Принцип работы фазовых рнс

Фазовыми радионавигационными системами называются такие РНС, с помощью которых место судна определяется путем измерения разности фаз, одновременно излучаемых электромагнитных колебаний. В такой РНС используется свойство радиоволн изменять свой фазовый угол по мере удаления от станции излучения.

В общем случае изменение фазового угла зависит от пройденного радиоволной расстояния, то есть изменение фазового угла является функцией расстояния

. (22.9)

Следовательно, если известно изменение фазового угла на каком-то расстоянии, то возможно определить и само расстояние, проходимое радиоволной от места ее излучения до точки приема. Так, если в т. О (рис. 22.3) излучаются незатухающие колебания, то видно, что фазовому углу Ф в точке приема М соответствует расстояние .

Рис. 22.3. Изменение фазового угла радиоволны

Зависимость между фазовым углом Ф и расстоянием D определяется формулой:

(22.10)

или (22.11)

где q – целый фазовый цикл (ф.ц.) пропорциональный расстоянию, на котором укладывается одна длина волны (l);

N – целое число фазовых циклов;

y – доля фазового цикла или конечный фазовый цикл.

Таким образом, при известной длине волны, произведя отсчет целых фазовых циклов (Nq) и измерив конечный фазовый цикл (y), определяется фазовый угол (Ф), а затем и расстояние (D) по формуле:

(22.12)

Из формулы видно, что расстояние D может быть определено в любой момент по мере удаления (приближения) судна от (к) станции излучения, если на судне будет производится подсчет целых фазовых циклов (q) и измеряться конечный фазовый цикл (y), то есть если будет определяться в нужный момент фазовый угол (Ф).

Фазовые РНС предназначены для определения места судна с достаточно высокой точностью. К фазовым РНС относятся РНС «Декка», «РСВТ», которые являются разностнодальномерными гиперболическими РНС.

Рис. 22.4. Принцип определения места судна по фазовой РНС

Принцип работы этих РНС (рис. 22.4) состоит в том, что береговые станции (ведущая – ВЩ ® т. А и ведомые – ВМ ® т. В и т. С) согласованно излучают радиоволны строго стабилизированных частот, которые принимаются на судне как разность фазовых углов ведущей (ВЩ) и каждой ведомой (ВМ) станций. По измеренным разностям фаз определяются им соответствующие гиперболы, в точке пересечения которых (т. М₀) и будет обсервованное место судна.

Судну в т. М₀ расстояниям D_A, D_B, D_C соответствуют фазовые углы Ф_А, Ф_В, Ф_С. Тогда разности фаз DФ₁ = Ф_А – Ф_В будет соответствовать разность расстояний DD₁ = D_А – D_В, по которой определяется 1-я гипербола I–I, как линия положения, а по разности фаз DФ₂ = Ф_А – Ф_С – разность расстояний DD₂ = D_А – D_С и 2-я гипербола II–II. В точке пересечения гипербол I–I и II–II (т. М₀) и будет находиться обсервованное место судна.