Вращающиеся и створные радиомаяки

Вращающиеся и створные радиомаяки обладают направленно­стью излучения. Они позволяют получать направление на них по характеру их сигнала с помощью обычной радиоприемной аппа­ратуры. К радиомаякам направленного излучения относятся так­же и секторные радиомаяки, обладающие большой дальностью действия.

Ai	1	— ВЦ	чага Нарта
рык' ^ РШ		7РЛ1К
1-й		ч	v
_ j

Рис. 127. Прокладка ра­диопеленга от радиомая­ка, находящегося за рамкой карты.

Вращающиеся радиомаяки. Эти радиомаяки имеют вращающую­ся антенну, подобную рамке радиопеленгатора, но значительно
больших размеров, работающую как передающая в сочетании с прямолинейной антенной. Диаграмма излучения (диаграмма на­правленности) такого радиомаяка показана на рис. 128. В секторе приблизительно 180° излучение происходит наиболее интенсивно; за пределами его оно понижается и в среднем направлении, пер-

пендикулярном плоскости рам­ки, резко исчезает. Этот узкий луч называется зоной молчания.

В начале каждого цикла ра­боты радиомаяк передает свои позывные. Затем начинается вращение антенны (1 об/мин). Когда зона молчания совпадает с северной частью истинного меридиана (см. рис. 128, а), ра­диомаяк подает так называемый нулевой, или северный сигнал, по которому наблюдатель на судне пускает секундомер. В момент исчезновения слышимос­ти, т. е. когда зона молчания переходит через место судна (см. рис. 128, б), наблюдатель оста-

навливает секундомер. Так как стрелка секундомера совершает также 1 об/мин, то угол ее поворота представит пеленг на данный радиомаяк.

Если наблюдатель сам находится на меридиане радиомаяка, то он не слышит нулевого сигнала. Поэтому радиомаяк передает еще дополнительный сигнал (восточный) на момент перехода зоны мол­чания через направление на ост (см. рис. 128, в). В этом случае, чтобы определить радиопеленг, надо к углу поворота стрелки при­бавить 90°.

Точность определения места по вращающимся радиомаякам со­ставляет 2—4°. Радиус их действия 50—100 миль.

Створные радиомаяки. Эти радиомаяки, подобно створным зна­кам визуального пользования, служат для проводки судов по пря­молинейным фарватерам в стесненных водах.

Створный радиомаяк, обладая направленностью действий, из­лучает одновременно два разных сигнала в двух областях, пере­крывающих друг друга в пределах узкого угла 0, по биссектриссе которого проходит линия створа (рис. 129). Сигналы, каждый в своей области, подаются одновременно в виде двух разных букв азбуки Морзе со взаимообратным расположением точек и тире, так, чтобы звуки одного сигнала заполняли бы паузы другого, например буквы «А» (.—) и «Н» (—.) или «Б» (—...) и «Ж» (■•■—)•

Рис. 128. Определение пеленга на вращающийся радиомаяк:

а — момент начала сигнала; 6 — момент отсче­та радиопеленга; в — момент начала дополни­тельного сигнала.

Наблюдатель, удерживающийся в пределах угла 0, т. е. на фарватере, будет слышать оба сигнала, сливающиеся в один не­прерывный звук. Если же судно сойдет с фарватера, то наблюда­тель будет слышать значительно сильнее тот сигнал, в область ко­торого уклонилось судно. Обнаружив это, следует немедленно из­менить курс в противоположную сторону, чтобы возвратиться на ось фарватера. Это обнаружится по слиянию буквенных сигналов в один непрерывный. Следовать необходимо малым ходом, внима­тельно прослушивая сигналы, и без резких перекладок руля.

Рис. 129. Диаграмма направленности створного радиомаяка.

 

Ширина равносигнальной зоны створных радиомаяков обыч­но не превышает 1,5°; дальность их действия доходит до 15—25 миль. Прием сигналов можно вести на обыкновенный радиоприем­ник.

СЕКТОРНЫЕ РАДИОМАЯКИ

I Й'17 » Разжиги ттг чЩат теп

Рис. 130. Диаграмма излучения сек­торного радиомаяка.

я, \я, 'я, в ¥, I Я, | я, Я3

Эти радиомаяки имеют диаграмму излучения (диаграмму на­правленности), как на рис. 130, а. Излучение достигается с помо­щью трех вертикальных антенн {Ai средняя, А_гиА₃ крайние), расположенных на одной пря­мой в расстояниях около трех длин волны друг от друга. Сиг­налы излучаются по секторам в виде точек и тире, причем сек­торы, излучающие точки, чере­дуются с секторами, излучаю­щими тире. Участки диаграммы в каждом секторе имеют вид ле­пестков: в направлениях, прохо­дящих через точки, где лепестки перекрывают друг друга, точки и тире сливаются в непрерыв­ный, менее сильный сигнал. Эти направления называются равносиг- нальными зонами. Вне этих зон звучат только точки либо только
тире и по середине секторов (в направлении концов леиестков) звучание усиливается.

Излучение происходит симметрично линии антенн, называемой базой. Рабочий цикл секторного маяка составляет 60 с. Первую половину каждого цикла крайние антенны выключены и маяк подает позывные, работая как обычный радиомаяк кругового из­лучения. С момента начала второй половины цикла крайние ан­тенны включаются, причем токи их находятся между собой в про-

тивофазе. Ток же в средней ан­тенне начинает плавно изменять­ся по фазе, благодаря чему вся диаграмма излучения поворачи­вается (верхняя половина по ча­совой стрелке, нижняя — про­тив). При этом в соответствую­щих секторах передаются по 30 сигналов своего вида, например в четных — 60 точек, в нечет­ных — 30 тире.

В момент окончания второй половины цикла вся диаграмма повернется на угол 0 (рис. 130, б), так что каждый сектор зай­мет место соседнего. В следую- Рис. 131. Определение радиопеленга Ш^еМ Цикле все произойдет так- в пределах сектора. же, но в секторах, где передава­

лись точки (в четных), будут пе­редаваться тире, а где переда­вались тире (в нечетных), будут передаваться точки.

Если наблюдатель находится на линии равносигнальной зоны, между какой-либо парой секторов, то за один цикл он услышит ровно 60 знаков только одного вида — либо точек, либо тире. В общем же случае наблюдатель находится внутри какого-либо сек­тора, например внутри сектора 9, под углом а к равносигнальной зоне, расположенной со стороны вращения диаграммы (рис. 131). Пусть с началом передачи знаков во второй половине очередного цикла, в данном случае передаче точек, наблюдатель начнет их подсчитывать. Тогда к моменту прохождения через место наблю­дателя равносигнальной зоны он подсчитает определенное число точек N_jt после чего он слышит тире.

Число подсчитанных точек N_t будет пропорционально углу а, на который за время их прослушивания повернется диаграмма излучения. Так как полному углу поворота соответствуют 60 зна­ков, то а — — • Исходное положение каждой равносигнальной 60

зоны относительно истинного меридиана (угол А) известно. По­этому радиопеленг (ортодромический пеленг от маяка на наблю­дателя) найдем по формуле

Орт. П = А+ а = А +

Практически вблизи прохождения равносигнальной зоны не­большая часть знаков перестает различаться, так что подсчет их становится неточным. Чтобы получить точное их число, счет про­должают и после прохождения равносигнальной зоны. Допустим, что до прохождения равносигнальной зоны было подсчитано N± знаков одного вида, а после прохождения — N₂ (см. рис. 131) знаков другого вида. Тогда, считая, что точек потеряно столько же, сколько и тире, истинное число знаков, пришедшее до прохож­дения равносигнальной зоны и соответствующее углу а, определим по формуле

Пример. При приеме сигналов секторного радиомаяка насчитали 19 тире и 37 точек. Определить действительное число тире.

60 —(19 + 37) Решение. N = 19 + =21 тире.

Определив действительное число знаков, можно по приведен­ной выше формуле рассчитать угол а, под которым находится на­блюдатель относительно равносигнальной зоны в данном секторе. Номер же самого сектора благодаря достаточной его ширине обыч­но с уверенностью определяют по счислению. Если же судно име­ет радиопеленгатор, то определить сектор можно, запеленговав радиомаяк как обычный, за время работы его в первой половине цикла.

Подсчет сигналов непосредственно на слух можно заменить приемом их на магнитофон. Другим средством подсчета знаков может служить индикатор" типа КИ-55, приставляемый к радио­приемнику. В нем искомое число знаков указывается визуально на экране электронно-лучевой трубки.

Трехантенные секторные радиомаяки имеют в районе базы не­рабочие зоны (см. рис. 130, в). Этот недостаток устранен в пятиантен- ных маяках, имеющих еще одну пару антенн Л₄ и А₅, образующих совместно со средней антенной свою базу, перпендикулярную первой. При таком устройстве нерабочие зоны одной базы перекры­ваются рабочими зонами другой.

Секторные радиомаяки работают на волне длиной около 1000 м. Дальность их действия доходит до 1500 миль, а точность опре­деления по ним места значительно выше, чем по радиомаякам кру­гового действия. На расстояниях ближе 25 миль их направленное действие прекращается, но их можно пеленговать как маяки кру­гового излучения.

Прокладка радиопеленгов секторных радиомаяков. При опре­делении места по секторным радиомаякам на больших расстояниях
учитывать при прокладке пеленгов только ортодромическую по­правку недостаточно. Ортодромия, как уже отмечалось, не явля­ется линией равных пеленгов. Линия, со всех точек которой пеленг на какой-либо ориентир имеет одну и ту же величину, про­ходит по земной поверхности в виде сложной кривой, называемой

Рис. 133. Изоазимута на меркатор­ской карте.

 

изоазимутой (рис. 132). Она выгнута в сторону более дальнего полюса. На меркаторской карте изоазимута располагается сим­метрично локсодромии, приблизительно под двойным углом -ф к ортодромии в данной точке М приема сигнала (рис. 133). На­правление ее относительно истинного меридиана, обозначаемое че­рез R, выражается формулой

R = Орт. П + 2<р ='Лок. П +

Поэтому при использовании секторных радиомаяков на боль­ших расстояниях место судна на карте получают как точку пересечения двух линий положе­ния, касательных к изоазимутам данных маяков. Для этого из мест радиомаяков А и В (рис. 134) проводят линии рассчитан­ных локсодромических пеленгов Лок. Пл и Лок. П₂. На них из счис- лимой точки М' опускают пер­пендикуляры, которые пересе­кутся с ними в определенных точ­ках Ki и Кг- Затем рассчитывают направления Ri и R₂, под ко­торыми проводят линии положения I я II относительно истинного меридиана. Точка пересечения их между собой даст место суд­на М.

На рис. 134 обозначены также и углы opi и i|)₂ пересечения ли­ний положения с линиями локсодромических пеленгов.

Рис. 132. Изоазимута на поверхности земного ша­ра.

Рис. 134. Прокладка линий положе­ния, соответствующих изоазимутам.

В настоящее время для районов действия секторных радиомая­
ков составлены специальные карты, избавляющие мореплавате­лей от расчета углов и прокладки радиопеленгов. На таких картах в дополнение к общенавигационным данным нанесены секторы двух или трех радиомаяков с сеткой изолиний (приложение 4).

Сведения о радиомаяках всех типов приводятся в пособии РТСНО (радиотехнические средства навигационного оборудова­ния).