Общая характеристика гиперболических РНС

По способу определения НП: гиперболические РНС на: фазовые, использующие зависимость фазы несущих колебаний от расстояния; импульсные (временные), использующие зависимость продолжи­тельности распространения радиоволн от расстояния; частотные, использующие зависимость частоты несущих или мо­дулированных колебаний от скорости изменения расстояния; комбинированные (импульсно-фазовые).

Фазовые РНС подразделяются в зависимости от вида (селекции) сигналов на РНС с частотной и времен­ной селекциями сигналов. У первых каждая станция имеет собствен­ную несущую частоту. У вторых все станции РНС работают на одной и той же частоте.

В зависимости от дальности действия гиперболические РНС под­разделяются на системы:

неограниченной дальности действия, или глобальные; дальней навигации — для плавания в океане (до 2000 миль от станции); средней навигации — (до 300 миль); ближней навигации — (до 100 миль).

В гиперболических РНС изолинией является гипербола, в фоку­сах которой расположены радиостанции (рис. 15.1). Разность сферических расстояний ∆D = D1-D2 = const. Расстояние между фокусами - база; изолиния, пер­пендикулярная базе в ее сере­дине (для нее ∆D = 0), — нор­малью.

Уравнение сферической ги­перболы в прямоугольной сфе­рической системе координат с началом O в середине базы, осью х вдоль базы и осью у по нормали к ней имеет вид

На практике используют ту ветвь гиперболы, которая находится в пределах дальности действия РНС.

Из уравнения (15.1) и рис.15.1 видно, что гипербола является кривой, симметричной относительно базы (оси х) и нормали (оси у). Поэтому одной и той же разности расстояний соответствуют две вет­ви гиперболы, т. е. имеется неоднозначность в определении изоли­нии. Разрешается неоднозначность с помощью счисления. Если счислению разрешить неоднозначность невозможно, то это делается специальными техническими приемами.

Для общей характеристики точности гиперболических РНС обра­тимся к модулю градиента гиперболы где у — базовый угол (рис.15.2).

Ошибка ∆mD определения навигационного параметра приводит к смещению линий положения:

Когда наблюдатель находится на нор­мали к базе (точка K2), тогда

т. е. точность на нормали будет выше, чем в других направлениях.

Гиперболические РНС обладают свойством направленности точности. С удалением судна от нормали к базе у уменьшается и смещение линий положения возрас­тает, стремясь к бесконечности на продолжении базы.

ОМС с помощью импульсно-фазовых РНС «Лоран-С» (США)

Принцип действия. В основе работы РНС «Лоран-С» лежат импульсный и фазовый методы измерения разности расстоя­ний

Cущность импульсного метода заключается в следующем. В точке приема (на судне) изме­ряют интервал времени ∆t = t1 – t2 между моментами прихода двух коротких импульсов, посылаемых двумя береговыми станциями. Од­на из станций (А) является ведущей (Вщ), другая (В) — ведомой (Вм) (см. рис. 15.2). Разность расстояний ∆D от места судна К до радио­станций находят по формуле

Величину ∆t определяют с помощью судового приемоиндикатора. Одной и той же разности расстояний ∆D соответствуют две изо­линии (II и I’I’ на рис. 15.2), так как гипербола является кривой, симметричной относительно мнимой оси.

Каждому значению ∆t будет соответствовать только одна гипербола.

Место судна будет находиться в точке пересечения двух гипербол. Вторая гипербола получается по второй паре станций.

Работа РНС «Лоран-С» основана на измерении промежутка вре­мени между моментами прихода импульсов от ведущей и ведомой станций и на измерении разности фаз высокочастотных колебаний, заполняющих импульс.

Что один из двух предметов закрыт для обзора, то, измерив пеленг одного предмета, можно секстаном измерить го­ризонтальный угол с другой точки на судне. Для получения места на карте прокладываем ИП предмета А (рис. 12.1) и затем пеленг предмета В, рассчитанный по формуле ИПВ = ИПА + α.

По пеленгу и высоте светила. Если в момент взятия пеленга или радиопеленга измерить высоту светила, то место судна определяется в точке пересечения круга равных высот и линии пеленга. На практике круг рав­ных высот заменяют высотной линией положения. Угол пересечения линий положения будет равен углу между пеленгом и направлением линии положения.