Радионавигационные системы
Радионавигационная система (РНС) – комплекс взаимодействующих («судно « берег») радиотехнических средств, обеспечивающий подвижный объект (судно) навигационной информацией, используемой для определения координат его места, а в некоторых случаях, кроме того, направления и скорости движения.
РНС РНС подразделяются:
а) ® по физическому принципу измерения радионавигационного параметра (РНП) на:
1) амплитудные;
2) фазовые;
3) импульсные;
4) частотные;
5) комбинированные.
б)® по определяемому радионавигационному параметруна:
1) угломерные;
2) дальномерные;
3) разностно-дальномерные;
4) комбинированные;
5) суммарно-дальномерные;
6) скоростно-угломерные;
7) разностно-угломерные и др.
Преимущества РНС РНС:
1.– Независимость измерений от погодных условий, а для ряда РНС РНС и от времени суток;
2.– Возможность высокоточного определения радионавигационных параметров на больших удалениях от берегов;
3.– Эффективное обеспечение плавания вблизи берегов и в узкостях, особенно в малую видимость.
Все РНС РНС по своему назначению могут быть подразделены на системы ближнего, среднего и дальнего действия.
Фазовые РНС – основаны на сравнении фаз электромагнитных колебаний, прошедших измеряемое расстояние. В зависимости от вида получаемого радионавигационного параметра выделяют: дальномерные; азимутальные и гиперболические (разностно-дальномерные) РНС.
В настоящее время в мире работает ~ 50 цепочек РНС «Декка», обеспечивая навигационную безопасность плавания во многих районах Мирового океана. Дальность действия этой РНС днем достигает 240 миль (ночью на 30 ¸ 40% меньше). Погрешность в определении места ® от 0,25 ¸ 2,0 миль.
Импульсные и импульсно-фазовые РНС являются одними из распространенных средств определения места судна на больших расстояниях от берегов.
Рабочие зоны импульсно-фазовой РНС «Лоран-С» (США) охватывают практически все северное полушарие.
Определение места судна по сигналам РНС «Лоран-С» состоит:
§ I этап ® измеряют промежуток времени между моментами прихода сигналов от 2-х станций;
§ II этап ® путем сравнения фаз колебаний, образующих сигналы, определяют более точную величину Dt, что позволяет в конечном счете получить точность места от 0,5 мили (на D £ 900 миль) до 2 ¸ 5 миль (на D ~ 3000 миль).
Космическая навигационная система (КНС) или спутниковая навигационная система (СНС) – совокупность наземных командных и измерительных пунктов, вычислительных центров, космических навигационных аппаратов (КНА) и судовой спутниковой навигационной аппаратуры, обеспечивающих навигационной информацией подвижные объекты.
КНС в настоящее время обеспечивает определение места в любом районе Мирового океана в любое время суток и независимо от состояния погоды с погрешностями < 0,2 мили.
Сведения о работе различных РНС – см. Р.II «РТСНО» или в Р.V т.V английского описания радиосигналов.
Плавучие предостерегательные знаки
Морские плавучие предостерегательные знаки (ППЗ) – плавучие СНО, установленные на якорь для ориентировки мореплавателей, ограждения навигационных опасностей, обозначения положения морских каналов и фарватеров, подводных кабелей, рыболовных снастей, мест якорных стоянок и др.
В силу специфики установки ППЗ они не могут использоваться для надежного определения места судна, так как нет уверенности (гарантии), что они находятся на штатном месте.
Плавучие маяки, маячные суда и освещаемые поплавки
Плавучий маяк.
Плавучий маяк (ПМ-к) – это судно специальной постройки, конструкция которого позволяет использовать его длительное время на якоре в открытом море, с размещенными на борту СНО, предназначенными для обозначения входа в узкость, ограждения навигационных опасностей и ориентирования по нему судов.
Плавучие маяки применяются для ограждения опасностей или для указания подходных точек каналов и фарватеров в таких районах, где эта задача не может быть решена другими СНО.
Светотехническое устройство плавмаяка должно обеспечивать достаточно яркий и требуемого характера огонь, свет которого, независимо от качки судна, должен быть всегда направлен к горизонту.
На ПМ-ке должны быть все средства туманной сигнализации и средства для переговорной сигнализации и связи.
Само судно должно иметь отличительную окраску корпуса (белая полоса с надписью названия ПМ-ка).
За указанное на карте штатное место ПМ-ка принимаются координаты точки положения его якоря на дне, определенные наиболее надежным и точным способом с СКП не > 50 м, при этом радиус циркуляции ПМ-ка на якоре обычно не должен превышать > 4-х глубин места его постановки.
На мачтах ПМ-ка устанавливают отличительные топовые фигуры.
Днем на ПМ-ке поднимают установленные для него флаги.
ПМ-к, сорванный с якоря поднимает:
† Днем – 2 черных шара большого размера (на баке и юте);
† Ночью – 2 красных круговых огня на тех же местах;
† Сигнал «LO» (МСС) – «Я не нахожусь на своем месте»; ночью – каждые 15 мин. сжигают одновременно красный и белый фальшфейеры.
Маячные суда.
Маячные суда, как разновидность ПМ-ка, устанавливают в основном на мелководье. Они служат для ограждения малых глубин, обозначения входов в каналы, на фарватеры и пр. Днем маячные суда (боты) поднимают на ноках реев шары, а ночью зажигают (включают) присвоенные им огни. Имеют на борту надпись – название или №…
Освещаемый поплавок.
Освещаемый поплавок – разновидность маячных судов – плот с надстройкой, фонарем и колоколом, действующим на волне.
В зоне РДС (разделения движения судов) вместо ПМ-ка часто применяют стационарные маячные установки.
Буи и вехи
а) Общие сведения.
Для ограждения навигационных опасностей, сторон каналов, фарватеров и рекомендованных путей применяют буи и вехи – плавучие конструкции определенной формы и размеров, устанавливаемые в заданных точках на якорях.
Эти ППЗ предназначены также для обозначения отдельных точек на воде, границ полигонов, зон РДС и центра кругового движения в системах РДС и для других целей.
б) Морские буи(табл. 11.2).
Морские буи (МБ) применяются для предостережения судов об опасности на относительно больших расстояниях в дневное и ночное время при любом состоянии моря, а при наличии на буях ревуна они служат ориентиром и в условиях плохой видимости.
По размерам и массе МБ подразделяются на:
Ø БМБ – большие морские буи, которые ставят в открытом море на больших глубинах(20 ÷ 70 м);
Ø СМБ – средние морские буи – ставят ближе к берегу;
Ø ММБ – малые морские буи – ставят в закрытых районах и бухтах.
Канальный буй.
Канальный буй (КБ) предназначен для обозначения бровок или осей каналов в защищенных от волнения мелководных районах (обычно конической формы) и используются только в период навигации.
Ледовые (зимние) буи.
Ледовые (зимние) буи (Н-3, Н-2, Н-1) применяются для обеспечения безопасности плавания в течении всего года (обтекаемой, сигарообразной формы).
Буи могут быть светящиеся (электрические или ацетиленовые) и несветящиеся. Огни буев действуют автоматически. На буях устанавливают технические приспособления для подачи звуковых сигналов (колокол, ревун и др.). Иногда на них устанавливают световые отражатели.
Характеристика буев
Таблица 11.2
| Тип буя | Глубина установки, м | Радиолокационная дальность обнаружения, мили | Высота огня над уровнем моря, м | Оптическая дальность види-мости огня, мили | |
| без РЛП | с РЛП | ||||
| БМБ | 20 ¸ 70 | – | 6 ¸ 8 | 6,9 | 8,5 |
| СМБ | 10 ¸ 40 | – | 6 ¸ 8 | 4,9 | 7,0 |
| ММБ | 7 ¸ 30 | – | 6 ¸ 8 | 3,2 | 3,5 |
| БКБ | 1 ¸ 7 | – | 6 ¸ 8 | 3,4 | 3,5 |
| СКБ | 1 ¸ 7 | – | 6 ¸ 8 | 2,1 | 3,5 |
| МКБ | 1 ¸ 7 | – | 1,7 | 3,5 | |
| Н-3 | 7 ¸ 20 | – | 3,0 | 6,5 | |
| Н-2 | 3 ¸ 20 | 2 ¸ 3 | – | 2,0 | 3,5 |
| Н-1 | 1 ¸ 7 | 1 ¸ 2 | – | 1,0 | 3,5 |
в) Вехи.
Вехи применяют как СНО в качестве самостоятельных знаков, а также в качестве дополнительных на особо опасных участках и контрольных знаков у буев для их дублирования и облегчения отыскания места установки буя в случае его смещения.
Вехи – широко распространенный вид плавучего ограждения (просты, дешевы, более прост процесс постановки и съемки).
В настоящее время применяют вехи морскиеиканальные (поплавок из листовой стали, металлическая труба, деревянный шест с топовой фигурой и РЛО). Топовые фигуры вех, их шесты окрашивают в соответствии с МАМС.
Требования к ППЗ.
ППЗ должны удовлетворять следующим требованиям:
1.– сохранять свое штатное место, внешний вид и характер огня;
2.– надежно обеспечивать установленную дальность видимости (днем и ночью);
3.– легко распознаваться по окраске корпуса и надстройки, по топовой фигуре – днем и по характеру огня ® ночью.
Отдельно лежащие опасности (Æ £ 100 м) ограждают одним знаком (буй или веха): если размеры опасности имеют Æ > 100 м – ее ограждают с 4-х сторон.
Также ограждают затонувшее судно: при L £ 100 м – один знак, а при L > 100 м – два знака.
Опасности, отстоящие от берега на S £ 1 мили, ограждают обычно с 3-х сторон – справа, слева и с моря (если S > 1 мили – с 4-х сторон).
Опасность, идущую от берега, ограждают у ее оконечности буем и дублирующей вехой.
Во всех случаях количество выставляемых ППЗ определяется из условия: –дальности видимости соседних ППЗ должны перекрываться не < чем на 30%(в опасных от мин районах – 50%).
Если опасность ограждена светящимся знаком, дальность видимости которого больше требуемой, то границы опасности ограждают вехами.
На отдельных опасностях протяженностью не > ½ дальности видимости ППЗ может быть поставлен светящийся буй с РЛО на ближайшей к рекомендованному пути стороне опасности, а другие ее стороны ограждены вехами.