
- •2 Координати, час, рух
- •2.1 Загальні уявлення про небесну сферу
- •2.2 Системи координат
- •3 Методи визначення координат
- •3.1 Кутомірний метод.
- •3.2 Дальномірний метод.
- •3.3 Різницево-дальномірний метод.
- •3.4 Комбінований кутомірно-дальномірний метод.
- •4 Класифікація радіонавігаційних систем, їх тактичні і технічні характеристики
- •5.1 Похибки виміру радіонавігаційного параметра
- •5.2 Похибки визначення ліній положення радіонавігаційних систем
- •5.3 Похибки визначення координат об'єкта позиційним методом
- •5.4 Робочі зони радіонавігаційних систем
- •5.5. Вплив геометричного фактора радіонавігаційної системи й умов поширення радіохвиль на точність визначення місця розташування об'єкта
3.2 Дальномірний метод.
Цей метод заснований на вимірі відстані D між крапками випромінювання і прийому сигналу за часом його поширення між цими крапками. У радіонавігації дальноміри працюють з активним відповідним сигналом, випромінюваним антеною передавача відповідача (рис. 32, а) при прийомі сигналу запиту. Якщо час поширення сигналів запиту t3 і відповіді t0 однаково, а час формування сигналу-відповіді достатньо малий, то вимірювана запитувачем (радіодальноміром) дальність D> = c(t3 + t0)/2. У цій якості може бути використаний також і відбитий сигнал, що і робиться при вимірі дальності РЛС чи висоти радіовисотоміром.
Поверхнею положення дальномірної системи є поверхня кулі радіусом D. Лініями положення на фіксованій площині або сфері (наприклад, на поверхні Землі) будуть окружності, тому іноді дальномірні системи називають круговими. При цьому місце розташування об'єкта визначається як крапка перетинання двох ліній положення. Тому що окружності перетинаються в двох крапках (рис. 2,6), те виникає двозначність відліку, для виключення якої застосовують додаткові засоби орієнтування, точність яких може бути невисокої, але достатньої для достовірного вибору однієї з двох крапок перетинання. Оскільки вимір часу затримки сигналу може вироблятися з малими погрішностями, дальномірні РНС дозволяють знайти координати з високою точністю. Радіодальномірні методи почали застосовуватися пізніше кутомірних. Перші зразки радіодальномірів, засновані на фазових вимірах тимчасової затримки, були розроблені в СРСР під керівництвом Л. И. Мандельштама, Н. Д. Папалексі й Е. Я. Щеголева в 1935—1937р. Імпульсний метод виміру дальності був застосований в імпульсної РЛС, розробленої в 1936—1937 р. під керівництвом Ю. Б. Кобзарева.
3.3 Різницево-дальномірний метод.
За допомогою приймача, розташованого на борті об'єкта, визначають різниця часу прийому сигналів від передавачів двох опорних станцій: А и В. Станцію А називають ведучої, тому що за допомогою її сигналів здійснюється синхронізація роботи відомої станції В. Вимір різниці відстаней, пропорційної тимчасовому зрушенню сигналів від станції А и В, дозволяє знайти лише поверхня положення, що відповідає цієї різниці і має форму гіперболоїда. Якщо об'єкт, як і станції А і В розташовані на поверхні Землі, то вимір D = DB – DA дозволяє одержати лінію положення на земній поверхні у виді гіперболи з фокусами в крапках розташування станцій А я В. Відстань між станціями називають базою. Для заданої бази сімейство гіпербол наносять на карту заздалегідь і оцифровують. Однак однієї пари станцій дозволяє визначити лише лінію положення, на якій розташований об'єкт. Для перебування його місця розташування необхідна друга пара станцій (рис. 33), база якої d2 повинна бути розташована під кутом до бази першої пари. Звичайно ведуча станція А є загальної і синхронізує роботу обох відомих станцій У1 і В2. Сітка ліній положення такої системи утвориться двома сімействами пересічних гіпербол, що дозволяють знайти місце розташування об'єкта.
Точність різницево-дальномірної системи вище точності кутомірної і наближається до точності дальномірної. Але основною її перевагою є необмежена пропускна здатність, тому що наземні станції можуть обслуговувати необмежене число ПІ, що знаходяться в межах дальності дії системи, оскільки на борті об'єкта, що визначається, немає необхідності мати передавач, як у дальномірній системі. Варто помітити, що асимптотами гіпербол є прямі лінії, що проходять через центр бази кожної пари станцій системи. Таким чином, на відстанях, у кілька разів перевищуючих довжину бази, лінії положення вироджуються в прямі, у результаті чого різницево-дальномірна система може бути використана як кутомірна.
У залежності від видів сигналів наземних станцій і методу виміру тимчасового зрушення сигналів прийнятих ПІ розрізняють імпульсні, фазові й імпульсно-фазові різницево-дальномірні РНС.
Принцип імпульсної різницево-дальномірної системи був запропонований радянським інженером Э. М. Рубчинскім у 1938 р., але широке поширення такі системи одержали лише до кінця другої світової війни, коли були розроблені методи точного виміру тимчасового положення імпульсів. Перша фазова різницево-дальномірна система (фазовий зонд) була створена в СРСР у 1938 р. Надалі цей принцип був використаний у системах «Декка», «Координатор» і ін.