Эта задача реализуется непосредственно в приемоиндикаторе.

Измерение навигационного параметра - расстояния до спутника - выполняется на основе(пассивных) дальномерных измерений по сигналам нескольких видимых спутников. Затем, с помощью процессора ПИ, выполняется расчет времени, координат объекта, его курса и скорости.

Методы определения места судна с помощью навигационных спутников

Измерению поддается промежуток времени (задержка) между моментом передачи сигнала спутником до его приема на судне.

Задержка радиосигнала является радионавигационным параметром, а соответствующая ему дальность до судна D - навигационным параметром.

Геометрическое место точек пространства с одинаковым значением навигационного параметра называется изоповерхностью.

Местоположение судна определяется пересечением трех изоповерхностей.

Определение места получают различными методами, основные из которых: дальномерный, разностно-дальномерный,радиально-скоростной.

Дальномерный методОснован на пассивных (беззапросных) измерениях дальности Д между спутником и судном. для реализации этого метода необходимо измерить дальности до трех навигационных спутников.

Разностно-дальномерный методОснован на измерении разностей дальностей от судна до нескольких навигационных спутников.

 

 

Радиально-скоростной (доплеровский) методБазируется на измерении трех радиальных скоростей судна относи­тельно трех навигационных спутников.

Недостатком рассматриваемого метода является невозможность проведения измерений в реальном времени.

Для его реализации необходим высокостабильный эталон частоты и времени. Нестабильность работы судовой бортовой аппаратуры по поддержанию эталона частоты и времени ведет к резкому ухудшению точности обсерваций.

Навигационная спутниковая система GPS

В околоземном пространстве развернута сеть спутников, равномерно "покрывающих" всю земную поверхность. Орбиты вычисляются с очень высокой точностью, поэтому в любой момент времени известны координаты каждого спутника.

Таким образом, для выполнения необходимых навигационных определений надо обеспечить постоянную видимость, как минимум, четырех спутников. Избыточные измерения (сверх четырех) позволяют повысить точность определения координат и обеспечить непрерывность решения навигационной задачи.

Космический сегмент состоит из 26 спутников (21 основной и 5 запасных), которые обращаются на шести орбитах.

Передающая аппаратура спутника излучает сигналы на двух несущих частотах: L1 = 1575,42 МГц и L2 = 1227,6 МГц. Обе несущие частоты коди­руются навигационным сообщением, в котором содержатся данные об орбитах спутников, информация о параметрах атмосферы, поправки системного времени.

сигналы не менее чем от четырех радиовидимых спутников и используется для измерения не менее четырех псевдодальностей и радиальных псевдоскоростей.

Можно выделить три ключевых отличия систем друг от друга:

• Численность группировки космических аппаратов – работу обеих систем обеспечивает по 24 спутника, также на орбитах находится несколько резервных аппаратов, в GPS предусмотрено увеличение спутников до 48;

• Расположение спутников – в GPS спутники занимают 6 плоскостей по 4 аппарата в каждой, в ГЛОНАСС – по 8 спутников в трех плоскостях. При этом спутники GPS синхронизированы с вращением Земли, спутники ГЛОНАСС вращаются независимо от Земли; В остальном же обе системы очень похожи, они построены на единых принципах, поэтому обладают примерно одинаковыми характеристиками.

У ГЛОНАСС есть и еще один недостаток - навигационный сигнал системы доступен не во всех точках мира.

В настоящее время очень многие производители наделяют свои навигаторы и системы спутникового мониторинга возможностью одновременной работы с сигналами GPS и ГЛОНАСС, поэтому недостатки систем относительно друг друга нивелируются, а пользователь получает более точный и качественный результат.

Использования РЛС и САРП(ARPA) в навигации. Принцип действия, эксплуатационные и точностные характеристики, ограничения. Параллельные индексы.

Если сравнить остальные эксплуатационные требования к САРП и РЛС, то можно выделить 4 функции, которые имеются в САРП и которые отсутствуют в требованиях к РЛС:

1. Автоматический захват целей под автосопровождение (п. 3.2.1 Рез. А.823(19).

2. Наличие зон запрета автоматического захвата целей под автосопровождение (п. 3.2.1).

3. Равноудаленные по времени следы прошлых местоположений сопровождаемых целей.

4. Возможность проигрывания маневра

Средства автоматической радиолокационной прокладки (САРП) — это радиолокационные информационно-вычислительные комплексы, обеспечивающие автоматизацию обработки радиолокационной информации и информации от гирокомпаса и лага.

Основные функции САРП

Прежде всего, любые САРП выполняют все функции РЛС по отображению на экране радиолокационной обстановки в соответствии с выбранной шкалой дальности и режимом ориентации изображения.

Дополнительные, по сравнению с РЛС, функциональные возможности САРП обеспечивают выполнение следующих процедур:
• автоматическое обнаружение эхо-сигналов надводных целей;
• ручной или автоматический захват целей на сопровождение;
• одновременное автоматическое сопровождение не менее чем 20 ти целей;
• непрерывное автоматическое определение элементов движения (курса и скорости)
• проигрывание маневра расхождения со всеми находящимися на автосопровождении целями, при условии, что элементы их движения останутся неизменными;
• обнаружение маневра цели;
• звуковая и световая предупредительная сигнализация о появление новой и опасной цели;

Основные ограничения САРП

Поскольку САРП обеспечивает автоматическую обработку сигналов РЛС, то все ограничения радиолокатора входят как составная часть в ограничения САРП и их необходимо учитывать при расхождении. Это, прежде всего, ограничения, накладываемые используемой шкалой дальности, возможность не обнаружить эхо-сигналы от малых судов, помехи радиолокационному обнаружению из-за состояния моря, дождя, тумана, теневые секторы и т.д.

• Ни одно САРП не обеспечивает гарантированного обнаружения и захвата на автосопровождение всех целей.
• При неустойчивом эхо-сигнале (малые суда, сопровождение в условиях помех) может произойти сброс цели

• Сигналы РЛС, гирокомпаса и лага поступают в САРП с погрешностями. При бортовой качке судна, наличии помех, маневрировании и рыскании собственного судна погрешности датчиков

Маневр цели обнаруживается со значительным запозданием, а данные, выдаваемые САРП по маневрирующей цели, будут ненадежны в течение 3—4 минут после его окончания.
• При маневрировании собственного судна выдаваемая САРП информация по всем сопровождаемым целям будет ненадежна.