Системы на сверхдлинных волнах
Импульсно-фазовые системы. Работа данных систем основана как на измерении разности между моментами прихода сигналов от пары станций, так и на разности фазовых углов этих сигналов. Первое дает грубое, но однозначное определение, позволяющее безошибочно определить номер дорожки в данной сети гипербол. Второе определяет гиперболу местонахождения судна с высокой точностью. Кроме того, в системе возможен раздельный прием поверхностных и пространственных сигналов. Таким образом, она объединяет положительные качества и фазовой системы, и импульсной.
Система «Лоран-С» — импульсно-фазовая система (США), охватывающая северные части Атлантики и Тихого океана с прилегающими морями. Все станции системы работают на волне с ^ = 3000 м. Дальность действия станций на поверхностных волнах составляет около 1000 миль, на пространственных — 1500— 2000 миль. Система обеспечивает точность обсерваций в импульсном варианте такую же, что и система «Лоран-А». В фазовом варианте точность повышается в 5—6 раз.
Станции системы располагаются на базах длиной 600— 800 миль, что обеспечивает выгодные углы пересечения гипербол на дальних расстояниях от станций.
Прием сигналов системы производят с помощью приемоинди- каторов типа КПИ и др.
Радионавигационные карты системы имеют индекс LC. Прокладку линий положения выполняют так же, как и на картах системы «Лоран-А».
Система «БРАС» (СССР) служит для точного определения места судна как в дневное, так и в ночное время на расстояниях до 110 миль от станций системы. Сведения о расположении станции приводятся в пособии РТСНО.
В группе системы имеются три станции — одна ведущая и две ведомые, что образует две пары: первую (соответственно цвету гипербол на карте — красную) и вторую (зеленую).
Для приема сигналов применяют приемоиндикатор типа «Галс». Многозначность устраняется автоматически, но может быть применен и метод привязки к исходному пункту.
Карты системы, (индекс БГ) содержат гиперболы, оцифрованные в долях фазовых циклов. Прокладку промежуточных линий положения осуществляют непосредственно по отсчетам фазоука- зателей. Если требуется, то учитывают поправки на распространение волн, приводимые на картах системы.
Системы на сверхдлинных волнах. В целях охвата непрерывной цепью сигналов всего земного шара используют сверхдлинные волны (иначе говоря, волны очень низкой частоты). Исследования показали, что именно такие волны обладают большой дальностью действия и постоянством распространения. Земная поверхность является для этих волн хорошим проводником. Кроме того, сверхдлинные волны способны хорошо огибать земную поверхность благодаря отражению от нижних слоев ионосферы.
В последние годы получила развитие фазовая РНС «Омега» (США) на волнах длиной около 30 000 м с расстояниями между станциями до 5000—6000 миль. Данная система имеет восемь станций. Для получения места судна используют одновременно три станции, образующие две пары с наиболее выгодным углом пересечения гипербол. Например, в Атлантике можно использовать станции Норвегии, о-ва Тринидад и Северной Дакоты.
Соответственно большой длине волн точные дорожки имеют на базе ширину 8 миль. Многозначность разрешается с помощью дополнительных колебаний, создающих сеть промежуточных дорожек шириной на базе 24 мили и грубых — шириной 72 мили. Благодаря этому для уверенной обсервации достаточно знать счис- лимое место судна с точностью до 12 миль.
Для приема сигналов системы применяют специальные приемо- индикаторы, например модели 1102 (США). В последнее время применяют приборы, которые в сочетании с имеющимися при них ЭВМ (путем преобразования сигналов, поступающих от РНС «Омега») показывают непосредственно широту и долготу проходимого судном места.
Карты системы имеют сетки гипербол, соответствующие отсчетам приемоиндикаторов. Карты мелкомасштабны (1:2 188 000). На рис. 143 показан участок карты V30—25 с гиперболами двух пар станций: пары А — D (Северная Дакота и Норвегия) и пары В—D (Северная Дакота и о-в Тринидад). Гиперболы пары В—D нанесены подряд, а гиперболы пары А—D — каждая четвертая.
![]() |
Таблицы системы дают более точное место судна на путевой карте. Таблицы охватывают 26 зон земного шара, занимающих по 45° широты и по 60° долготы с соответствующей нумерацией. Для каждой зоны имеется несколько таблиц. Построение таблиц и методика пользования ими такие же, как в РНС «Лоран». Войдя в таблицы с полученными отсчетами и долготами, ближайшими к счислимой, находят широты двух определяющих точек и между двумя полученными точками прокладывают линию положения. Проложив на карте вторую линию положения, нанесенную по сигналам второй пары станций, в точке пересечения линий получают место судна.
В случае приема пространственных сигналов в отсчеты приемо- индикаторов вводят поправки, выбираемые из специальных таблиц системы и выраженные в сотых долях фазового цикла.
Ошибки при определении места судна при использовании РНС на сверхдлинных волнах вызываются и сезонными изменениями фазы колебаний волн, что зависит от освещенности солнцем пространства на пути следования сигналов и в точке их приема. При приеме сигналов днем ошибки составляют не более 1 мили, ночью несколько увеличиваются, а во время восхода и захода солйца доходят до 2 миль.
На расстояниях 200—1100 миль от станции могут встречаться так называемые зоны интерференции волн, что днем вызывает ошибку в определении места судна около 2,5 мили. Ночью эта ошибка может увеличиваться до 8 миль и обусловить потерю номеров дорожек.
СУЩНОСТЬ РАДИОЛОКАЦИИ
Радиолокацией называется обнаружение с помощью радиотехнических средств каких-либо предметов на расстоянии. Слово «локация» в переводе с латинского locatio означает размещение, расположение. Средство (прибор, используемый для этого) называется радиолокатором, или радаром (от английского Radio detection and ranging — радиообнаружение и измерение). В нормативных документах принят термин «РЛС» (радиолокационная станция).
Радиолокация основана на свойстве электромагнитных волн отражаться от различных препятствий на пути своего распространения. Это явление было обнаружено А. С. Поповым при радиотелеграфировании, когда между двумя судами, держащими связь,, попадало третье судно.
Сущность работы радиолокатора заключается в том, что мощный радиопередатчик через специальную антенну направленного действия периодически посылает радиоволны высокой частоты, которые, отражаясь от встречных объектов, возвращаются обратно. По измеренному специальной аппаратурой промежутку времени между моментами посылки и возвращения каждой волны (или серии волн) и возвращения ее обратно можно судить и о расстоянии до этих объектов, а по направлению излучения антенны — и о направлении на них.
Любая РЛС состоит в основном из передатчика, антенны направленного действия, приемника и индикатора, дающего видимое изображение обнаруженных объектов. Индикатором служит электронно-лучевая трубка, на экране которой в виде светящихся точек или линий появляются сигналы, создаваемые волнами, воз
вращающимися от обнаруженных объектов. Эти сигналы называются также видеосигналами, или эхо-сигналами.
Они дают на экране изображение наблюдаемой местности путем радиально-круговой развертки в полярной системе координат. На рис. 144 показано изображение одной и той же местности на экране РЛС и на карте. Центр экрана соответствует месту судна.
Кроме того, на экране показана линия курса судна — так называемая отметка курса.
Для измерения расстояний до наблюдаемых объектов служат круги дальности, т. е. светящиеся на экране окружности, радиусы которых соответственно выбранной шкале дальности выражают расстояния (в определенном масштабе). Некоторые РЛС имеют неподвижные круги дальности (НКД), обычно четыре. Промежутков же на экране между ними получается пять, т. е. каждый промежуток выражает Vs расстояния, представляемого радиусом всего экрана. Так, при шкале дальности 30 миль каждый промежуток выразит расстояние 6 миль; при шкале 1,5 миль — 3 мили; при пятимильной шкале — 1 милю и при шкале 1,4 мили — 3 кб. Расстояния до точек, находящихся между кругами, наблюдатель оценивает визуально.
Более точно определяют расстояния с помощью подвижного круга дальности (ПКД). Данный круг с помощью рукоятки расширяется или сжимается. Проведя таким способом круг к изображению наблюдаемой точки, фиксируют по счетчику расстояния (отсчет), выражаемые с точностью до 0,1 кб.
![]() |
Направления на наблюдаемые объекты отсчитывают с помощью наводимого на них визира по шкале азимутального кольца, окружающего экран (рис. 145). При этом изображение местности можно располагать на экране по курсу или по норду. При ориентировке по курсу (см. рис. 145, а) линию отметки курса совмещают с отсчетом 0—180° азимутального кольца, т. е. вертикально. Все объекты на экране расположатся при этом так же, как они усматриваются с мостика. Визир, совмещенный с ними, дает на шкале отсчеты их курсовых углов. Данную ориентировку применяют при плавании в узкостях, на подходе к берегам и якорным местам, при расхождении судов. Однако при этом небольшое отклонение судна от курса в результате послесвечения экрана несколько смещает
изображение и вызывает на некоторое время размывание контуров изображения.
При ориентировке по курсу (см. рис. 145, б) радиолокационные пеленги (РЛП) объектов рассчитывают через их радиолокационные курсовые углы (РлКУ)
РЛП = К К + АК ± РлКУпЛр//1, или РЛП = ГКК + А Г К ± РлКУ%\
При ориентировке по норду всю систему связывают с репитером гирокомпаса, так что вертикальная линия на экране пред-
![]() |
ставит северную часть гироскопического меридиана. Местность на любых курсах будет располагаться на экране, как на карте, и смещаться при поворотах будет только отметка курса. Отсчеты по шкале азимутального кольца, указываемые визиром, совмещенным с какой-либо точкой на экране, выразят радиолокационные пеленги данной точкой.