8. Расчет геометрического фактора в главном направлении рабочей зоны.
Рабочей зоной РНС называется область земной поверхности, в пределах которой обеспечивается определения места по сигналам РНС со среднеквадратической ошибкой, не превышающей заданного значения. Геометрический фактор – это коэффициент, зависящий только от взаимного расположения подвижного объекта и береговой станции, а также от вида РНС.
Для РНС с наземными станциями геометрический фактор может быть определен по правилам анализа, исходя из простейших геометрических соотношений.
Геометрический
фактор разностно-дальномерной РНС
определяется формулой:
,
где
,
для каждого из уровней слежения.
Рис. 12. Графики зависимости геометрического фактора в главном направлении от дальности (красная линия – уровень слежения 0.3, синяя линия – уровень слежения 0.5).
Протабулируем
значения геометрического фактора с
шагом 
.
Для
уровня слежения 0.3 шаг равен
.
Для
уровня слежения 0.5 шаг равен
.
Если
определять значения геометрического
фактора в дискретных точках с шагом,
кратным
,
учитывая
максимальную дальность для каждого
уровня слежения,
то эти значения для разных уровней
слежения окажутся одинаковы, поэтому
рассчитаем значения геометрического
фактора только для одного уровня слежения
в пяти точка
,
,
,
,
и приведем два эскиза рабочей зоны, так
как для каждого из двух уровней слежения
существует максимальная дальность
действия, а следовательно, своя длина
базы (т.е. в каждом случае ведомые станции
расположены на разных расстояниях от
ведущей).
Для построения рабочей зоны РНС необходимо определить все точки, где геометрический фактор постоянен. Это можно сделать с помощью следующих простых геометрических выводов.
Рис. 13. К определению геометрического фактора РНС.
Обозначим
и по теореме косинусов найдем:
Таким образом, выражение для геометрического фактора разностно-дальномерной РНС зависит только от D и α:
Используя
простые тригонометрические формулы
приведем данное выражение к виду
.
Произведем
построение изолиний геометрического
фактора (линии, на которых
)
с помощью программы приведенной в
приложении 1. Текст программы написан
автором данной работы в среде Matlab 6.5,
используя алгоритм односторонней
итерации для нахождения решения уравнения
,
т.к. геометрический фактор является
монотонно возрастающей функцией. Данная
программа производит построение рабочей
зоны разностно-дальномерной РНС по
следующим заданным исходным данным:
пять значений геометрического фактора
GAll,
максимальная дальность Dmax,
половина угла между базами beta,
точность по углу Step
и точность по дальности delta.
Рис. 14. Эскиз рабочей зона РНС с указанием значений геометрического фактора для уровня слежения 0.3.
Рис. 15. Эскиз рабочей зона РНС с указанием значений геометрического фактора для уровня слежения 0.5.
9. Определить скорость распространения радиоволн на базе соотношений участков суша – море – суша 2:4:2.
Произведем расчет скорости РРВ с учетом длины базы 350 морских миль, что составляет примерно 630 км. Влияние дополнительной фазы на скорость РРВ начинает проявляться начиная с дистанции примерно 30 км. Отсюда следует, что расчет будем производить для расстояния в 600 км.
Участки суши и моря, в соответствии с поставленными условиями составляют 150 и 300 км соответственно.
Участки суши и моря, в соответствии с поставленными условиями составляют 150 и 300 км соответственно. Для суши примем следующие параметры = 0,002 См/м; = 15, что соответствует параметрам сухой почвы. Для моря: = 5 См/м; = 80 – параметры морской воды. Используя методику, описанную в [1] произведем расчет скорости РРВ, для чего необходимо построить 2 графика, показывающие нарастание дополнительной фазы с увеличением дальности над участками с различными электрическими параметрами (на трассе суша ‑ море – суша 2:4:2 необходим один график, т.к. путь симметричен).
На
расстоянии 600 км:
На
расстоянии 30 км:
Таким образом приращение фазы на трассе с переменной подстилающей поверхностью от 30 км до 600 км составит:
Отсюда скорость РРВ на трассе изменится на величину:
