§ 53. Общие понятия о гиперболических

РАДИОНАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ.

ИМПУЛЬСНЫЕ СИСТЕМЫ

Общие понятия. Гиперболические радионавигационные системы определения места судна основаны на возможности измерения ра­диотехническими средствами раз­ности расстояний от судна до двух ориентиров, что дает на карте гиперболу — навигацион­ную изолинию.

Гиперболы обладают следу­ющим свойством. Возьмем ги­перболу / с фокусами в точках А и В (рис. 135) и ряд точек 1, 2, 3 и т. д. на этой гиперболе. Каждая из этих точек будет на­ходиться в расстоянии D_A от точки Лив расстоянии D_B до точки В. При этом разность рас­стояний AD=D_a—D_B для лю­бой из точек, находящихся на данной гиперболе, будет одной и той же, т. е. величиной по­стоянной.

Следовательно, если знать разность расстояний AD=D_a— —D_B, измеренных от этой точки до точек А и В, то по ним можно построить гиперболу, на ко­торой должна находиться данная точка.

Это свойство гипербол используют в радионавигационных си­стемах. Пусть в точках А к В расположены передающие радио­станции, а на одной из точек 1, 2, 3 и т. д. — судно. С помощью специальной аппаратуры можно определить разность расстояний до этих станций. Построенная на карте гипербола с фокусами в точках Л и Л явится изолинией, проходящей через место судна. Эта гипербола будет иметь мнимую ось, равноотстоящую от точек Л и В и перпендикулярную к линии АВ, называемой базой.

Рис. 135. Гипербола как навигаци­онная изолиния.

Определив разность расстояний до какой-либо другой пары

Рис. 136. Станции гиперболической РНС в группе.

станций и построив на карте вторую гиперболу, в точке пересе­чения обеих гипербол можно получить место судна.

Гиперболические системы называют также разностно-дально- мерными. Радиостанции этих систем располагают так, чтобы ги­перболы, построенные на разностях расстояний до них, пересека­лись в районах, где используют данные станции под наиболее выгодными углами.

В гиперболических системах как минимум применяют три па­ры станций, из которых первая А и вторая В (рис. 136) образуют одну пару, а первая же и третья (С) — другую. Станцию А делают задающей или ведущей, а станции В к С — ведомыми. Суд­но, использующее станции, должно иметь по числу их трехканаль- ный приемник.

По радиотехническим признакам гиперболические системы де­лят на импульсные, фазовые и импульсно-фазовые. Все они име­нуются РНС (радионавигационные системы).

Импульсные системы дальнего действия. Предположим, что в

точках А и В имеются станции, а в точке М —• судно. Обе станции излучают периодически и строго одновременно короткие серии радиоволн — импульсы каждый длительностью около 40 мкс. Рас­стояние D, проходимое радиосигналами, прямо пропорционально скорости С распространения радиоволн и времени их прохождения до точки приема. Соответственно и разность расстояний AD=D_a — —D_B определится как произведение разности между моментами AT прихода на судно сигналов обеих станций на величину С, т. е.

AD = ДГС = (Т₁ — Т₂) С,

где Т₁ и Т₂ — моменты прихода на судио сигналов, Т₁ — от станции А и Т₂— от станции В.

Одной и той же разности расстояний соответствуют две сим­метричные гиперболы, одна из которых Г показана на рис. 135. Чтобы выбрать нужную из них независимо от счисления, а также для того, чтобы импульсы одной станции не смешивались с импуль­сами другой, приходящими ранее, ведомая станция посылает свои импульсы по сигналам ведущей с запаздыванием на постоян­ную величину Т₃, не меньшую, чем полупериод всего цикла пода­чи сигналов. Тогда получим

АТ = Т₁ — Т₂ — Т₃.

Для использования импульсных РНС на добывающих судах применяют приемоиндикаторы типа КПИ-3 и КПИ-4. Приходя­щие от станций импульсы усиливаются и появляются на экране электронно-лучевой трубки в виде пиков по двум линиям развертки.

Точность определения места судна с помощью импульсных РНС примерно та же, что и у астрономических способов. Она за­висит в основном от точности измерения промежутка времени AT. Неточность в 1 мкс вызывает ошибку в разности расстояний около 300 м (1,6 кб). Такой же будет и ошибка в обсервации для судна, находящегося на линии базы. С удалением судна от базы точность определения места понижается.