- •Введение
- •1. Навигационные радиолокационные станции
- •1.1. Импульсная НРЛС. Принцип ее построения
- •1.2. Радиолокационное изображение на ЭЛТ индикатора
- •1.2.1.Виды ориентации
- •1.2.2. Индикация относительного и истинного движения
- •1.3. Эксплуатационные и технические характеристики НРЛС
- •1.3.1. Эксплуатационные характеристики
- •1.3.2. Основные технические параметры
- •2. Отражающие свойства объектов
- •2.1. ЭПО простейшей формы
- •2.2. ЭПО групповых объектов
- •2.3. ЭПО судов
- •2.4. ЭПО распределенных объектов
- •3. Дальность действия НРЛС в свободном пространстве
- •3.1. Влияние отражений от подстилающей поверхности (водной, земной) на дальность действия НРЛС
- •3.2. Влияние сферичности Земли на дальность действия НРЛС
- •3.3. Влияние атмосферы на дальность действия НРЛС
- •4. Радиолокационные импульсные передатчики
- •4.1. Особенности магнетронных генераторов
- •4.2. Импульсный модулятор с накопительным конденсатором
- •4.3. Импульсные модуляторы с накопительной линией
- •4.3.1. Упрощенная схема модулятора с накопительной линией
- •4.4. Импульсный линейный модулятор
- •4.5. Импульсный магнитный модулятор
- •5. Антенно-волноводные устройства судовых НРЛС
- •5.1. Щелевые и линзовые антенны
- •5.2. Антенные переключатели
- •5.3. Высокочастотные газовые разрядники
- •5.4. Вращающийся переход
- •6. Приемник НРЛС и принцип его работы
- •6.1. Преобразование частоты
- •6.1.1. Смесители на СВЧ диодах
- •6.2. Усилитель промежуточной частоты
- •6.2.1. Выбор полосы пропускания приемника
- •6.2.2. Детекторы и видеоусилители
- •6.3. Автоматическая подстройка частоты
- •6.4. Временная автоматическая регулировка усиления
- •6.5. Малая постоянная времени
- •6.6. Логарифмический усилитель
- •7. Индикаторы кругового обзора НРЛС
- •7.1. Формирование развертки в ИКО
- •7.1.1. Формирование развертки с помощью двух неподвижных отклоняющих катушки
- •7.1.2. Цифровая развертка НРЛС
- •7.2. Вспомогательные метки – НКД, ПКД
- •7.2.1. Способы формирования НКД
- •7.2.2. Способы формирования ПКД
- •7.3. Формирование отметки курса
- •8. Радиолокационные системы с активным ответом
- •8.1. Общая характеристика
- •8.2. Радиолокационные маяки-ответчики
- •8.3. Радиолокационный ответчик
- •8.3.1. Некоторые замечания при работе с РЛО
- •9. Навигационные РЛС с использованием эффекта Доплера
- •9.1.ДРЛС типа “Истра” для измерения скорости причаливания судов
- •10. Судовые средства автоматической радиолокационной прокладки
- •10.1. Требования к средствам автоматической радиолокационной прокладки
- •10.2. Обобщенная функциональная схема САРП
- •10.2.1. Назначение сопрягающих устройств
- •10.3. Методы представления информации в САРП
- •10.4. Достоинства и недостатки САРП
- •11.Некоторые ложные сигналы и помехи в НРЛС
- •1.Отражение от судовых конструкций.
- •12. Влияние электромагнитных излучений и их биологические последствия на организм человека
- •Некоторые термины, их сокращения и обозначения
- •Приложение 1.
- •Приложение 2
- •Приложение 3
- •Дополнение 1
- •Дополнение 2
- •Дополнение 3
- •Дополнение 4
- •2. Жидкокристаллические мониторы
- •Список использованной литературы по навигационным радиолокационным станциям и САРП
- •Судовые радионавигационные системы
- •Введение
- •1.Назначение и особенности радионавигационных систем
- •1.1. Классификация РНС
- •1.2. Импульсные РНС. Принцип работы
- •1.5. Некоторые ошибки в определении навигационного параметра
- •1.5.1.Ошибки, вызванные скоростью распространения радиоволны
- •1.5.2. Ошибки, вызванные свойством атмосферой
- •1.6. Импульсно-фазовые радионавигационные системы
- •1.6.1. Радионавигационные системы «Лоран»
- •1.6.3.Влияние условий распространения радиоволн на работу ИФРНС«Лоран С»
- •2. Спутниковые навигационные системы (СНС)
- •2.1.Типы спутниковых систем
- •2.1.1.Спутниковые радионавигационные системы (СРНС)
- •2.1.2.Спутниковая система морской радиосвязи
- •2.1.3. Спутниковая система поиска и спасания на море
- •2.1.4. Гидрометеорологические спутники
- •2.2. Методы определения места судна
- •2.2.1.Угломерный метод
- •2.2.2. Доплеровский метод определения
- •2.2.3.Радиально-скоростной метод
- •2.2.4.Разностно-дальномерный (интегральный) метод
- •2.2.5. Дальномерный метод
- •2.2.6. Пассивный псевдодальномерный способ определения места
- •2.3. Определение координат по сигналам СРНС типа «Навстар» («ГЛОНАСС»)
- •2.4. Структура навигационных радиосигналов НКА GPS
- •2.4.1. Навигационное сообщение
- •3.Глобальная спутниковая система GPS
- •3.1. Назначение, общая характеристика и состав системы
- •3.1.1. Космический сегмент
- •3.1.2. Сегмент управления
- •3.1.3. Сегмент потребителей
- •3.1.3.1.Основные задачи, решаемые аппаратурой потребителя
- •3.1.3.2.Модификации аппаратуры потребителей
- •3.2. Точностные характеристики системы GPS
- •4. Спутниковая радионавигационная система ГЛОНАСС
- •4.1. История создания системы
- •4.2. Назначение, общая характеристика и состав системы
- •4.3. Космический сегмент
- •4.3.2. Навигационный космический аппарат
- •4.3.3. Структура навигационных радиосигналов
- •4.3.4.Навигационное сообщение
- •4.3.5. Средства запуска на орбиту
- •4.4. Наземный комплекс управления
- •4.5. Сегмент потребителей СРНС ГЛОНАСС
- •5.Точностные характеристики СРНС
- •5.1.Погрешности измерений навигационного параметра (псевдодальности) и их влияние на точность места судна
- •6.Спутниковая радионавигационная система «ГАЛИЛЕО»
- •7. Дифференциальный режим GPS
- •7.1.Способы дифференциальных определений
- •7.2.Широкозонная дифференциальная система SBAS
- •7.2.1. Широкозонная подсистема WAAS
- •7.2.2. Широкозонная подсистема EGNOS
- •7.2.3. Широкозонная подсистема MSAS
- •7.2.4. Широкозонная подсистема GAGAN
- •7.3. Глобальная система OmniSTAR
- •7.4. Локальные дифференциальные подсистемы
- •7.4.1. Морские ЛДПС
- •ПРИЛОЖЕНИЕ
- •Список использованной литературы по радионавигационным системам
начальная фаза функционирования может иметь продолжительность от 5 до 12 витков [9].
Запуск каждой тройки НКА ГЛОНАСС всегда осуществляется в одну из рабочих позиций, в которой остается один из запускаемых НКА. Два других разводятся в соседние рабочие точки. При этом возможен предварительный перевод уже работающего НКА в новую рабочую точку. Перевод каждого спутника в заданную точку проводится с помощью корректирующей двигательной установки (КДУ), состоящей из двух симметричных блоков.
Приведение НКА в заданную орбитальную позицию осуществляется в несколько этапов, включающих определение параметров орбиты выведения и формирование программы приведения, выдачу импульсов коррекции для обеспечения требуемой скорости смещения спутника относительно исходной орбиты, пассивное движение НКА по орбите со смещением по аргументу широты в заданном направлении, выдачу импульсов, обеспечивающих торможение движения спутника, и приведение его в заданную позицию.
Время, затрачиваемое на эти операции, составляет от одной недели до месяца. После завершения всей программы приведения НКА в заданное положение с требуемой точностью производится окончательное уточнение параметров орбиты, высокоточная синхронизация БШВ, расчет временных поправок и закладка их на борт. После этого НКА может использоваться по своему целевому назначению. Точность приведения НКА в заданную рабочую точку орбиты составляет: по периоду обращения 0,5 с (по данным [9,16] период движения НКА ГЛОНАСС по орбите составляет 11ч15 мин 44 с ±5 с); по аргументу широты 1°; по эксцентриситету +0,01; по наклонению орбиты + 0,3° [9].
4.4. Наземный комплекс управления
Наземный комплекс управления (НКУ) орбитальной группировкой НКА выполняет четыре группы задач:
-эфемеридное и частотно-временное обеспечение НКА;
-мониторинг радионавигационного поля;
-радиотелеметрический мониторинг НКА;
-командное и программное радиоуправление функционированием НКА.
НКУ содержит следующие взаимосвязанные стационарные элементы: центр управления системой (ЦУС); центральный
синхронизатор (ЦС); командную станцию слежения (КСС); контрольные станции (КС); систему контроля фаз (СКФ); квантовооптические станции (КОС); аппаратуру контроля поля (АКП) [9, 11].
Указанные элементы размещены на территории России вблизи следующих географических пунктов (городов): Санкт-Петербург (КСС- 9); Краснознаменск Московской области (ЦУС); Щелково Московской области (КС, СКФ, ЦС. АКП); Воркута (КСС-18); Енисейск (КСС-4); Улан-Удэ (КСС-13); Якутск (КСС-17); Комсомольск-на-Амуре (КОС, КСС-20, АКП); Петропавловск-Камчатский (КСС-6).
НКУ выполняет следующие функции:
- проведение траекторных измерений для определения, прогнозирования и непрерывного уточнения параметров орбит всех спутников;
-временные измерения для определения расхождения бортовых шкал времени всех НКА с системной шкалой времени системы, синхронизация БШВ каждого НКА с временной шкалой ЦС и службы единого времени (СЕВ) путем фазирования и коррекции БШВ;
-формирование массива служебной информации (навигационных сообщений), содержащего спрогнозированные эфемериды, альманах
ипоправки к БШВ каждого НКА и другие данные, необходимые для формирования навигационных кадров;
-передача (закладка) массива служебной информации в память бортовой ЭВМ каждого НКА и контроль за его прохождением;
-контроль по телеметрическим каналам за работой бортовых систем НКА и диагностика их состояния;
-контроль информации в навигационных сообщениях НКА, прием сигнала вызова НКУ;
-управление полетом спутников и работой их бортовых систем путем выдачи команд управления и передачи на борт прохождения этих данных;
-контроль характеристик навигационного поля;
-определения сдвига фазы дальномерного навигационного сигнала НКА по отношению к фазе сигнала ЦС;
-планирование работы всех технических средств НКУ, автоматизированная обработка и передача данных между элементами НКУ.
Первые две группы задач непосредственно связаны с обеспечением определенного уровня точности навигационных радиосигналов в системе ГЛОНАСС.
Эфемеридное обеспечение (ЭО) НКА означает определение и прогноз параметров движения НКА, и "закладку" на борт НКА ЭИ для кадров ЦИ в навигационных радиосигналах.
Частотно-временное обеспечение (ЧВО) НКА означает определение и прогноз БШВ относительно ШВ системы и "закладку" на борт НКА частотно-временных поправок (ЧВП) к БШВ, помещаемых в кадры ЦИ в навигационных радиосигналах.
В наземных комплексах управления системы ГЛОНАСС, в отличие от системы GPS, подсистемы ЭО и ЧВО построены раздельно.
Определение и прогноз параметров движения НКА осуществляет Баллистический Центр (БЦ) системы на основе результатов траекторных измерений дальности и радиальной скорости НКА, поступающих от сети наземных радиотехнических "запросных" командно-измерительных станций (КИС). В НКУ используются не менее трех КИС, расположенных на территории России (западная, центральная, восточная) на географической широте в пределах
50°...60° с. ш.
КИС на географической широте не менее 50° с. ш. "наблюдает" каждый НКА при углах возвышения не менее 5° в течение сеансов длительностью 1...5 ч на каждом витке орбиты НКА.
Сформированная в БЦ прогнозируемая ЭИ "закладывается" на борт НКА через ceть КИС ежесуточно. Для НКА первой модификации на худших участках орбиты, где максимальны немоделируемые возмущения, действующие на НКА, погрешности (СКО) ЭИ составляют [9] по высоте 5 м, вдоль орбиты 20 м, по бинормали 10 м. На лучших участках орбиты погрешности ЭИ приблизительно в два раза меньше по высоте и вдоль орбиты, и, следовательно, погрешности ЭИ, содержащейся в кадрах ЦИ, в среднем составляют (для НКА первой модификации) 4,15 м и 10 м соответственно.
Подсистема ЧВО содержит в своем составе следующие совместно расположенные средства:
-наземный Центральный синхронизатор (ЦС) на основе водородного атомного стандарта частоты;
-радиотехническую «беззапросную» измерительную станцию (БИС);
-радиотехническую "запросную" измерительную станцию (ЗИС). Центральный синхронизатор формирует ШВ системы и опорные
сигналы для БИС. Относительное среднеквадратическое отклонение
среднесуточных значений частоты водородного стандарта частоты ЦС не хуже 3·10 -14.