Рубрика: Радионавигационные приборы и системы

Всякая система передачи сигналов состоит из трех основных частей: передающего устройства, приемного устройства и промежуточного звена — соединяющей линии. Для радиосистем промежуточным звеном является среда — пространство, в котором распространяются радиоволны. При распространении радиоволн по естественным трассам, т. е. в условиях, когда средой служит земная поверхность, атмосфера, космическое пространство, среда является тем звеном радиосистемы, которое практически не поддается управлению. При распространении радиоволн в среде происходят изменение амплитуды поля волны (обычно уменьшение), изменение скорости и направления распространения, поворот плоскости поляризации и искажение передаваемых сигналов. Земная поверхность оказывает существенное влияние на распространение радиоволн: в полупроводящей поверхности Земли радиоволны поглощаются; при падении на земную поверхность они отражаются; сферическая форма земной поверхности препятствует прямолинейному распространению радиоволн. Радиоволны, распространяющиеся в непосредственной близости от поверхности Земли (в масштабе длины волны) называют земными радиоволнами {1 на рис. 1). Рассматривая распространение земных волн, атмосферу считают средой без потерь с относительной диэлектрической проницаемостью е. равной единице.

Как уже отмечалось выше, наряду со стрелочными МК для морских судов стали разрабатываться индукционные компасы. Основными их достоинствами являются: •отсутствие картушки и, как следствие, ошибки из-за наличия угловеё застоя; •отсутствие погрешности, обусловленной увлечением картушки поддерживающей жидкостью, заполняющей котелок МК; •меньшие величины динамических погрешностей МК; •отсутствие необходимости устанавливать магнитный датчик прибора в громозд-ком нактоузе, что позволяет размещать его в наиболее благоприятных в магнит-ном отношении местах на судне; •малые габариты магнитного датчика и компактное девиационное устройство или его отсутствие. Чувствительным элементом рассматриваемого МК является индукционный дат-чик (ИД), содержащий, как и в электромеханической системе дистанционной пере-дачи информации, два или три магнитных зонда, каждый из которых позволяет оп-ределить составляющую напряжённости магнитного поля вдоль его собственной оси. Только теперь измеряется судовое магнитное поле, основу которого составляет 3 магнитное поле Земли. Совместное ис-4 пользование сигналов этих зондов даёт

Основные погрешности индукционного магнитного компаса обусловлены: •наличием не скомпенсированного судового магнитного поля и его неравномер-ностью; •влиянием качки судна; •ошибками систем дистанционной передачи информации; •инструментальными ошибками; •неточностью ориентации индукционного датчика относительно диаметральной плоскости судна. Влияние не скомпенсированного судового магнитного поля будет подробно рас-смотрено в последующих разделах пособия. Здесь лишь отметим, что имеются све-дения [5], что влияние неоднородности судового магнитного поля может быть дос-таточно большим, что может потребовать специальных мер для его ослабления. В результате качки судна, даже при наличии маятниковой стабилизации, индук-ционный датчик отклоняется от плоскости горизонта, и на него начинает оказывать влияние вертикальная составляющая судового магнитного поля. Это приводит к по-явлению периодической составляющей погрешности компаса, которая может за-труднять съём показаний. С целью уменьшения влияния этой погрешности произво-

Как уже отмечалось выше, современные МК снабжаются системами дистанци-онной передачи информации. Впервые такой компас был разработан в 1938 году. Основными целями, достигаемыми при создании дистанционных систем, явля-ются [11]: •обеспечение возможности размещения котелка МК в местах с наиболее при-емлемыми для его работы магнитными условиями (уменьшение экранирова-ния компаса от магнитного поля Земли судовыми конструкциями, отдаление от источников помех) за счет передачи магнитного курса в ходовую рубку к посту управления рулем, где эти условия бывают часто неблагоприятными; •выработка истинного курса путем учета общей поправки компаса (суммы ос-таточной девиации и магнитного склонения) и осреднение показаний курса при качке; •трансляция курса в несколько постов с визуализацией в репитерах, а также передача информации потребителям, нуждающимся в ней; •обеспечение, для повышения надежности курсоуказания непрерывного авто-матического сличения показаний компаса с гирокурсоуказателями и сигнали-зация при превышении разности показаний заранее установленного значения; • обеспечение возможности документирования текущих значений курса, кото-рое необходимо, наряду с документированием других параметров движения судна, при анализе причин аварий;

Как уже отмечалось выше, в настоящее время наиболее широко распространены на флоте магнитные компасы с картушкой (стрелочные МК). Как известно [6,7,9], основным элементом такого компаса является котелок, в котором собрана его изме- рительная система. Для определения пеленгов и курсовых углов на котелке компаса устанавливается пеленгатор. Сам котелок размещается в нактоузе, в котором также размещаются устройства для компенсации девиации МК. На судах среднего тоннажа могут применяться более компактные приборы, например, такие, как компас HB-845фирмы Ritchie & Sons, пред-ставленный на рис. 1.1. Он ус-танавливается с помощью ско-бы 1 рядом с рулевым таким образом, чтобы ему было лег-ко снимать показания; имеет поворачивающийся в азимуте солнцезащитный кожух 2 и компенсаторы 3 девиации, по- рождаемой магнитомягким судовым железом. Компенсаторы других видов де-виации размещены внутри котелка компаса. Диаметр шкалы этого компаса составляет 95мм. В шлюпочном или яхтенном варианте котелок снабжается осветительными устройствами, рас-считанными на работу при отсутствии бортовой сети питания. Такими устройствами могут быть масляные фонари и осветители, потребляющие постоянный ток от сухих элементов или аккуму-ляторов. Указанные компасы используются, как правило, без нактоуза. В качестве примера на рис. 1.2 приведена фо-тография магнитного компаса – указателя крена “Галс” [3], который устанавливается на горизон- Рис. 1.2 тальном относительно судна основании и наряду с курсом позволяет измерять его крен Читать дальше …

На сегодняшний день разработаны МК для различного типа судов, которые от-личаются друг от друга типом чувствительного элемента, точностными характери-стиками, компенсаторами его девиации и устройствами отображения информации. Исторически сложилось так, что на морском флоте преимущественное распростра-нение получили МК с подвижным чувствительным элементом (картуш- кой), которые часто называют стрелочными [6]. Их несомненным достоинст-вом является то, что наличие картушки, самостоятельно устанавливающейся в ме-ридиан, позволяет снимать значение курса судна непосредственно со шкалы этой картушки, что обеспечивает возможность ориентации даже при отсутствии электро-питания. Относительная простота конструкции такого МК обеспечивает высокий уро-вень его надежности.

Под навигационной аппаратурой потребителей глобальной навигационной спутниковой системы понимается электронное устройство, предназначенное для приема и обработки радионавигационных сигналов от навигационных космических аппаратов ГНСС ГЛОНАСС и GPS и их функциональных дополнений, основными функциями которого являются определение пространственных координат, составляющих вектора скорости движения и поправки часов объекта, на котором установлено устройство, и выдача полученных данных пользователю и/или во внешние устройства установленным способом в требуемом формате. Для навигационной аппаратуры, являющейся средствами измерений: 1) Показатели точности определения навигационно-временных параметров должны характеризоваться метрологическими характеристиками, представляемыми в виде: а) предел основной погрешности определения (при доверительной вероятности 0,997) горизонтальных координат местоположения при значении геометрического фактора изменения точности по горизонтали (HDOP) не более 4, выражаемой в метрах; б) предел основной погрешности определения (при доверительной вероятности 0,997) высоты над уровнем моря при значении геометрического фактора изменения точности по вертикали (VDOP) не более 3, выражаемой в метрах; в) предел основной погрешности (при доверительной вероятности 0,997) определения времени в UTC (SU), выражаемой в микро (нано) секундах; г) предел основной погрешности (при доверительной вероятности 0,997) определения времени в системной шкале времени ГНСС, выражаемой в микро (нано) секундах. Аппаратура спутниковой навигации должна принимать на внутреннюю и/или внешнюю антенну ГНСС и обрабатывать автономно и/или совместно радионавигационные сигналы стандартной точности навигационных космических аппаратов ГНСС ГЛОНАСС Читать дальше …

Система УДС – это комплекс радиолокационных и связанных средств, обеспечивающих повышение точности и оперативности судовождения в узостях и на подходах к портам. СУДС в нашей стране начали развиваться на базе специализированных береговых радиолокационных систем БРЛС РАСКАТ, затем начали создаваться СУДС на базе судовых РЛС. Так была создана РЛС ОКЕАН-СП берегового варианта с двумя дополнительными индикаторами. В последние годы в УДС широко применяются 3-см РЛС Наяда-5ПВ и 9-мм РЛС Балтика-Б, отличающаяся повышенной разрешающей способностью и точностью. УДС в зависимости от сложности подразделяются на системы высшей, первой и второй категорий. В состав каждой системы УДС входя посты управления движением судов ПУД, которые относятся к системам третьей категории. ПУД состоит из БРЛС с повышенной разрешающей способностью и точностью с системой обработки, отображения, записи и хранения радиолокационной информации. Посты управления движением судов могут быть как необслуживаемыми, так и обслуживаемыми. В обслуживаемом ПУД находится лоцман-оператор. В большинстве случаев ПУД – это телеуправляемые посты, радиолокационная информация от которых передается в центр управления движением судов ЦУДС систем высшей, первой и второй категорий. На необслуживаемых постах используется аппаратура сжатия радиолокационной информации и аппаратура передачи сигналов управления РЛС с помощью линий связи. Как отмечалось выше, в состав систем УДС высшей (первой и второй) категории входит несколько ПУД. Центр управления Читать дальше …