- •Содержание
- •Немного об истории развития радионавигации
- •Выводы:
- •Раздел 1. Радиолокационные станции Глава 1. Основы радиолокации
- •1.1. Основные понятия и определения
- •1.2. Принцип действия импульсной рлс.
- •Глава 2. Индикатор кругового обзора (ико) рлс.
- •2.1.Виды индикации движения на экране ико.
- •2.2 Виды ориентации изображения на экране ико.
- •2.3. Кольца дальности.
- •2.4. Линии направления.
- •2.5. Параллельные индексные линии (Рис.2.9).
- •2.6. Смещение изображения из центра.
- •2.7. Метки курса, курсовой линии и метка Севера.
- •2.7.2. Метка Севера
- •2.8. Требования к параметрам ико.
- •2.9. Технические характеристики ико.
- •2.10. Органы управления ико.
- •3.Информационная зона предназначена:
- •Глава 3. Основные технические характеристики рлс.
- •1.Длина волны λ или частота несущих колебаний f.
- •Глава 4. Навигационные характеристики рлс.
- •4. Разрешающая способность рлс по определяемым координатам.
- •5.Точность определения координат целей
- •Глава 5. Радиолокационное наблюдение.
- •5.1. Организация радиолокационного наблюдения
- •Использование рлс/сарп при радиолокационном наблюдении в режиме расхождения судов.
- •5.2.1 Факторы, влияющие на функционирование сарп
- •5.2.2. Использование сарп при расхождении судов
- •Обнаружение радиолокационного спасательного ответчика (рсо – sart) и радиолокационного буя racon.
- •5.4. Совместное использование рлс/ сарп с экдис.
- •5.6. Помехи радиолокационному наблюдению.
- •5.7.Влияние на радиолокационное наблюдение условий распространения радиоволн.
- •5.8. Влияние отражающих свойств объектов.
- •Глава 6. Особенности конструктивного и схемотехнического построения рлс
- •6.1. Состав аппаратуры.
- •6.2 Особенности радиолокационной аппаратуры.
- •6.3. Функциональные узлы рлс
- •6.3.1. Передатчик.
- •6.3.2. Антенны и элементы фидерного тракта рлс.
- •6.3.3. Приемник.
- •6.3.4. Оконечные устройства рлс.
- •Глава 7. Новое поколение рлс. Навигационная сеть NavNet .
- •Навигационная сеть NavNet.
- •Глава 9. Техническое обслуживание рлс.
- •9.1. Общие рекомендации по устранению неисправностей.
- •8.2.Методы поиска неисправностей в рлс нового поколения.
- •Раздел 2. Основы спутниковой навигации
- •Глава 1. Структура спутниковой навигационной системы
- •1.1. Общие сведения
- •1.2. Космический сегмент
- •1.3 Сегмент управления
- •1.4 Сегмент потребителей
- •Глава 2.Общие принципы решения навигационных задач
- •Глава 3. Шкалы времени
- •3.1.Единицы мер времени
- •Глава 4.Траекторное движение нка
- •4.1. Системы координат, применяемые в снс.
- •4.2 Навигационные характеристики нка, рис.2.11.
- •Глава 5. Методы определения навигационных параметров
- •Глава 6. Радиосигналы и навигационные сообщения
- •6.1. Требования, предъявляемые к радиосигналу.
- •6.2. Шумоподобные сигналы.
- •6.3. Фазоманипулированные сигналы.
- •6.4. Навигационные сообщения.
- •6.5. Физические параметры радиосигналов
- •Глава 7. Дифференциальная подсистема.
- •Глава 8. Навигационная аппаратура потребителя.
- •8.1. Конструктивные требования.
- •8.2. Функциональные требования.
- •8.3. Технические характеристики.
- •8.4. Принцип работы приемного модуля снс навигаторов.
- •8.5. Спутниковый компас
- •Глава 9. Перспектива развития спутниковой навигации.
- •9.1. Базовые созвездия спутников (космический сегмент).
- •9.2. Приемники Пользователя (Сегмент Потребителя).
- •9.3. Спутниковая система функционального дополнения sbas.
- •Раздел 3. Автоматические идентификационные системы
- •Глава 1. Назначение, принцип действия и сфера использования аис.
- •1.1. Назначение и основные функции
- •1.2. Принцип действия
- •1.3. Сферы и направления использования
- •1.4. Оснащение судов системой аис
- •Глава 2. Информационно - технические особенности аис
- •2.1. Основные компоненты, виды информации и режимы работы
- •23. Судовая аппаратура аис.
- •2.4. Береговой сегмент
- •Глава 3.Основы использования аис
- •3.1. Отображение информации аис
- •3.2. Использование аис на судах
- •3.3. Использование аис в береговых службах
- •98309 Г.Керчь, Орджоникидзе, 82
8.3. Технические характеристики.
Технические характеристики морских СНС навигаторов определяют их эксплуатационные возможности. Укажем основные технические характеристики
- картографическая база данных;
- количество путевых точек;
- количество маршрутов;
- емкость путевого журнала:
- режимы навигации;
- размер экрана и его разрешающая способность;
- интерфейс;
- путевые вычисления;
- объём встроенной памяти и поддержка флэш-карт;
-рабочие характеристики приемного устройства;
- геодезические системы.
Точки, создаваемые штурманом при формировании маршрута, призванные отмечать характерные места на пути следования судна называются путевыми. Путевая; точка представляет собой видимую на карте отметку, которая создается штурманом вручную. Их можно нанести .как на линию пути, так и в любом месте карты, Расставляя по мере надобности путевые точки и обозначая их подходящими названиями, символами или номерами, штурман создает индивидуальный путь маршрута. Достоинства такого метода несомненны; поскольку к любой точке (в том числе и начальной) можно вновь вернуться и затем посещать многократно, что особенно важно, например, при следовании по обратному пути или при составлении нового маршрута.
Главная ценность этой функции заключается в том, что штурман в момент создания отметки автоматически записывает географические координаты этого места. Путевую точку всегда можно показать на экране дисплея, определить направление и расстояние до нее от текущего места. Также штурман фиксирует и момент; когда была сделана отметка. Совокупность этих данных представляет график движения судна. Следовательно, количество путевых точек, чтобы обеспечить наиболее полное информационное описание планируемых маршрутов, должно быть достаточно большим. В современных морских СНС навигаторах количество путевых точек, заносимых в память, достигает 4000 точек и более.
Маршрут – это, по сути, последовательность путевых точек, которая указывает судоводителю путь до места назначения. Маршрут, как известно, изображается в виде прямолинейных отрезков пути. Графический план дополняется расчетами расстояний как отдельных участков, так и всего маршрута. При назначении скорости движения можно получить и временной график пути. Конечно, все это общеизвестно и не нам учить штурмана как прокладывать маршруты. Мы хотим подчеркнуть удобства морских СНС навигаторов, которые могут автоматически прокладывать и рассчитывать маршруты при наличии в них карт с так называемой маршрутизацией. В этом случае судоводителю достаточно указать начальный и конечный пункты назначения. По оценкам экспертов, автоматически созданный маршрут в большинстве случаев является превосходным, и его они относят к категории «который бы сами составили». Как правило, возможности современных морских навигаторов рассчитаны на 20 маршрутов и более.
Совокупность всех точек траекторий движения судна, сохраненных в памяти СНС навигатора, называется путевым журналом (Track log). Его основная характеристика – количество сохраняемых точек. Емкость путевого журнала современных морских навигаторов составляет порядка 10000 точек.
Как правило, в морских СНС навигаторах предусмотрены следующие режимы навигации:
- на заданную точку (GO TO);
- по обратному пути (TRAC BACK)
- по созданному маршруту (ROUTE).
Режим навигации на заданную точку означает прямое движение к заданной точке ( в проекции Меркатора) и имеет несколько равноценных названий: Идти К, Прямой маршрут, GО ТО.
Режим навигации по обратному пути позволяет двигаться в точности по пройденному пути в обратном направлении. Он имеет и другие эквивалентные названия: возвращение, TRAC BACK.
Навигация по маршруту (ROUTE). Для навигации по маршруту надо, конечно, его создать, что возможно либо в ручном режиме, либо при загруженных картах с маршрутизацией и в режиме автопрокладки. Созданный вручную маршрут представляет собой последовательность маршрутных точек (они могут быть и путевыми), где перемещение между двумя соседними осуществляется прямолинейно: Движение по маршруту удобнее, чем режим навигации на заданную точку, поскольку обеспечивает прохождение всех намеченных точек без их ручного выбора. Навигатор согласно маршруту автоматически будет выбирать следующую по порядку точку, указывая необходимый курс движения и расстояние от текущего места. (В целом маршрут ROUTE может быть спланирован по дуге большого круга).
Экраны СНС навигаторов характеризуются: а) разрешающей способностью, определяемой количеством пикселей на дюйм площади (обычно от 80 до 160 пиксель/дюйм), б) размером сторон в сантиметрах или в пикселях (здесь для судовых навигаторов критерий один – чем больше, тем лучше, с обеспечением , по возможности, требуемой разрешающей способности), в) типом экрана ( обычно зто ЖК- дисплеи, выполненные по трансрефлексивной технологии – TFT с цветовой гаммой, как правило, на 256 цветов).
Интерфейс морских СНС навигаторов бинарный: по протоколу IEC 61 162-1 (NMEA-0183) для сопряжения с внешними приборами и системами судна, в том числе по сети Ethernet, и протоколу RTCM SC -104 ( Radio Technical Commission for Maritime Services ) для приема, учета и коррекции информации при работе в дифференциальном режиме (DGNSS).
Путевой компьютер морского навигатора выполняет все необходимые вычисления: текущую скорость, среднюю скорость движения, среднюю скорость в пути (с учетом стоянок), обнуление счетчика максимальной скорости, общее время в пути, пройденный путь, время стоянок, время перемещения.
Рабочие характеристики приемного устройства (модуля).
Принципиально важной характеристикой приемной части СНС навигатора является его многоканальность, характеризующая способность принимать параллельно и одновременно радионавигационные сигналы от нескольких НКА, находящихся в зоне радиовидимости приемника. Так как для решения навигационной задачи необходимо измерить псевдодальность и псевдоскорость относительно 4-х НКА, то приемник должен быть рассчитан, с учетом геометрического фактора ухудшения местоопределения GDOP, на прием большего количества сигналов. Это обеспечит возможность выбора НКА с лучшей геометрией, а следовательно и меньшую погрешность определения координат. Современные СНС приемники, рассчитанные на прием сигналов, только одной спутниковой системы ( GPS или ГЛОНАСС), как правило, имеют 8…12 каналов, в совмещенных приемниках, рассчитанных на работу в GNSS ( GPS+ GLONASS+ GALILEO) количество каналов возрастает до 20…48 каналов.
Большое значение имеет чувствительность, характеризующая способность приемника принимать минимальный сигнал, при котором будет обеспечиваться нормальная работа СНС навигатора. Обычно чувствительность в диапазоне частот, на котором работают спутниковые навигационные системы, определяется минимальной мощностью на входе приемника (на выходе антенны). Исходя из требования обеспечения устойчивой работы СНС навигатора, чувствительность приемного устройства должна быть не хуже - 135…- 160 дБ∙Вт.
Как и любое радиотехническое устройство, навигационный приемник рассчитывают, выбирая коэффициент шума, коэффициент усиления каждого каскада, добротность и ширину полосы пропускания полосовых фильтров. Эти параметры выбираются исходя из уровня мощности принятого сигнала, чувствительности приемника и его динамического диапазона.