ГЛАВА 19. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТА СУДНА ПО РАДИОПЕЛЕНГАМ НА КРУГОВЫЕ РАДИОМАЯКИ

19.1. Принцип радиопеленгования

Для решения задачи определения места судна в море по радиопеленгам на береговые радиомаяки необходимы, как минимум, два условия:

•→ наличие на берегу двух (или более) морских радиомаяков кругового излучения (КРМК), находящихся в зоне плавания судна;

•→ наличие радиопеленгатора на судне.

Радиопеленгатор → судовой прибор, предназначенный для определения направления на источники излучения электромагнитных колебаний (КРМК).

Современные судовые радиопеленгаторы можно классифицировать по способу индикации искомого направления на радиомаяк и по способу его работы.

По способу индикации искомого направления судовые радиопеленгаторы разделяются на

слуховые и визуальные.

Вслуховых радиопеленгаторах направление определяется на слух по громкости принимаемого сигнала. Они могут быть с поворотной или неподвижной рамочной антенной. В радиопеленгаторах с неподвижной рамочной антеной применяется гониометрическое устройство. К слуховым РП можно отнести радиопеленгаторы типа «Рыбка», «Баркас».

Ввизуальных радиопеленгаторах для индикации направления применяются стрелочные

индикаторы (АРП) и электронно-лучевые трубки («Румб»).

По способу работы радиопеленгаторы делятся на неавтоматические и автоматические (АРП).

В современных судовых радиопеленгаторах применяется равносигнальный способ определения направления и способ пеленгования по минимуму принимаемого сигнала.

Основные тактико-технологические характеристики судовых радиопеленгаторов приведены в таблице 19.1.

Основные тактико-технологические характеристики радиопеленгаторов

Морской радиомаяк → устройство, имеющее фиксированное, известное мореплавателю, положение и передающее специальные радиосигналы в определенном порядке и по определенному расписанию и на известной мореплавателю частоте.

Морской радиомаяк кругового излучения (КРМК) снабжен антенными устройствами, создающими во всех направлениях по горизонту на равных удалениях одинаковую напряженность электромагнитного поля, что и позволяет пеленговать его с помощью судового радиопеленгатора (РП),

обладающего свойством направленного приема, то есть определять направление на источник излучения (КРМК).

Рис. 19.1. Схема КРМ-ков Черного моря

КРМ-ки работают в диапазоне частот 285-325 кГц (длина волны 1056-936м) колебаниями класса А1А или А2А.

Для улучшения условий использования и уменьшения взаимных помех КРМ-ки объединяются в группы по 2-6 маяков в каждой и работают на излучение поочередно по расписанию на одной несущей частоте (длине волны), а их сигналы отличаются друг от друга только позывными и частотой тона (тональной модуляции). Такой порядок работы позволяет получать направления на несколько КРМ-ков, не перестраивая радиопеленгатор на другую частоту.

Необходимая информация о морских радиомаяках и аэрорадиомаяках приведена в навигационном руководстве «Радиотехнические средства навигационного оборудования (РТСНО)».

Для Северного Ледовитого и Атлантического океанов → см. отдел III «РТСНО» Адм. № 3001 (с.

67÷156).

На побережье Мирового океана установлено более 1.000 радиомаяков и аэрорадиомаяков, которые могут использоваться судоводителями для определения по ним своего места в море.

Для Черного моря на рис. 19.1 «Схема КРМ-ков» приведена информация о радиомаяках и аэрорадиомаяках (российский и международный номер, название, позывной, рабочая частота, дальность действия).

Только незначительная часть акватории Черного моря (на рис. 19.1. заштрихована) не охвачена рабочими зонами действующих радиомаяков.

Радиопеленгование → процесс определения направления распространения электромагнитной волны (ЭМВ) от радиомаяка на судне (определение направления на передающую радиостанцию

слышимости принимаемого радиосигнала (по его «минимуму»).

В автоматическом режиме направление на КРМК определяется автоматически после настройки АРП на частоту КРМКА.

Для определения направления распространения ЭМВ применяется рамочная антенна, представляющая собой катушку индуктивности, состоящую из нескольких витков изолированного провода, помещенную в металлический экран. Периметр катушки рамочной антенны может быть любой формы (круг, квадрат, ромб и др.).

Если плоскость рамки совпадает с направлением распространения ЭМВ, то результирующая наведенная э.д.с. в вертикальных витках рамки будет иметь максимальное значение.

Если же плоскость рамки поставить перпендикулярно к направлению на КРМК, то в вертикальных проводниках наведутся э.д.с., равные по величине и противоположно направленные, поэтому результирующая их величина будет равна «нулю».

Величина результирующей э.д.с. в рамке зависит от положения плоскости рамки относительно распространения ЭМВ (направления на КРМК).

Таким образом, поворачивая рамку относительно направления распространения ЭМВ (направления на КРМК), можно изменять величину э.д.с., наводимой в рамке.

При этом, при развороте рамки на 360° результирующая э.д.с. имеет 2 минимума и 2 максимума. Теоретически направление на КРМК можно определить по «максимуму» или «минимуму»

слышимости сигнала. Однако в практике используется способ пеленгования по «минимуму» как более точный, чем по «максимуму».

В современных АРП для определения направления на КРМК поворотные рамки не применяются. Для этой цели используется более совершенная конструкция, состоящая из 2-х взаимно перпендикулярных и неподвижных рамок и гониометра.

Гониометр → устройство, вмонтированное в приемник АРП и предназначенное для определения и снятия отсчета направления распространения ЭМВ (направления на КРМК) и подачи напряжения в схему АРП.

Гониометр состоит из 2-х полевых катушек, электрически соединенных с рамками АРП и

искательной катушки.

Полевые катушки, будучи соединенными с рамкой, создают внутри гониометра магнитное поле, вектор напряженности которого относительно полевых катушек направлен так же, как направлена ЭМВ относительно неподвижных рамок АРП.

Искательная катушка предназначена для определения направления вектора напряженности магнитного поля полевых катушек гониометра, а, следовательно, и направления на КРМК.

Именно она выполняет роль поворотной рамки в АРП с гониометром.

Характеристика направленности приема искательной катушки точно такая, как и рамки («восьмерка»), и поэтому при пеленговании по «минимуму» в определении направления на КРМК может возникнуть ошибка на 180°, так как положению рамки (или искательной катушки), когда она перпендикулярна к направлению на КРМК, соответствует два «минимума», отличающиеся друг от друга на 180°. Исключение этой ошибки достигается путем использования в АРП комбинированной антенны (сочетание рамки и вертикальной антенны).

Характеристикой направленности приема вертикальной антенны является окружность (рис. 19.2), то есть величина и знак индуктируемого в ней напряжения не зависят от направления распространения ЭМВ.

Рис. 19.2. Характеристика направленности приема антенн судового радиопеленгатора

Если предположить, что ЭМВ приходит от КРМКА А (рис. 19.2) и наводит э.д.с., равные по величине и по знаку как в вертикальной антенне, так и в искательной катушке, то произойдет сложение этих э.д.с., ибо обе они имеют знак «+».