56. Информация о прочности и остойчивости судна. Назначение, содержание, использование.

57. Спутниковые системы определения места судна. Источники погрешностей, характеристика точностей определения места.

Спутниковые системы определения места судна.

Системы ГНСС.

Глобальные навигационные спутниковые системы (ГНСС) предназначены для определения положения объектов на поверхности Земли. В настоящий момент получили широкое распространение две системы: ГЛОНАСС (Россия) и NAVSTAR – GPS (США).

В соответствии с положениями новой Главы 5 “Безопасность мореплавания” Конвенции СОЛАС, безусловным требованием, касающимся как судов, построенных до 1 июля 2002 г., так и позднее этого срока, является дополнительное оснащение всех судов независимо от их размера приемниками ГНСС или другой радионавигационной системы, действующей в районе плавания.

Большинство доступных на рынке приемных систем способно работать как с сигналами ГЛОНАСС, так и GPS.

NAVSTAR – GPS.

Система NAVSTAR (Navigation Satellite Time and Ranging – навигационный спутник измерения времени и координат), часто именуемая GPS (Global Positioning System – глобальная система позиционирования), позволяет практически в любом месте Земли (за исключением приполярных областей) определить местоположение и скорость объектов. Основой системы является космический сегмент, который образован орбитальной группировкой, номинально

состоящей из 24 основных НКА (Навигационный космический аппарат) и 3-х резервных НКА.

НКА находятся на 6 круговых орбитах высотой примерно 20000 км, наклонением 55° и равномерно разнесенных по долготе через 6024 GPS-спутника, движущихся над поверхностью Земли на высоте 20180 км. GPS – спутники излучают специальные сигналы в диапазоне 1575,42 МГц.

Передаваемые спутниками навигационные сигналы, принимаются GPS – приемниками, которые на основе метода триангуляции полученных сигналов позволяют определить местоположении объекта. Используемый в гражданском применении C/A – код (coarse-acquisition) позволяет определить координаты объекта с точностью до 100 м.

Принцип работы Глобальной навигационной спутниковой системы заключаются в измерении псевдо расстояний от судна до 4-х спутников. На каждом спутнике и на судне в приемоиндикаторе имеются синхронные измерители времени, с помощью которых измеряется интервал времени прохождения сигнала от спутника до судна, позволяющий измерить расстояние. Каждое из расстояний зависит известным образом от координат судна и высоты антенны приемоиндикатора. Четвертое измерение псевдорасстояния необходимо для определения разности времени спутникового и судового измерителей времени.

Для повышения точности до 10 м применяется дифференциальный метод работы спутниковой системы (DGPS), при котором на специальных станциях определяются поправки к координатам, полученных от спутников и передаются на окружающие суда.

58. Принцип работы, технико-эксплуатационные характеристики судовой рлс.

В основе работы судовой РЛС лежит явление отражения электромагнитного импульса. Передающее устройство радиолокационной станции производит мощные высокочастотные радиоимпульсы, которые узким лучом распространяются по направлению излучаемой антенны.  Если радиоимпульс встречает на своем пути припятствие (судно, берег), то он отражается и возвращается в виде эхо-сигнала на приемник антенны. Пеленг или курсовой угол объекта, от которого отразился радиоимпульс, определяется направлением антенны. Расстояние до объекта рассчитывается временем, которое прошло с момента посыла до возвращения радиоимпульса. Антенна вращается и посылает импульсы по изменяющемуся направлению. Отраженные сигналы приемник преобразует и передает их на дисплей, в результате на экране появляется картинка с святящимися пятнами (суда, маяки) или волнистой линией (береговая полоса). Святящаяся точка в центре дисплея – судно, на котором и установлена радиолокационная станция. Расстояния до обнаруженных объектов определяется по светящимся кольцам на экране дисплея морского радара. 

Технико-эксплуатационные требования к судовым РЛС

Радиолокационная станция (РЛС) должна обеспечивать индикацию относительного положения судов, других надводных объектов, буев, береговой черты и навигационных знаков так, чтобы способствовать навигации и предупреждению столкновений.

При нормальных условиях распространения, когда антенна РЛС расположена на высоте 15 м над уровнем моря, при отсутствии помех от моря РЛС должна обеспечивать четкую индикацию:

Береговой черты -при высоте берега до 60 м на расстоянии 20 миль

при высоте берега до 6 м на расстоянии 7 миль

Надводных объектов - судов валовой вместимостью 5000 т на расстоянии 7 миль независимо от ракурса, небольшого судна длиной 10 м на расстоянии 3 мили.

объектов, аналогичных навигационному бую, имеющих эффективную поверхность рассеивания приблизительно 10 кв.м на расстоянии 2 мили.

Технико-эксплуатационные характеристики.

Имеется два приемо-передатчика РЛС, работающие на длине волны 3 и 10 см.

Шкалы дальности:

1.5, 3, 6, 12 и 24 мили и одна шкала с номиналом более 0.5 и менее 0.8 мили либо

1, 2, 4, 8, 16 и 32 мили.

Разрешающая способность.

3.7.1. Индикатор должен обеспечивать на шкале дальности 2 мили или менее раздельное отображение двух одинаковых целей малого размера на расстояниях, равных 50 - 100 % от номинала используемой шкалы дальности и находящихся на одном направлении, если расстояние между целями не менее 50 м.

3.7.2. Индикатор должен обеспечивать раздельное отображение двух одинаковых целей малого размера, находящихся на одном расстоянии между 50 и 100 % от номинала шкалы < 1.5 > или < 2 > мили и их угловом положении, различающемся 2.5°.

Частота вращения антенны - не менее 12 об/мин.