Определение места судна по трем пеленгам.

При этом способе можно получить большую точность. В быстрой последовательности один за другим 6eрут пеленги на предметы (ориентиры). Первым следует брать пеленг ориентира, который ближе к ДП судна. Углы между пеленгами должны быть ближе к 60 или 120 градусам. Для получения обсервованного места судна достаточно иметь две линии положения. Третий пеленг используется как контрольный. Контрольная линия положения позволяет решить целый ряд задач: избежать промаха при взятии отсчетов по компасу, обнаружить и устранить влияние ошибки в АК, Исправляют пеленги поправкой компаса и прокладывают карте. Обсервованное место, принимают в точке пересечения линий пеленгов. Три линии положения карте пересекаются в одной точке только в том случае, если наблюдения, вычисления и прокладка содержали ошибок. На практике линии пеленгов образуют треугольник, называемый треугольник погрешности.

Пеленги по этому способу обычно не пересекаются в одной точке, а образуют треугольник погрешности. Причины: Промахи во время отсчета и исправлении пеленгов; Ошибка в опознании ориентире Случайные ошибки в пеленговании и прокладке пеленгов на карте; Ошибки от не одновременности взятия пеленгов; Ошибки в поправке компаса.

Разгонка треугольника погрешностей: изменив поправку компаса на 2 - 4 градуса в ту или друг сторону и проложив на карте исправленные пеленги, можно получить новый треугольник погрешностей подобный первому. Соединив сходные вершины на пересечении получают искомое место судна. К разгон прибегают, если величина сторон треугольника > 5мм в масштабе карты. Если меньше, то для равностороннего треугольника место - в центре, для вытянутого - ближе к его коротким сторонам.

Определение места судна по 2-м пеленгам: Практическое выполнение заключается в подборе двух ориентиров с расчетом, чтобы угол между направлениями на них был по возможности близким к градусам, не меньше 30 и не больше 150. Берут по компасу пеленги ориентиров. Время и ОЛ замечают в момент вторых наблюдений. Компасные пеленги исправляют поправкой компаса в истинные прокладывают на карте. Обсервованное место получают в пересечении линий истинных пеленгов. Первым пеленгуют ориентир, который ближе к диаметральной плоскости судна. При скорости > 15 узл измеренные пеленги надо приводить к одному моменту. Для этого берут КП первого ориентира, затем второго, после чего вновь пеленгуют первый ориентир. Значения усредняют, приводя тем самым средний пеленг к моменту пеленгования второго ориентира:

ОКП₁ = (ОКП₁ + ОКП₂)/ 2

Время и ОЛ замечают при взятии второго пеленга. Точность зависит от случайных ошибок при пеленговании, а также от ошибок в принятой поправке компаса. Влияние их будет меньшим, когда угол между пеленгами равен или близок 90 градусам.

ОМП = МП +/- 180° = ОИП - d = ОКП + δ;

∆ МК = d + δ = ИК-КК = ИП-КП; ИП = КП+ ∆ MK = МП+d

ОИП = ИП +/- 180° = ОКП + ∆ МК = ОМП +d

По трем расстояниям: Способ определения места судна по трем расстояниям является одним из наиболее надежных и точных, так как наличие третьей изолинии позволяет осуществить контроль; обсервации, С появлением на судах РЛС он получил широкое распространение. В общем случае сущность способа состоит в следующем. Если допустить, что все расстояния измерены одновременно и без ошибок то проложив их в виде окружностей от соответствующих ориентиров А, В и С в точке пересечем полученных изолиний находят надежное обсервованное место судна. Однако к одновременному измерению всех трех расстояний прибегают крайне редко. Кроме того, каждое измерение, не свободно от наличия как случайных, так и систематических ошибок. Случайные ошибки, особенно при измерении расстояний радиолокатором, обычно малы. Возможные большие систематические ошибки, промахи при измерениях или неверно опознанные ориентиры приведут к значительным ошибкам. Во всех случаях изолинии пересекутся и образуют треугольник погрешности. Для уменьшения влияния движения судна t точность определения места измерение расстояний стараются производить в быстрой последовательности. Наблюдения выгоднее начинать, как и в способе по двум расстояниям, с ориентира, расположенного блин к траверзу судна. Для приведения наблюдений к одному моменту измерение расстояний до выбранных ориентиров производят пять раз. После этого рассчитывают средние из измеренных расстояний до первого и второго ориентиров, считая, что они соответствуют измерению расстояния до третьего ориентира: Расстояние до третьего ориентира остается без изменений. В момент его измерения замечают отсчет лага время по судовым часам.

Наличие в измерениях только случайных ошибок обычно приводит к появлению небольшого треугольника погрешности. Если его стороны не превышают 5 мм, то вероятное место судна принимают в треугольнике. Большой треугольник погрешности может получиться при наличии систематической ошибки. Полагая, что ошибка измерений одинаково отразится на полученных расстояниях и изолинии будут соответственно этой ошибке одинаково смещены, прибегают к приему разгонки треугольника погрешности, т. е. увеличивают или уменьшают расстояния на величину предполагаемой ошибки измерения и вновь проводят их от ориентиров, в результате чего получают на карте новый треугольник погрешности. Соединив линиями, сходственные вершины полученных треугольников, отыскивают вероятное место судна в точке пересечения этих линий. Надо помнить, что в этом случае получаются сферические треугольники и их подобие может оказаться лишь относительным. Поэтому следует быть особенно внимательным при выборе подобных вершин. Углы между направлениями на предметы с судна стараются выбирать так, чтобы они были не менее 30 и не более 150°. Определение получается тем точнее, чем ближе эти углы к 120°. В этом случае пересечение изолиний будет наиболее удачным. Угол между ориентирами при этом выбирается близким к 90°, как в случае трех пеленгов.

 

Определение места судна с помощью радиолокатора

 

С помощью РЛС можно получить две разновидности линий положения — пеленг и расстояние. На малых расстояниях (до 0, 5 мили) линия пеленга не уступает по точности радиолокационному расстоянию; с увеличением расстояния следует отдать предпочтение измеренному расстоянию, так как эта линия положения будет более точная, чем линия пеленга, Опознавание ориентиров по вееру пеленгов и расстояний: Опознавание ориентиров способом параллельных расстояний Определение места судна по расстояниям до точечных объектов.

Точность определения места судна по расстояниям, измеренным с помощью РЛС, Так как ее принято оценивать предельной ошибкой, то вместо средней квадратической ошибки в указанные формулы необходимо вводить Д, выбираемую для соответствующей шкалы дальности

Предельная ошибка равна утроенной средней квадратической ошибке, поэтому вероятность нахождения действительного места судна в окружности радиусом М в этом случае составит 99, 7%.

Определение места по расстояниям до точечного ориентира и участка ровной береговой черты.

Определение места по пеленгу и расстоянию.

Способ крюйс-расстояния.

Он применяется в тех случаях, когда в сильную качку на экране РЛС виден один только эхо-сигнал от опознанного ориентира, а так как при качке возможны особенно большие ошибки радиолокационного пеленгования, место способом пеленга и расстояния может быть получено со значительной ошибкой.

При плавании в районах с низкими берегами и значительными колебаниями уровня воды необходимо всегда иметь в виду, что линия уреза воды, указанная на карте, в данный момент может не совпадать с действительно существующей. Поэтому следует критически относиться к измеренному до нее расстоянию.

ОМС с использованием СНС

 

Спутниковая РНС ^w Навстар * -Данная РНС предназначена для определения места положения различных подвижных объектов в любой точке Земли или околоземного пространства в любое время суток независимо от погодных условий. Система " Навстар" после её полного развёртывания должна состоять из 18 (24) ИСЗ на шести орбитах по три равномерно расположенных ИСЗ на каждой. Орбиты почти круговые с высотой Н = 20240 км. Угол наклона i=55°. При этом плоскости орбит пересекаются под прямым углом, образуя на поверхности Земли восемь равных октантов. Это обеспечивает единообразную зону точности на всей поверхности Земли. Период обращения ИСЗ 12 ч. Радиус зоны радио видимости 76°. В ней могут наблюдаться одновременно от четырех до семи ИСЗ. Определение места будет производиться пассивным дальномерным методом до четырёх ИСЗ, наиболее удобно расположенных. К ним относятся три ИСЗ, имеющих малые высоты и разность азимутов около 120°, и один ИСЗ - в зените наблюдателя. Измеряемые радионавигационные параметры: задержка и доплеровское смещение частоты принимаемого сигнала относительно его модели, формируемой в судовой навигационной аппаратуре. Задержка позволяет определить расстояние, доплеровское, смещение - радиальную скорость. Каждый ИСЗ излучает сложный сигнал на двух частотах, состоящих из точного навигационного сигнала типа Р (precise code) и грубого навигационного сигнала типа С / A (coarse/ acguisition - грубо/наведение). Сигнал защищён от несанкционированного использования и позволяет производить высокочастотные навигационные измерения, С/А открыт для всех потребителей и позволяет производить навигационные измерения пониженной точности.

Предполагается при вводе в эксплуатацию РНС " Навстар" в целях экономии закрыть все остальные РНС, находящиеся под контролем США: " Транзит", " Лоран-С", " Омега" и др.

В России создаётся аналогичная по характеристикам РНС «Глонасс». РНС «Глонасс» будет базироваться на 9.... 12 ИСЗ, расположенных на орбитах высотой около 20000 км, наклонением примерно 63° в трёх плоскостях по 3....4 ИСЗ в каждой. Каждый ИСЗ будет непрерывно излучать по два радионавигационных сигнала в диапазонах 1240... 1260 и 1597... 1617 МГц

 

ОМС с помощью РТС

РНС " ЧАЙКА" и ЛОРАН-С: Наземные РНС ЧАЙКА и ЛОРАН-С до настоящего времени еще не достигли полной реализации своих потенциальных возможностей, так как главным образом использовались в стандартном разностно-дальномерном (гиперболическом) режиме. Однако этому режиму свойственны ограничения как по точности определения местоположения объекта (обусловленные геометрическим фактором в зависимости от расположения потребителя относительно наземных станций РНС), так и по размерам рабочей зоны системы. Кроме того, требования потребителей постоянно растут, и эти системы неполностью удовлетворяют требованиям по точности, доступности и целостности при решении ряда практических задач.

В настоящее время в РНС ЛОРАН-С все более широкое развитие получают другие режимы их использования, а именно: работа с функционально-равноценными станциями, дальномерный режим и одновременная работа по смежным цепям. Все это способствует повышению точности, достоверное решения навигационной задачи, доступности и увеличению рабочей зоны системы.

Фазовые РНС (Декка), принцип ее построения: Принцип основан на измерении разности расстояний до береговых ориентиров фазовым методом. На судне измеряется разность фаз незатухающих. колебаний излучаемых 2-мя береговыми станциями с помощью приемоиндикаторов и фазометрами. Известно, что разность расстояний, есть величина const на гиперболе для двух точек. Таким образом, измерив, разность фаз колебаний излучения береговых станций, можно найти линию положения судна на гиперболе фокусами в точках.

Неоднозначность (многозначность): грубые и точные дорожки. В новых моделях многозначность устраняется путем получения более широких дорожек, «Грубые» дорожки называются зонами. Обычно число зон базы близко к десять.

РНС Доплеровского типа и их принцип действия: Используется разностно-дистанционный метод: При движении спутник быстро меняет положение. Расстояние между какими-либо 2мя фиксированными положениями спутника называется базой. Если измерить разность расстояния от судна до двух положений спутника, то место судна окажется на поверхности гиперболоида вращения, фокусы которого совпаду концами базы. Изолинией является близкая к сферической гиперболе кривая. Вторая гипербола может быть получена, когда спутник переместится в З-е положение. Разность расстояний измеряется Допплеровским методом.

Доплеровский сдвиг частоты пропорционален радиальной скорости перемещения спутника относительно судна. Для получения разности расстояний между судном и двумя положениями ИСЗ в течение прохождения спутником базы, ведут подсчет числа импульсов биений допплеровской частоты (каждому подсчитанному числу биений соответствует определенное значение разности расстояний). Интервал времени между последовательными положениями спутника 24 —120 сек. Средняя точность: 2-3 каб.

Навигационная система EUROFIX: Эта система объединяет Глобальную навигационную спутников систему (ГНСС), дифференциальную ГНСС и РНС ЛОРАН-С. Цель создания EUROFIX - обеспечение возможности передачи дифференциальных поправок для СРНС НАВСТАР в навигационном канале ЛОРАН-С. Система EUROFIX в равной степени может быть использована как морскими, так и воздушными наземными потребителями.

Совместное использование ИФ РНС и СРНС открывает широкие возможности по повышению радионавигационного обеспечения потребителей. В подтверждение этого представителями технического университета технологии и радиоэлектроники в г. Дельфы (Нидерланды) предложена концепция создания Единой европейской системы определения местоположения объектов (EUROFIX) на базе совместного использования европейских цепей РНС ЛОРАН-С и СРНС НАВСТАР. Эта концепция, включающая в себя комплекс СРНС НАВСТАР - дифференциальная подсистема НАВСТАР - РНС ЛОРАН-С, воплощается в жизнь. Кроме того, в EUROFIX обеспечивается возможность передачи коротких сообщений других данных в формате сигнала СРНС ЛОРАН-С.

В системе EUROFIX предусмотрена возможность передавать дифференциальные поправки СРНС HABCTAР и информацию о целостности посредством модуляции навигационного сигнала ЛОРАН-С. Создание такой системы позволяет улучшить возможность калибровки РНС ЛОРАН-С с помощью дифференциальной подсистемы НАВСТАР. При непрерывной калибровке РНС ЛОРАН-С (пока космические аппараты находятся в поле зрения потребителя) посредством дифференциальной подсистемы СРНС осуществляется повышение точности определения места по наземным РНС. Результаты экспериментальных исследований, проведенные в Норвегии, показали, что погрешность определений места по РНС ЛОРАН-С в этом случае составляет менее 5 м (Р. = 0, 95) в течение 2-х часов после калибровки с помощью DGPS и менее чем 25 метров в течение 24 часов.

Создание EUROFIX - это эффективное и низкостоимостное решение для создания дифференциальной подсистемы ГНСС при передаче поправок через существующую сеть наземных станций ЛОРАН-С.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: