Т16 РСДН.ppt

Бажаю міцного здоров'я, щастя
та успіхів у навчанні!

навігації (РСДН.ppt) – 8 год, 5 балів.
Тема 17. Радіотехнічні системи

ближньої навігації (РСБН.ppt) – 8 год, 5 балів.
Тема 18. Супутникові радіонавігаційні системи (СРНС.ppt) - 8 год, 5 балів.
Тема 19. Радіотехнічні системи посадки (РСП.ppt) – 8 год, 5 балів.
Тема 20. Автономні засоби радіонавігації (АЗРН.ppt) – 22 год, 13 балів.
Модульний контроль - 2 год.
Модульна рейтингова оцінка

за виконання контрольних завдань по темам 16 – 19 (максимальна

– 5 балів) і 20 (максимальна – 13 балів) та за модульну контрольну роботу (максимальна – 18 балів) визначаються таблицею:

2. Оцінки за представлені і захищені реферати додаються до поточних оцінок по відповідним темам. При цьому сумарна оцінка по відповідній темі не може перевищувати максимальну, тобто 5 балів по темам 16 – 19 і 13 балів по темі 20. Оцінки за реферати не враховуються в разі невиконання або незадовільного виконання контролних завдань по відповідним темам.

ракет”

Тема 16. “Радіотехнічні системи дальньої навігації“


Доцент кафедри
кандидат технічних

наук, доцент Войчук В. А.

Київ 2013

НАЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Житомирський військовий інститут ім. С.П.Корольова
Кафедра бойових авіаційних комплексів та радіотехнічного забезпечення

дальньої навігації.
Навчальна та виховна мета
Ознайомити з призначенням, основними ТТХ, режимами

роботи, принципами побудови, особливостями технічної експлуатації і бойового застосування радіотехнічних систем дальньої навігації.
2. Виховувати у студентів – майбутніх фахівців авіації Повітряних Сил ЗСУ самостійність, творчу ініціативу, наполегливість та високу відповідальність за якісну організацію технічної експлуатації та вміле бойове застосування засобів радіонавігації.

Навчальні питання

радіостанції при польоті по ортодромії і при польоті з постійним

курсовим кутом радіостанції (1 бал).
Відобразіть і порівняйте траєкторії переміщення літака до аеродрому при польоті з постійним курсовим кутом приводної радіостанції аеродрому і при польоті з постійним кутом пеленгу літака, який визначається радіопеленгатором аеродрому (1 бал).
Перелічіть і проаналізуйте основні причини помилок визначення місцеположенні позиційним методом (1 бал).
Перелічіть і проаналізуйте основні причини помилок визначення місцеположенні методом зчислення шляху (1 бал).
Перелічіть і проаналізуйте переваги і недоліки фазового методу дальнометрії (1 бал).
Співставте переваги і недоліки дальномірних і різницево-дальномірних РСДН (1 бал).
Поясніть призначення захисних інтервалів в часовому графіку РСДН глобальної навігації (1 бал).
Обґрунтуйте склад ланцюжка ІФ РСДН “Чайка” для навігаційного забезпечення ВМФ України (1 бал).

Примітка. Мінімальна сума балів по темі для отримання позитивної оцінки – 3.0.
Максимальна сума зарахованих балів по темі – 5.0.

про методи і засоби вождіння рухомих об'єктів від початкової до

кінцевої точки по заданому маршруту.
Радіонавігація – наука про методи і засоби вождіння рухомих об'єктів від початкової до кінцевої точки по заданому маршруту за допомогою радіотехнічних засобів.
Системи радіонавігації дозволяють в будь-який момент часу визначати місцеположення об'єкту і параметри його руху.
Засоби і системи навігації використовуються комплексно.
На сучасних літаках застосовуються бортові навігаційні пристрої, системи і комплекси.

земної поверхні: географічна довгота λ (східна або західна) і широта

φ (північна або південна) і висота Н абсолютна (відносно рівня світового океану), відносна або барометрична – відносно визначеного умовного рівня чи істинна – відносно підстилаючої поверхні під літаком);
- положення у просторі: тангаж θ та крен γ відносно горизонтальної поверхні і курс ξ (істинний – відносно географічного меридіану, магнітний – відносно магнітного меридіану);
- положення відносно орієнтирів – радіонавігаційних точок (РНТ), тобто наземних радіонавігаційних станцій: пеленг радіостанції (ПР), курсовий кут радіостанції (ККР), пеленг літака (ПЛ).
Навігаційний трикутник швидкостей:
- швидкості: повітряна (V), вітру (U) і шляхова (W);
- курс (К), кут зносу (КЗ) та шляховий кут (ШК).
Навігаційні параметри (курсовий кут радіостанції, висота, швидкість, тощо) знаходяться по відповідним інформаційним параметрам радіосигналів.

місцеві горизонтальна (початок у центрі мас літака, ось ОХ у

площині меридіану і направлена на північ) і зв'язана (початок у центрі мас літака, ось ОХ вздовж осі літака, ось OZ у площині крил, орієнтована праворуч, ось OY орієнтована вгору) .
Методи визначення місцеположення літака:
оглядово-порівняльний (кореляційно-екстремальні системи – КЕС) шляхом порівняння поточного зображення місцевості S(x, y) з еталонним S0(x, y):
∫∫S(x0-x, y0-y)·S0(x0, y0)·dx0·dy0=max;
алгебраічний (рішенням рівнянь руху літака);
зчислення шляху (обчисленням шляху, пройденого відносно опорної точки з відомими координатами R0)

позиційний (по координатам точки перетинання виміряних ліній положення, наприклад, азимуту Ψ і дальності D).

Методи визначення місцеположення

кореляції помилок визначення ліній положення. Якщо ці помилки незалежні, ρ=0

і тоді
.

Помилки визначення місцеположення об’єкту Δ залежать не тільки від помилок Δх1 і Δх2 визначення самих ліній положення х1 та х2, але ще і від величини кута β, під яким вони перетинаються.
Середньоквадратична кругова помилка (СКП) визначення місцеположення

параметрів (напрямку, дальності, суми або різниці дальностей, тощо).
Лінія положення –

геометричне місце точок однакових значень двох навігаційних параметрів, це лінія пересічення двох поверхонь положення, наприклад, поверхні рівних відстаней до центру Землі і площини, яка проходить через центр Землі.
Основні лінії положення:
лінія рівних дальностей – коло з центром у точці, від якої визначається дальність з радіусом, що дорівнює цій дальності;
лінія рівних напрямків (азимутів, пеленгів, курсових кутів) – напівпряма (промінь), який виходить з точки, з якої визначається напрямок;
лінія рівних різниць дальностей до двох точок – гіпербола, фокусами якої є ці дві точки;
лінія рівних сум дальностей до двох точок – еліпс, фокусами якого є ці дві точки.

з площиною, що проходить через центр Землі і дві точки

А та Б на її поверхні. Це найкоротший шлях від точки А до точки Б.
Локсодромія – це лінія шляху від точки А до точки Б з постійним курсом ξ. Локсодромія довша за ортодромію крім випадків, коли ξ=k·90o (k=0, 1, 2, …).
Як лінію заданого шляху при літаковождінні часто використовують лінію положення з постійним значенням радіонавігаційного параметра.
Лінією заданого шляху можуть бути також ортодромія, локсодромія, лінія рівних пеленгів радіостанції - радіодромія, лінія рівних азимутів об'єкту.
Місцеположення літака вказує точка перетинання двох ліній положення з визначеними параметрами. Якщо точка перетинання не одна, то необхідно усунути неоднозначність, що виникла.

Різновиди траєкторій руху

РНС відповідає поставленим тактико-технічним вимогам.
Дальність дії – діапазон відстаней між

відповідною РНТ і літаком, в межах якого забезпечується визначення навігаційного параметру із заданою точністю.
Пропускна спроможність – кількість літаків, які можуть одночасно обслуговуватись РН системою (засобом).
Точність визначення навігаційного параметра або місцеположення звичайно характеризується помилками 2σх визначення навігаційного параметру х, де σх – середньоквадратична помилка (СКП) визначення цього параметру, або радіальними помилками визначення місцеположення літака 2σ. При цьому випадкові помилки можуть перевищити ці значення з ймовірністю 0.05.
Перешкодозахищеність – здатність забезпечити рішення навігаційних задач при дії перешкод.
Оперативність.
Надійність.

до 1500 км і більше. РСДН глобальної навігації забезпечують літаковождіння

практично у всьому навколоземному просторі.
Склад РСДН:
- наземні опорні станції (передавачі) з точно відомими координатами і параметрами сигналів,
- бортове обладнання літаків.
Місцеположення літака визначається шляхом співставлення одночасно приймаємих сигналів кількох (3-х і більше) радіомаяків.
Різновиди РСДН:
- дальномірні (кругові);
- різницево-дальномірні (гіперболічні).
Пропускна спроможність РСДН необмежена.
Для визначення дальності по затримці сигналів маяка треба мати узгоджені еталони часу на маяках і на борту літака.
Для визначення різниці дальностей по різниці затримок сигналів двох маяків достатньо мати еталони часу тільки на маяках.

внаслідок дифракції огинають поверхню Землі (“поверхнева хвиля”), завдяки чому їх

прийом можливий у пунктах, розташованих далеко за радіогоризонтом. Внаслідок відбиття цих радіохвиль від іоносфери створюється ще і “просторова хвиля”, яка через більшу довжину траси розповсюдження запізнюється відносно “поверхневої хвилі”. Інтерференція обох хвиль у віддаленій точці прийому викликає спотворення радіосигналів і помилки визначення навігаційних параметрів.
На середніх хвилях (f=0.3 … 3 МГц) вдень має місце тільки “поверхнева хвиля”, а вночі формується ще і “просторова хвиля”, умови розповсюдження якої нестабільні та суттєво відрізняються вдень і вночі.
Розповсюдження коротких хвиль (f=3 … 30 МГц) на великі дальності здійснюється нестабільною “просторовою хвилею”.
Ультракороткі хвилі (f=0.03 … 30 ГГц) розповсюджуються практично прямолінійно і тому дальність прийому обмежена радіогоризонтом.
В РСДН застосовуються наддовгі хвилі, завдяки чому забезпечується потрібна точність і стабільність навігаційних визначень на великих дальностях. Водночас суттєво ускладнюється конструкція передаючої, прийомної та антенно-фідерної систем.

зараз не використовується через труднощі створення потужних бортових передавачів і

антен у діапазоні наддовгих хвиль.
2) З використанням незалежних еталонів часу (ЕЧ) на радіомаяках і на борту літака.
При ідентичних еталонах відстань від РНТ до літака
R=c·(tВипр- tПрм), де tВипр і tПрм – відповідно моменти випромінювання навігаційного сигналу радіомаяком (по ЕЧ радіомаяка) і його прийому на літаку (по ЕЧ літака).
При неідентичних еталонах часу радіомаяка і літака визначена відстань від РНТ до літака
RНІ=c·(tВипр- tПрм +ΔТ), тобто виникає помилка ΔRНІ=c·ΔТ через розходження ΔТ сіток часу еталонів.

відстані від радіомаяків лінія положення асимптотично наближається до променя, який

виходить з середини бази. Параметри лінії положення однозначно визначаються величиною різниці дальностей ΔR12=R1 - R2, яка не може перевищувати базу В12 (відстань між радіомаяками РМ1 і РМ2):
-В12 ≤ ΔR12 ≤ В12.
Мінімальна кількість радіомаяків для визначення місцеположення на поверхні – три. Кут перетинання двох ліній положення зменшується при зростанні відношення дальності до бази радіомаяків: відповідно зростають помилки визначення місцеположення.
При вимірюванні різниці дальностей імпульсним методом роботу радіомаяків треба синхронізувати у часі, а фазовим – фазувати. Тому один з радіомаяків у ланцюгу являється ведучим (М), а решта (X, Y, Z) – ведомими.
Найчастіше використовуються ланцюги з 3-х та 4-х радіомаяків.

в кількох точках знімається:
- шляхом навігаційних визначень по додатковим радіомаякам;
-

шляхом грубого визначення місцеположення іншими засобами – по орієнтирам, засобами ближньої навігації, засобами астронавігації, інерційними системами, шляхом зчислення пройденого шляху.

перевищує період повторення R=k·TП+ΔR або дальність перевищує довжину хвилі сигналів

радіомаяків R=k·λ+ΔR усувається:
- багаточастотним (ноніусним) методом;
- шляхом грубого визначення навігаційного параметру іншими способами.
У фазових РСДН однозначне визначення дальності можливе тільки в межах відрізка, величина якого не перевищує половину довжини хвилі сигналів радіомаяків.

стежкою”. Навіть в міріаметровому діапазоні цей відрізок не перевищує 100

км. Вибором однієї робочої частоти f0 проблема неоднозначності не знімається при вимірюванні дальностей в тисячі або десятки тисяч кілометрів.
Неоднозначність відсутня при роботі на кількох частотах, якщо

Lф0≥Dmax-Dmin,
Lф1≥ΔDmax0,
Lф2≥ΔDmax1.

дії РСБН (~400 км) до декількох тисяч кілометрів від радіомаяків.
Склад

РДН:
- сітка наземних опорних пунктів з точно відомими координатами (радіонавігаційних точок РНТ) для передачі навігаційних сигналів;
- бортове прийомоіндикаторне обладнання.
В сучасних РСДН використовуються поверхневі хвилі кілометрового (30 … 300 кГц) або міріаметрового (3 … 30 кГц) діапазонів.
Навігаційне забезпечення літаковождіння (судовождіння) на дальностях до 2000 … 2500 км здійснюється із застосуванням імпульсних РСДН Loran-А та імпульсно-фазових різницево-дальномірних систем Loran-C, Loran-D, Тропік, Чайка.

2. Різницево-дальномірні РСДН Призначення, склад і можливості РСДН

М з затримкою на розповсюдження впродовж бази dX (або dY)

на час tБX=dX/c (або tБY=dY/c ). Сигнал ведомої станції випромінюється з додатковою затримкою tЗX≈ТП/2 (tЗY≈ТП/2 ). На борт літака першим надходить сигнал ведучої станції М із затримкою на розповсюдження τМ=DM/c, а потім ведомої X із затримкою τХ=(dX+DХ)/c+tЗX (або Y із затримкою τY=(dY+DY)/c+tЗY ). Затримка прийнятих на борту сигналів ведомої станції X відносно ведучої М станції Δt Х =τХ–τM=(DM- DХ)/с+tБX+tЗX>0 пропорційна різниці дальностей ΔDM Х =(DM- DХ). При цьому на борт завжди першим надходить сигнал ведучої станції, а потім ведомої.
Станції пари працюють на однакових частотах (f1=1.85 Мгц, f2=1.9 Мгц або f3=1.95 Мгц) з одним із основних періодів повторення ТП: S=50 мс, L=40 мс або Н=30 мс. До основних періодів додається затримка кодового номера пари 0, 1, …, 7. Сумарна кількість кодів – 82.

Імпульсні РСДН (Loran-A)

X

M

Y

дзвона. Щоб підвищити точність вимірювання інтервалів часу між сигналами М

і Х (в точці максимальної крутизни), здійснюється їх подвійне диференціювання – виділяється точка найбільшої крутизни обвідної (характерна точка ХТ). При цьому на форму обвідної ще не впливає просторова хвиля, яка надходить із затримкою відносно поверхневої хвилі, затримка просторової хвилі перевищує затримку характерної точки поверхневої хвилі відносно початку навігаційного радіосигналу.
Положення ХТ не залежить від амплітуди сигналу.

3…5 пунктів. В кожному з ланцюгів один опорний пункт М

ведучий, а решта пунктів X, Y i Z – ведомі.
Сигнали ведучого опорного пункту частотою f0= 100 кГц синхронізують і фазують сигнали ведомих опорних пунктів. Кожний з опорних пунктів випромінює пачку з 8 однакових імпульсів, період повторення в пачці – 1 мс. Ведуча станція випромінює ще дев’ятий імпульс з затримкою відносно першого імпульсу на 9 мс.
Інтервали між пачками імпульсів опорних пунктів одного ланцюга tзх, tзy ... є індивідуальною ознакою цього ланцюга і вибираються такими, щоб при будь-якій різниці дальностей до опорних пунктів їх сигнали не переплутувались і надходили в послідовності М - X - Y - Z .

індивідуальна для кожного ланцюга. Застосовується один з циклів SS=100 мс,

SL=80 мс або SH=60 мс, до якого додається затримка кодового номера ланцюга (0, 1, …, 7) по 0.1 мс. Сумарна кількість кодів – 24.
Для розпізнавання сигналів опорних пунктів в межах одного ланцюга аналізується послідовність їх надходження в часі (М – Х – Y – Z – V -…) і закони кодування фази пачок сигналів опорних станцій:

обвідну. Форма обвідної вибрана такою, щоб не менше 90% енергії

сигналу попадало у смугу частот Δƒ = 20 кГц.
Точка максимальної крутизни (характерна точка ХТ) фронту обвідної знаходиться на відстані 30 мкс відносно початку радіоімпульсу. На цьому інтервалі вміщується рівно 3 періоди високочастотного заповнення f0=100 кГц. Усунення неоднозначності вимірювання різниці дальностей фазовим методом здійснюється попередньою грубою оцінкою дальності імпульсним методом – по затримці обвідної радіоімпульсу. Щоб підвищити точність цієї оцінки положення ХТ визначається шляхом подвійного диференціювання.
Подальше уточнення затримки відносно ХТ в межах періоду високочастотного заповнення здійснюється фазовим методом.

що затримка просторової хвилі відносно поверхневої нестабільна і в залежності

від стану йоносфери становить 35 … 50 мкс. Тому в межах ХТ обвідна і високочастотне заповнення не спотворюються інтерференцією обох хвиль.
Пошук, виявлення і розпізнавання опорних станцій бортовою прийомоіндикаторною апаратурою здійснюється кореляційним методом. Ланцюги станцій розпізнаються по груповому періоду повторення Тц, а опорних станцій в ланцюгу – по послідовності прийому сигналів (М - X - Y - Z - М - …) і кодуванню фази.
На супроводження береться спочатку ведуча станція, а потім – ведомі.

М та Х
КУ – канал управління
ГСІ – генератор селекторних імпульсів
ФД

– фазовий детектор
КГ – когерентний гетеродин
Δt, Δφ – вимірювачі різниці затримок, різниці фаз

Бортове обладнання обробки сигналів двох автономних пар опорних станцій (ведучої М і ведомої Х) включає два однакових незалежних вимірювача різниць дальностей ΔR і обчислювач місцеположення літака.
Бортове обладнання обробки сигналів ланцюга з трьох опорних станцій (ведучої М і ведомих Х, Y) включає загальний канал обробки сигналів ведучої станції (рожева заливка) і два ідентичні канали обробки сигналів ведомих станцій (на малюнку – тільки один канал з голубою заливкою).

Строб

Строб

опорних станцій М, X та Y послідовно формуються відеосигнали М,

X та Y, які виділяються селекторами сигналів ведучої станції (С”М”) і ведомих станцій (С”Х” та С”У”). Відповідними каналами управління (КУ) відселектовані імпульси синхронізують генератори селекторних імпульсів (ГСІ) каналів прийомоіндикатора.
Селекторні імпульси М стробують фазовий детектор (ФД) каналу ведучої станції, забезпечуючи фазову автопідстройку когерентного гетродина (КГ) до фази сигналу ведучої станції в районі характерної точки.
У фазових детекторах каналів радіоімпульси ведучої і ведомих станцій порівнюються з сигналом когерентного гетеродина (КГ).
В каналах обробки сигналів ведомих станцій по затримці Δt селекторних імпульсів ведомих станцій відносно селекторних імпульсів ведучої станції обчислюється різниця дальностей грубо, а по різниці фаз Δφ – точно.

сигналам наземних опорних станцій радіонавігаційних систем РСДН-3, Тропік-2 та Loran-C

і для корекції автономних систем навігації.
Склад А-711
Моноблок Б-1 у складі: приймач СБ-1, блоки обробки інформації СБ-2 і живлення СБ-3.
Блок спряження з антеною Б-2.
Пульт управління Б-3 або Б-4 (малогабаритний).
В блоці спряження здійснюються попередня частотна селекція і підсилення сигналів.
В приймачі здійснюється аналогова обробка сигналів з блоку спряження:
- подавлення двох вузькосмугових безперервних сигналів перешкод,
- підсилення навігаційних сигналів і їх двохстороннє обмеження,
- виділення характерної точки.
В блоці обробки інформації в цифровій формі здійснюються всі операції по виділенню навігаційної інформації з прийнятих сигналів.
Пульти управління забезпечують всі операції оперативного управління прийомоіндикатором. Блок Б-3 має цифрове табло для зчитування різниць затримок сигналів пари станцій.

ведучої станції в мікросекундах видається екіпажу цифровим табло пульту Б-3.

Місцеположення визначається вручну з використанням спеціальних карт з нанесеною сіткою гіперболічних координат. Якщо виміряна затримка не співпадає ні з одною з дискретних затримок гіперболічних ліній положення, нанесених на карті, місцеположення визначається шляхом інтерполяції.
Якщо прийомоіндикатор спряжено з цифровим перетворювачем координат А-313, то місцеположення може визначатись на звичайній польотній карті.
На сучасних літаках інформація про затримку обробляється бортовою ЦЕОМ або бортовим навігаційним комплексом.

Г з затримкою tбі, яка залежить від величини бази і-тої

станції. Прийняті ведомими станціями сигнали перевипромінюються з додатковими кодовими затримками tкі, велични яких вибирається такими, щоб різниця затримок сигналів ведучої і будь-якої ведомої станцій була із знаком “+”.
Частота повторення пачок навігаційних сигналів (тривалість циклу ТЦ) всіх станцій ланцюжка однакова, для кожного ланцюжка своя. Це дозволяє розпізнавати ланцюжки опорних станцій.
Щоб забезпечити розпізнавання та підвищити перешкодозахищеність пачки сигналів маніпулюються по фазі. Коди маніпуляції ведучої і ведомих станцій різні. Коди маніпуляції сигналів всіх ведомих станцій одного ланцюжка однакові.

Для визначення місцеположення А-313 видає інформацію в географічнній (довгота, широта) або ортодрономічній (відхилення від заданої ортодромії) системах координат.

здійснюється його спеціальна обробка, еквівалентна подвійному диференціюванню обвідної. При цьому

в характерній точці виникає стрибок фази на 180о.

Етапи роботи прийомоіндикатора
Пошук сигналів ведучої станції А РСДН-3 і перехід до їх супроводження.
Пошук сигналів ведомої станції Б РСДН-3 і перехід до їх супроводження.
Пошук сигналів ведомої станції В РСДН-3 і перехід до їх супроводження.
Усунення неоднозначності і супроводження сигналів станцій А, Б і В.

В робочій зоні навігаційні визначення з потрібною точністю здійснюються по сигналам поверхневої хвилі. Це забезпечується вибором і відслідковуванням частини сигналу в області характерної точки (ХТ), яка відповідає затримці 30 мкс, при якій просторова хвиля ще відсутня або її величина у порівнянні з поверхневою хвилею незначна. Поза робочою зоною навігаційні визначення можливі тільки по просторовій хвилі з нестабільними параметрами.

рухомих повітряних, надводних, підводних та наземних об'єктів у всьому навколоземному

повітряному просторі та акваторії.
Склад глобальної РСДН:
1. Наземні опорні станції.
2. Бортове обладнання, яке забезпечує:
- ідентифікацію і вибір пар станцій, їх просторову селекцію;
- вимірювання різниці фаз прийнятих сигналів;
- обчислення і введення поправок для урахування змін швидкості розповсюдження впродовж доби і по сезонам;
- усунення неоднозначності;
- обчислення географічних координат з урахуванням швидкості і висоти польоту і визначення можливого поточного місцеположення методом зчислення шляху;
-додаткові обчислення (шляхова швидкість, розрахунковий час польоту, …).

3. Різницево-дальномірні РСДН глобальної навігації Призначення, склад і можливості РСДН

наземних синхронних опорних станцій А, В, С, D, Е, F,

G і Н, розміщених так, що вирішення навігаційних задач забезпечується в будь-якій точці навколоземного повітряного простору та акваторії.
Кожна з опорних станцій для вирішення навігаційних задач згідно встановленому часовому графіку по черзі випромінює один з навігаційних сигналів на частоті ƒ0 = 10.2 кГц, ƒ1 = 13.6 кГц, ƒ2 = 11⅓ кГц або ƒ3 = 11.05 кГц, які створюються за допомогою атомного стандарту частоти із стабільністю 10-12, завдяки чому забезпечується потрібний інтервал їх когерентності і можливість визначення великих дальностей фазовим методом.
Кожній із станцій присвоєна також своя власна робоча частота ƒА, ƒВ, …, ƒH.

РСДН глобальної навігації Omega

опорних станцій поділено на 8 неоднакових інтервалів, впродовж кожного з

яких опорна станція працює на одній з робочих або на власній частоті. Випромінювання на власній частоті використовується для спрощення виявлення опорних пунктів, синхронізації їх роботи і калібровки бортових еталонів часу в приймачах. Нуль шкали часу системи і початок випромінювання на першому інтервалі станцію А відповідає 00 год 00 хв 00 с за Гринвічем. Помилки узгодження шкали часу між опорними пунктами системи не перевищують 1 ... 2 мкс.

захисні інтервали тривалістю Δt = 0.2 c кожний, які відповідають

різниці дальностей ΔD = с⋅Δt = 60 000 км.
Упізнання опорних пунктів здійснюється по моменту прийому сигналів на основній частоті ƒ0 і по частості власного випромінювання опорного пункту, яке здійснюється під час вільних інтервалів часу.

Визначення дальності здійснюється по фазі сигналів різницевих частот основного дальномірного сигналу частоти ƒ0 і одного з допоміжних сигналів частот ƒ1, ƒ2 або ƒ3.

1.13 кГц і ƒR3 = 0.85 кГц; їм відповідає довжина

хвилі λR1 = 88.2 км, λR2 = 265 км і λR3 = 353 км. Навіть найбільш широка фазова стежка шириною у половину довжини хвилі значно вужча, ніж можлива різниця дальностей при забезпеченні глобальної навігації (десятки тисяч кілометрів). Тому для повного усунення неоднозначності передбачається комплексне застосування системи Omega і навігаційних систем, реалізуючих інший метод обчислення місцеположення (інерційних або доплерівських), які видають інформацію з помилками, що не перевищують ширину самої грубої фазової стежки системи Omega.
Бортове прийомоіндикаторне обладнання системи Omega ранніх випусків видавало інформацію про різницю дальностей до пар вибраних опорних пунктів, наприклад, ΔRАН та ΔRAF. Для визначення місцеположення екіпаж використовував радіонавігаційні карти з нанесеними лініями (гіперболами) для різних значень ΔRАН і ΔRAF. Сучасне бортове обладнання всю обробку інформації здійснює з використанням ЦЕОМ або спеціальних процесорів і видає інформацію про місцеположення у вигляді поточних географічних координат.

і як дальномірна, в якій лінія положення – коло з

центром в місці розташування опорного пункту. Дальність дії кожної опорної станції РСДН Omega – до 10 000 км.
Відстань до опорної станції
R = c·(tЛ – tОС), де tОС – момент випромінювання опорною станцією дальномірного сигналу, а tЛ – момент його прийому на борту літака.
Випадкова складова фази внаслідок нестабільністі умов розповсюдження виявляється спеціальними наземними станціями з відомими координатами. Інформація для внесення поправок передається користувачам регіону на частоті 2 МГц.

і РСДН Omega і працює в діапазоні дуже низьких частот.

Спочатку система «Альфа» складалась з 3-х передавачів в районах Новосибірська, Красноярська та Хабаровська. Вони випромінювали послідовності сигналів на частотах 11.905 кГц, 12.649 кГц і 14.881 кГц потужністю 500 кВт з загальною тривалістю циклу 3.6 с. Радіохвилі на цих частотах відбиваються від самых низьких слоїв йоносфери і тому мало затухають в йоносфері (ослабленння 3 дБ на 1000 км), але фаза хвилі дуже чутлива до висоти відбиття.
Фаза хвилі залежить від висоти відбиваючих слоїв йоносфери, тому сезонні і добові варіації можна скомпенсувати. Точність визначення місцеположення — не гірше 2 морських миль, але на високих широтах і в полярних районах, де можуть виникати фазові аномалії, точність знижується до 7 морських миль.
Зараз до складу системи «Альфа» додані передавачі на Кольському півострові (Ревда) і в Туркменістані (Сейда поблизу Чарджоу).

РСДН глобальної навігації РСДН-20 “Альфа”

з сигналу базової частоти F0=1/1344 МГц. F0=7441/21 Гц:
F1=16·F0 =11.904971 кГц,
F2

=17·F0 =12.648809 кГц,
F3= 20·F0 =14.880952 кГц,
F4 =260/16·F0 =12.090773 кГц,
F5= 259/16·F0 = 12.044270 кГц,
F3Р=F3+5/36 Гц=14.881091 кГц.
Цикл випромінювання навігаційних сигналів тривалістю ТЦ=3.6 с поділено на 6 інтервалів тривалістю по 600 мс. Впродовж перших 400 мс інтервалу випромінюється навігаційной сигнал на одній із частот F1 … F5; далі натупає пауза тривалістю 200 мс.

з сигналу іншої базової частоти F0=781.25 Гц:
F6=16·F0 =12.5000000 кГц,
F7=17·F0 =13.2812500

кГц,
F8=20·F0 =15.6250000 кГц.

опорної станції. Після АЦП коди їх відліків надходять в ЦЕОМ.

Автоматичне регулювання підсилення (АРП) узгоджує діапазон вхідних сигналів з АЦП.

Бортовий високостабільний рубіновий еталон частоти (ЕЧ) з синтезатором частот (СЧ) синхронізує роботу бортового обладнання з опорними станціями.
У постійному запам'ятовуючому пристрої (ПЗП) зберігаються потрібні константи – координати опорних станцій, робочі частоти, часовий графік роботи, регулярні поправки на умови розповсюдження, тощо.
Пульт управління та індикації (ПУІ) забезпечує керування бортовим обладнанням і видачу результатів обчислювань.
Бортові прийомоіндикатори мають рамочні антени.
Приймачі 3-х або 4-х канальні. Один канал настроєно на основну дальномірну частоту ƒ0 = 10.2 кГц, а решта каналів – на допоміжні дальномірні частоти ƒ3 = 13.6 кГц, ƒ2 = 11⅓ кГц і ƒ1 = 11.05 кГц.

точності на частоті ƒ0 = 10.2 кГц з шириною фазової

стежки 14.7 км. Усунення неоднозначності здійснюється на різницевих частотах ƒR1 = 3.4 кГц, ƒR2 = 1.13 кГц і ƒR3 = 0.85 кГц з шириною фазових стежок 44.1 км, 132.7 км і 176.5 км відповідно.

станцій.

Для роботи з маяками РСДН-3
В робочій зоні в межах поверхневої до 1500 км (зелена) або просторової до 4000 км (голуба) хвиль ланцюжка з ведучої Ц (центр) і 4-х ведомих станцій Пн (північ),З (захід), Пд (південь) та С (схід) для роботи опорні станції вибираються у куті: ПнЦЗ, ПдЦЗ, ПдЦС або ПнЦС. В зоні продовження бази (червона) для роботи вибираються станції на одній прямій – ЗЦС або ПнЦПд.
Для роботи з маяками Loran-С робочі зони вибираються згідно спеціальній карті, а опорні станції - по спеціальним таблицям. Майже вся територія України (крім південного сходу) попадає в робочу зону ланцюжка SL1 з ведучою станцією SL1-М (Італія) і ведомими SL1-У (Турція) та SL1-Z (Іспанія).

Застосування різницево-дальномірних РСДН

непотрібен, оскільки система має тільки три станції. Оптимальною являється область

в межах до 1000 км від ведучої станції.
2. Установка органів управління на пульті Б-3 (Б-4).
Для застосування з маяками РСДН-3:
перемикач СИСТЕМЫ в положення Т2-1,
перемикачі ВЕДУЩАЯ в положення SL та 0,
перемикач ВЕДОМЫЕ встановлюється в положення згідно таблиці



Для застосування з маяками Тропік 2П:
перемикач СИСТЕМЫ в положення Т2П-1,
перемикачі ВЕДУЩАЯ відповідно командам оповіщення,
перемикач ВЕДОМЫЕ в положення 1-2.
Для застосування з маяками Loran-С (для України):
перемикач СИСТЕМЫ в положення Л-С,
перемикачі ВЕДУЩАЯ в положення SL та 1,
перемикач ВЕДОМЫЕ в положення 2-3.

світиться табло .

Після закінчення пошуку і усунення неоднозначності табло гасне і підсвічується табло - можна робити визначення.
Перемикач ОТСЧЕТ з нейтрального положення переводиться у верхнє: на світовому табло видаються параметри першої лінії положення (наприклад, 05730), а ліворуч – номер першої ведомої станції (напр., ). Не пізніше 0.8 с перемикач переводиться вниз; видаються параметри другої лінії положення і ліворуч – номер другої ведомої станції. По карті визначається місцеположення як точка перетинання ціх двох ліній положення.
Для польоту впродовж вибраної лінії положення і безперервного контролю за відхиленням від неї на пульті управління під кришкою ПРОВЕРКА відповідний перемикач вибору лінії положення (І або ІІ) переводиться у верхнє положення. Після цього інформація про відхилення від обраної траєкторії (лінії положення) відображається на світовому табло безперервно.

ПОИСК

ОТСЧЕТ

до складу міжнародних (об´єднаних) радіонавігаційних ланцюжків:
Російсько-Американський,
Російсько-Білорусько Український,
Російсько-Японський,
Корейсько-Японсько-Російський.

… 5 разів застосуванням диференційного методу. Для цього у фіксованих

точках робочої зони з точно відомими координатами спеціальі контрольні станції визначають свої координати засобами РСДН. На основі порівняння дійсних і виміряних координат знаходиться поправка на особливості розповсюдження радірнавігаційних сигналів в кайоні цонтрольної станції.
При застосуванні диференційного методу в системі LORAN-С/«ЧАЙКА» точність визначення місцеположуння досягає 10 … 50 м в радіусі до 150 … 200 км відносно контрольної станції.
Розвиток ІФ РСДН як компонентів глобального інтегрованого радіонавігаційного поля здійснюється в напрямках:
продовження автономного використання ІФ РНС при створенні розширених робочих зон шляхом об‛єднання ланцюжків;
інтегрування систем LORAN-С/«ЧАЙКА» для створення об´єднаних регіональних та міжеародних ланцюжків;
інтегрування систем LORAN-С/«ЧАЙКА» з супутниковими РНС ГЛОНАСС та GPS.

*

прийомоіндикаторне обладнання включає високостабільний еталон частоти.
Підготовка до застосування РСДН включає:
-

прокладання маршруту,
- вибір двох опорних станцій (неоднозначність, яка виникає через перетинання ліній положення в двох точках, знімається при попередніх грубих навігаційних визначеннях іншими засобами).
Особливості вибору опорних станцій:
- враховується дальність дії радіомаяків (орієнтовно 10000 км),
- якщо є можливість, то обирається пара маяків, лінії положення яких перетинаються під кутом, близьким до 90О.
Особливості застосування: необхідно враховувати поправки на умови розповсюдження сигналів маяка впродовж траси.

Застосування дальномірних РСДН

діапазону радіохвиль для РСДН.
3. Принцип роботи дальномірної РСДН.
4. Принцип роботи

різницево-дальномірної РСДН.
5. Методи усунення неоднозначності визначення місцеположення.
6. Обгрунтуйте положення характерної точки.

навчального посібника і підручників:
Презентація РСДН.ppt.
О.В.Власов, И.В.Смокин. Радиооборудование летательных аппаратов.

– М.: Воениздат, 1971, с. 261-273.
Радиооборудование летательных аппаратов. Ч 1. Под ред. В.И.Ветроградова. – М.: Воениздат, 1979, с. 68-82.
Радиоэлектронное оборудование. Под ред. В.М. Сидорина. – М.: Воениздат, 1990, с. 202-216, 228-231.
В.А.Войчук та ін.. Бортові радіоелектронні системи. Ч.1. – К.: НАУ, 2006, с. 74-82, 87-95.
В.А.Войчук, В.І.Романенко, Д.В.Васягін. Експлуатація й ремонт радіоелектронного обладнання літаків, вертольотів та авіаційних ракет. (Електронний підручник). – К.: НАУ, 2011, тема 16.