stringtranslate.com

Радионавигация

Радионавигация или радионавигация — это применение радиоволн для определения местоположения объекта на Земле , будь то судно или препятствие. [1] [2] Как и радиолокация , это разновидность радиоопределения .

Основные принципы - измерения от/до электрических маяков , особенно

Комбинации этих принципов измерения также важны — например, многие радары измеряют дальность и азимут цели. [ необходима ссылка ]

Системы измерения пеленга

Эти системы использовали некоторую форму направленной радиоантенны для определения местоположения вещательной станции на земле. Затем для определения радиоположения используются обычные навигационные методы . Они были введены до Первой мировой войны и используются по сей день. [ необходима цитата ]

Радиопеленгация

На крыше кабины самолета Lockheed Electra Амелии Эрхарт имелась заметная петля радиопеленгатора.

Первой системой радионавигации был радиопеленгатор , или RDF. [3] Настроившись на радиостанцию , а затем используя направленную антенну , можно было определить направление на вещательную антенну. Затем было проведено второе измерение с использованием другой станции. Используя триангуляцию , два направления можно было нанести на карту, где их пересечение показывало местоположение навигатора. [4] [5] Коммерческие радиостанции AM можно использовать для этой задачи из-за их большого радиуса действия и высокой мощности, но цепочки маломощных радиомаяков также были установлены специально для этой задачи, особенно вблизи аэропортов и портов. [ необходима цитата ]

Ранние системы RDF обычно использовали рамочную антенну , небольшую петлю из металлической проволоки, которая монтировалась так, чтобы ее можно было вращать вокруг вертикальной оси. [3] При большинстве углов петля имеет довольно плоскую диаграмму приема, но когда она выровнена перпендикулярно станции, сигнал, полученный на одной стороне петли, аннулирует сигнал на другой, создавая резкое падение приема, известное как «ноль». Вращая петлю и ища угол нуля, можно определить относительный пеленг станции. Рамочные антенны можно увидеть на большинстве самолетов и кораблей до 1950-х годов. [ требуется ссылка ]

Обратный RDF

Маяк Орфорднесс, как он выглядит сегодня.

Основная проблема с RDF заключается в том, что для этого требуется специальная антенна на транспортном средстве, которую может быть нелегко установить на меньших транспортных средствах или одноместных самолетах. Менее значительная проблема заключается в том, что точность системы в некоторой степени зависит от размера антенны, но более крупные антенны также усложнили бы установку. [ необходима цитата ]

В эпоху между Первой и Второй мировыми войнами было введено несколько систем, которые размещали вращающуюся антенну на земле. Когда антенна вращалась через фиксированное положение, как правило, строго на север, антенна была настроена на сигнал кода Морзе идентификационных букв станции, чтобы приемник мог убедиться, что он слушает нужную станцию. Затем они ждали, пока сигнал либо достигнет пика, либо исчезнет, ​​когда антенна на короткое время указывала в их направлении. Измерив задержку между сигналом Морзе и пиком/нулем, а затем разделив на известную скорость вращения станции, можно было вычислить пеленг станции. [ необходима цитата ]

Первой такой системой была немецкая система Telefunken Kompass Sender , которая начала работу в 1907 году и использовалась флотом цеппелинов до 1918 года. [6] Улучшенная версия была представлена ​​Великобританией как маяк Орфорднесс в 1929 году и использовалась до середины 1930-х годов. Затем последовало несколько улучшенных версий, заменяющих механическое движение антенн на методы фазирования, которые производили ту же выходную диаграмму без движущихся частей. Одним из самых долгоживущих примеров была система Sonne , которая была введена в эксплуатацию незадолго до Второй мировой войны и использовалась в эксплуатации под названием Consol до 1991 года. Современная система VOR основана на тех же принципах (см. ниже). [ необходима цитата ]

АПД и НДБ

Большой прогресс в технике RDF был представлен в форме фазовых сравнений сигнала, измеренного на двух или более небольших антеннах или одном высоконаправленном соленоиде . Эти приемники были меньше, точнее и проще в эксплуатации. В сочетании с введением транзистора и интегральной схемы , системы RDF были настолько уменьшены в размерах и сложности, что они снова стали довольно распространенными в 1960-х годах и были известны под новым названием, автоматический пеленгатор или ADF. [ необходима цитата ]

Это также привело к возрождению работы простых радиомаяков для использования с этими системами RDF, которые теперь называются ненаправленными маяками (NDB). Поскольку сигналы LF/MF, используемые NDB, могут следовать за кривизной Земли, NDB имеет гораздо большую дальность действия, чем VOR , который перемещается только в пределах прямой видимости . NDB можно отнести к категории дальнего или ближнего действия в зависимости от их мощности. Диапазон частот, выделенный для ненаправленных маяков, составляет 190–1750 кГц, но эта же система может использоваться с любой обычной коммерческой станцией AM-диапазона. [ необходима цитата ]

ВОР

станция передатчика VOR

Всенаправленный диапазон VHF , или VOR, представляет собой реализацию системы обратного радиопеленгования, но более точную и способную быть полностью автоматизированной. [ необходима цитата ]

Станция VOR передает два аудиосигнала на несущей VHF – один из них – это код Морзе на частоте 1020 Гц для идентификации станции, другой – это непрерывный аудиосигнал частотой 9960 Гц, модулированный на частоте 30 Гц, с 0-градусной привязкой к магнитному северу. Этот сигнал вращается механически или электрически на частоте 30 Гц, что выглядит как 30-герцовый AM-сигнал, добавленный к двум предыдущим сигналам, фазировка которого зависит от положения самолета относительно станции VOR. [ необходима цитата ]

Сигнал VOR представляет собой одиночный радиочастотный носитель, который демодулируется в составной аудиосигнал, состоящий из опорного сигнала частотой 9960 Гц, модулированного на частоте 30 Гц, опорного сигнала AM частотой 30 Гц и сигнала «маркера» частотой 1020 Гц для идентификации станции. Преобразование этого аудиосигнала в пригодное для использования навигационное средство выполняется навигационным преобразователем, который принимает опорный сигнал и сравнивает фазировку с переменным сигналом. Разность фаз в градусах предоставляется навигационным дисплеям. Идентификация станции осуществляется путем прослушивания звука напрямую, поскольку сигналы частотой 9960 Гц и 30 Гц отфильтровываются из внутренней системы связи самолета, оставляя только идентификацию станции с помощью кода Морзе частотой 1020 Гц. [ необходима цитата ]

Система может использоваться с совместимым приемником глиссадного и маркерного маяков, что делает самолет совместимым с ILS (система посадки по приборам)}. После того, как заход самолета на посадку будет точным (самолет окажется в «нужном месте»), приемник VOR будет использоваться на другой частоте, чтобы определить, направлен ли самолет в «правильном направлении». Некоторые самолеты обычно используют две системы приемников VOR, одну в режиме только VOR для определения «нужного места», а другую в режиме ILS в сочетании с приемником глиссадного для определения «правильного направления». }Сочетание обоих обеспечивает точный заход на посадку в плохую погоду. [7]

Системы балок

Лучевые системы передают узкие сигналы в небе, а навигация осуществляется путем удержания самолета в центре луча. Для создания воздушного пути используется ряд станций , при этом навигатор настраивается на разные станции вдоль направления движения. Эти системы были распространены в эпоху, когда электроника была большой и дорогой, поскольку они предъявляли минимальные требования к приемникам — это были просто голосовые радиоприемники, настроенные на выбранные частоты. Однако они не обеспечивали навигацию за пределами лучей и, таким образом, были менее гибкими в использовании. Быстрая миниатюризация электроники во время и после Второй мировой войны сделала такие системы, как VOR, практичными, и большинство лучевых систем быстро исчезли. [ необходима цитата ]

Лоренц

В эпоху после Первой мировой войны немецкая компания Lorenz разработала способ проецирования двух узких радиосигналов с небольшим перекрытием в центре. Передавая различные аудиосигналы в двух лучах, приемник мог очень точно позиционировать себя по центральной линии, слушая сигнал в своих наушниках. Система была точной менее градуса в некоторых формах. [ необходима цитата ]

Первоначально известная как «Ultrakurzwellen-Landefunkfeuer» (LFF) или просто «Leitstrahl» (направляющий луч), на разработку сети станций выделялось мало денег. Первая широко распространенная радионавигационная сеть, использующая низкие и средние частоты, была создана США (см. LFF ниже). Разработка была возобновлена ​​в Германии в 1930-х годах как система ближнего действия, развернутая в аэропортах в качестве слепой помощи при посадке. Хотя существовал некоторый интерес к развертыванию системы среднего действия, такой как американская LFF, развертывание еще не началось, когда лучевая система была объединена с концепциями синхронизации Орфорднесса для создания высокоточной системы Зонне . Во всех этих ролях система была известна просто как «луч Лоренца». Лоренц был ранним предшественником современной системы посадки по приборам . [ необходима цитата ]

В эпоху непосредственно перед Второй мировой войной та же концепция была также разработана как система слепого бомбометания. Она использовала очень большие антенны для обеспечения требуемой точности на больших расстояниях (над Англией) и очень мощные передатчики. Использовались два таких луча, пересекающие цель для ее триангуляции. Бомбардировщики входили в один из лучей и использовали его для наведения, пока не слышали второй луч во втором радиоприемнике, используя этот сигнал для определения времени сброса своих бомб. Система была очень точной, и «Битва лучей » разразилась, когда разведывательные службы Соединенного Королевства попытались, а затем и преуспели, сделать систему бесполезной с помощью радиоэлектронной борьбы . [ необходима цитата ]

Низкочастотный радиодиапазон

наземная станция LFR

Низкочастотный радиодиапазон (LFR, также «Four Course Radio Range» среди других названий) был основной навигационной системой, используемой самолетами для полетов по приборам в 1930-х и 1940-х годах в США и других странах, до появления VOR в конце 1940-х годов. Он использовался как для навигации по маршруту, так и для заходов на посадку по приборам . [ необходима цитата ]

Наземные станции состояли из набора из четырех антенн, которые проецировали два перекрывающихся направленных рисунка сигнала в форме восьмерки под углом 90 градусов друг к другу. Один из этих рисунков был «ключевым» с помощью сигнала азбуки Морзе «A», точка-тире, а второй — «N», тире-точка. Это создавало два противоположных квадранта «A» и два противоположных квадранта «N» вокруг станции. Границы между этими квадрантами создавали четыре участка курса или «луча», и если пилот летел по этим линиям, сигналы «A» и «N» сливались в устойчивый тон «на курсе», и пилот был «на луче». Если пилот отклонялся в любую сторону, тон «A» или «N» становился громче, и пилот знал, что нужно внести исправление. Лучи обычно были совмещены с другими станциями, чтобы создать набор воздушных трасс , позволяя самолету перемещаться из аэропорта в аэропорт, следуя выбранному набору станций. Эффективная точность курса составляла около трех градусов, что вблизи станции обеспечивало достаточный запас безопасности для инструментальных заходов на посадку вплоть до низких минимумов. На пике своего развития в США насчитывалось более 400 станций LFR. [8]

Глиссадный маяк и курсовой радиомаяк ILS

Оставшиеся широко используемые лучевые системы — это глиссадный маяк и курсовой маяк системы посадки по приборам (ILS). ILS использует курсовой маяк для определения горизонтального положения, а глиссадный маяк — для определения вертикального положения. ILS может обеспечить достаточную точность и избыточность для автоматизированной посадки.

Для получения дополнительной информации см. также:

Системы транспондеров

Позиции можно определить с помощью любых двух мер угла или расстояния. Появление радара в 1930-х годах дало возможность напрямую определять расстояние до объекта даже на больших расстояниях. Вскоре появились навигационные системы, основанные на этих концепциях, и они широко использовались до недавнего времени. Сегодня они используются в основном в авиации, хотя GPS в значительной степени вытеснил эту роль. [ необходима цитата ]

Радары и транспондеры

Ранние радарные системы, такие как британская Chain Home , состояли из больших передатчиков и отдельных приемников. Передатчик периодически посылает короткий импульс мощного радиосигнала, который отправляется в космос через вещательные антенны. Когда сигнал отражается от цели, часть этого сигнала отражается обратно в направлении станции, где он принимается. Полученный сигнал составляет малую часть мощности вещания и должен быть сильно усилен для использования. [ необходима цитата ]

Те же сигналы также передаются по локальной электропроводке на станцию ​​оператора, которая оснащена осциллографом . Электроника, подключенная к осциллографу, выдает сигнал, напряжение которого увеличивается в течение короткого периода времени, нескольких микросекунд. При отправке на вход X осциллографа это вызывает отображение горизонтальной линии на экране. Эта «развертка» запускается сигналом, снятым с передатчика, поэтому развертка начинается при отправке импульса. Затем усиленные сигналы с приемника передаются на вход Y, где любое полученное отражение заставляет луч двигаться вверх на дисплее. Это вызывает появление серии «вспышек» вдоль горизонтальной оси, указывающих на отраженные сигналы. Измеряя расстояние от начала развертки до вспышки, что соответствует времени между трансляцией и приемом, можно определить расстояние до объекта. [ необходима цитата ]

Вскоре после появления радара появился радиотранспондер . Транспондеры представляют собой комбинацию приемника и передатчика, работа которых автоматизирована — при получении определенного сигнала, обычно импульса на определенной частоте, транспондер посылает ответный импульс, обычно с очень короткой задержкой. Транспондеры изначально использовались в качестве основы для ранних систем опознавания «свой-чужой» ; самолет с соответствующим транспондером появлялся на дисплее в ходе обычной работы радара, но затем сигнал от транспондера вызывал появление второго пятна через короткое время. Одиночные пятна были врагами, двойные пятна — дружественными. [ необходима цитата ]

Системы навигации на основе транспондеров имеют значительное преимущество с точки зрения точности позиционирования. Любой радиосигнал распространяется с расстоянием, образуя веерообразные лучи сигнала Лоренца, например. По мере увеличения расстояния между передатчиком и приемником увеличивается площадь, охватываемая веером, что снижает точность определения местоположения в ее пределах. Для сравнения, системы на основе транспондеров измеряют синхронизацию между двумя сигналами, и точность этого измерения в значительной степени зависит от оборудования и ничего больше. Это позволяет этим системам оставаться точными на очень большом расстоянии. [ необходима цитата ]

Новейшие системы транспондеров (режим S) также могут предоставлять информацию о местоположении, возможно, полученную от GNSS , что позволяет еще точнее определять местоположение целей. [ необходима цитата ]

Системы бомбометания

Первой системой навигации на основе расстояния была немецкая система слепого бомбометания Y-Gerät . Она использовала луч Лоренца для горизонтального позиционирования и транспондер для измерения дальности. Наземная система периодически посылала импульсы, которые бортовой транспондер возвращал. Измеряя общее время прохождения туда и обратно на осциллографе радара, можно было точно определить дальность полета самолета даже на очень больших расстояниях. Затем оператор передавал эту информацию экипажу бомбардировщика по голосовым каналам и указывал, когда сбрасывать бомбы. [ необходима цитата ]

Британцы ввели похожие системы, в частности систему Oboe . Она использовала две станции в Англии, которые работали на разных частотах и ​​позволяли триангулировать самолет в пространстве. Чтобы облегчить работу пилота, только одна из них использовалась для навигации — перед миссией с одной из станций над целью рисовался круг, и самолет направлялся на полет по этому кругу по инструкциям наземного оператора. Вторая станция использовалась, как и в Y-Gerät, для расчета времени сброса бомбы. В отличие от Y-Gerät, Oboe был намеренно построен так, чтобы обеспечивать очень высокую точность, вплоть до 35 м, что намного лучше, чем даже у лучших оптических бомбовых прицелов . [ необходима цитата ]

Одной из проблем Oboe было то, что он позволял управлять только одним самолетом одновременно. Это было решено в более поздней системе Gee-H путем размещения транспондера на земле, а транслятора в самолете. Затем сигналы проверялись на существующих дисплеях Gee в самолете (см. ниже). Gee-H не обеспечивал точности Oboe, но мог использоваться аж 90 самолетами одновременно. Эта базовая концепция легла в основу большинства дальномерных навигационных систем по сей день. [ необходима цитата ]

Маяки

Ключевым моментом концепции транспондера является то, что его можно использовать с существующими радиолокационными системами. Радар ASV, представленный Береговым командованием Королевских ВВС, был разработан для отслеживания подводных лодок и кораблей путем отображения сигнала с двух антенн рядом друг с другом и предоставления оператору возможности сравнивать их относительную силу. Добавление наземного транспондера немедленно превратило тот же дисплей в систему, способную направлять самолет к транспондеру или «маяку» в этой роли с высокой точностью. [ необходима цитата ]

Британцы использовали эту концепцию в своей системе Rebecca/Eureka , где работающие от батареек транспондеры «Eureka» запускались бортовыми радиостанциями «Rebecca» и затем отображались на радарах ASV Mk. II. Eureka предоставлялись французским бойцам сопротивления, которые использовали их для вызова сбрасывания припасов с высокой точностью. США быстро приняли систему для парашютно-десантных операций, сбрасывая Eureka с силами разведки или партизанами, а затем наводясь на эти сигналы, чтобы обозначить зоны сброса. [ необходима цитата ]

Система маяков широко использовалась в послевоенную эпоху для систем слепого бомбометания. Особого внимания заслуживают системы, используемые морской пехотой США , которые позволяли задерживать сигнал таким образом, чтобы сместить точку сброса. Эти системы позволяли войскам на передовой направлять самолеты в точки перед ними, направляя огонь по врагу. Маяки также широко использовались для временной или мобильной навигации, поскольку системы транспондеров, как правило, были небольшими и маломощными, их можно было переносить или устанавливать на джипе . [ требуется цитата ]

ДМЭ

В послевоенное время в качестве системы дальномерного оборудования (DME) была развернута общая навигационная система, использующая системы на основе транспондеров. [ необходима цитата ]

DME был идентичен Gee-H по концепции, но использовал новую электронику для автоматического измерения задержки времени и отображения ее в виде числа, вместо того, чтобы оператор вручную засекал сигналы на осциллографе. Это приводило к возможности путаницы импульсов опроса DME от разных самолетов, но эта проблема была решена тем, что каждый самолет посылал разную серию импульсов, которые наземный транспондер повторял обратно.

DME почти всегда используется в сочетании с VOR и обычно располагается на станции VOR. Эта комбинация позволяет одной станции VOR/DME обеспечивать как угол, так и расстояние, и тем самым обеспечивать фиксирование одной станции. DME также используется в качестве основы для измерения расстояния для военной системы TACAN , и их сигналы DME могут использоваться гражданскими приемниками. [ необходима цитата ]

Гиперболические системы

Гиперболические навигационные системы являются модифицированной формой систем транспондера, которые устраняют необходимость в бортовом транспондере. Название относится к тому факту, что они не производят одно расстояние или угол, а вместо этого указывают местоположение вдоль любого количества гиперболических линий в пространстве. Два таких измерения дают исправление. Поскольку эти системы почти всегда используются с определенной навигационной картой с нанесенными на нее гиперболическими линиями, они обычно показывают местоположение приемника напрямую, устраняя необходимость ручной триангуляции. Поскольку эти карты были оцифрованы, они стали первыми настоящими навигационными системами с указанием местоположения, выводя местоположение приемника в виде широты и долготы. Гиперболические системы были введены во время Второй мировой войны и оставались основными передовыми навигационными системами дальнего действия, пока GPS не заменил их в 1990-х годах. [ необходима цитата ]

Ого!

Первой гиперболической системой, которая была разработана, была британская система Gee , разработанная во время Второй мировой войны . Gee использовала ряд передатчиков, посылающих точно синхронизированные сигналы, причем сигналы покидали станции с фиксированными задержками. Самолет, использующий Gee, тяжелые бомбардировщики Королевских ВВС , проверял время прибытия на осциллографе на станции штурмана. Если сигнал от двух станций приходил одновременно, самолет должен был находиться на равном расстоянии от обоих передатчиков, что позволяло штурману определить линию положения на своей карте всех положений на этом расстоянии от обеих станций. Чаще всего сигнал от одной станции принимался раньше, чем от другой. Разница во времени между двумя сигналами показывала, что они находятся вдоль кривой возможных местоположений. Проводя аналогичные измерения с другими станциями, можно получить дополнительные линии положения, что приводило к исправлению. Точность Gee составляла около 165 ярдов (150 м) на коротких дистанциях и до мили (1,6 км) на больших дистанциях над Германией. Gee использовался ещё долгое время после Второй мировой войны и оснащал самолёты Королевских ВВС вплоть до 1960-х годов (приблизительная частота к тому времени составляла 68 МГц). [ необходима цитата ]

ЛОРАН

С вводом Gee в эксплуатацию в 1942 году аналогичные усилия США были сочтены излишними. Они направили свои усилия по разработке гораздо более дальнобойной системы, основанной на тех же принципах, с использованием гораздо более низких частот, которые позволяли охватывать весь Атлантический океан . Результатом стал LORAN , что означает «дальнобойная навигационная система». Недостатком подхода с использованием длинных волн было то, что точность была значительно снижена по сравнению с высокочастотной Gee. LORAN широко использовался во время конвойных операций в конце войны. [9]

Декка

Другой британской системой той же эпохи была Decca Navigator. Она отличалась от Gee в первую очередь тем, что сигналы были не импульсами, задержанными во времени, а непрерывными сигналами, задержанными по фазе. Сравнивая фазу двух сигналов, возвращалась информация о разнице во времени, когда Gee. Однако это было гораздо проще отображать; система могла выводить фазовый угол на указатель на циферблате, устраняя необходимость в визуальной интерпретации. Поскольку схема управления этим дисплеем была довольно маленькой, системы Decca обычно использовали три таких дисплея, что позволяло быстро и точно считывать несколько исправлений. Decca нашла свое наибольшее применение после войны на кораблях и оставалась в использовании до 1990-х годов. [ необходима цитата ]

ЛОРАН-С

Почти сразу после появления LORAN, в 1952 году, началась работа над значительно улучшенной версией. LORAN-C (первоначально ретроактивно ставшая LORAN-A) объединила методы импульсной синхронизации в Gee с фазовым сравнением Decca. [ необходима цитата ]

Получившаяся система (работающая в низкочастотном (НЧ) радиоспектре от 90 до 110 кГц) была как дальнобойной (для станций мощностью 60 кВт — до 3400 миль), так и точной. Для этого LORAN-C посылал импульсный сигнал, но модулировал импульсы AM-сигналом внутри него. Грубое позиционирование определялось с использованием тех же методов, что и Gee, определяя местоположение приемника в пределах большой области. Более высокая точность затем обеспечивалась путем измерения разности фаз сигналов, накладывая эту вторую меру на первую. К 1962 году высокомощная LORAN-C была установлена ​​по крайней мере в 15 странах. [10]

LORAN-C был довольно сложным в использовании, требуя комнату с оборудованием для извлечения различных сигналов. Однако с появлением интегральных схем это быстро уменьшалось все больше и больше. К концу 1970-х годов блоки LORAN-C были размером со стереоусилитель и обычно встречались почти на всех коммерческих судах, а также на некоторых более крупных самолетах. К 1980-м годам они были еще больше уменьшены до размера обычного радиоприемника и стали обычным явлением даже на прогулочных катерах и личных самолетах. Это была самая популярная навигационная система, использовавшаяся в 1980-х и 90-х годах, и ее популярность привела к закрытию многих старых систем, таких как Gee и Decca. Однако, как и лучевые системы до нее, гражданское использование LORAN-C было недолгим, когда технология GPS вытеснила ее с рынка. [ необходима цитата ]

Другие гиперболические системы

Похожие гиперболические системы включали глобальную навигационную систему VLF / Omega в США и похожую Alpha , развернутую СССР. Эти системы определяли синхронизацию импульсов не путем сравнения двух сигналов, а путем сравнения одного сигнала с локальными атомными часами . Дорогостоящая в обслуживании система Omega была закрыта в 1997 году, когда американские военные перешли на использование GPS . Alpha все еще используется. [ необходима цитата ]

Спутниковая навигация

Cessna 182 с авионикой «стеклянной кабины» на базе GPS

Начиная с 1960-х годов навигация все больше перешла на спутниковые навигационные системы . Это по сути гиперболические [11] [12] системы, передатчики которых находятся на орбитах. То, что спутники движутся относительно приемника, требует учета расчета положений спутников, что может быть эффективно выполнено только с помощью компьютера. [ необходима цитата ]

Спутниковые навигационные системы посылают несколько сигналов, которые используются для декодирования положения спутника, расстояния между спутником пользователя и точного времени пользователя. Один сигнал кодирует данные эфемерид спутника , которые используются для точного расчета местоположения спутника в любое время. Космическая погода и другие эффекты приводят к изменению орбиты с течением времени, поэтому эфемериды необходимо периодически обновлять. Другие сигналы посылают время, измеренное бортовыми атомными часами спутника . Измеряя время прибытия сигнала (TOA) по крайней мере от четырех спутников, приемник пользователя может восстановить точный собственный сигнал часов и позволяет осуществлять гиперболическую навигацию. [ необходима цитата ]

Спутниковые навигационные системы обеспечивают лучшую точность, чем любая наземная система, доступны практически во всех точках Земли, могут быть реализованы (на стороне приемника) при умеренных затратах и ​​сложности, с современной электроникой и требуют всего нескольких десятков спутников для обеспечения всемирного покрытия [ нужна цитата ] . В результате этих преимуществ спутниковая навигация привела к тому, что почти все предыдущие системы вышли из употребления [ нужна цитата ] . LORAN, Omega, Decca, Consol и многие другие системы исчезли в 1990-х и 2000-х годах [ нужна цитата ] . Единственными другими системами, которые все еще используются, являются авиационные средства, которые также отключаются [ нужна цитата ] для навигации дальнего действия, в то время как новые дифференциальные системы GPS развертываются для обеспечения локальной точности, необходимой для слепых посадок. [ нужна цитата ]

Международное регулирование

Радионавигационная служба (сокращенно: РНС ) — в соответствии со статьей 1.42 Регламента радиосвязи (РР ) Международного союза электросвязи (МСЭ ) [ 13] — определяется как «служба радиоопределения для целей радионавигации , включая предупреждение о препятствиях».

Эта услуга является так называемой услугой безопасности жизни , должна быть защищена от помех и является неотъемлемой частью навигации . [ требуется ссылка ]

Данная служба радиосвязи классифицируется в соответствии с Регламентом радиосвязи МСЭ (статья 1) следующим образом:
Служба радиоопределения (статья 1.40)

Авиационный

ILS -антенна в аэропорту Ганновера
Антенна пеленгатора УКВ ARNS на Дайстере около Ганновера

Служба воздушной радионавигации (сокращенно: ARNS ) — согласно статье 1.46 Регламента радиосвязи (РР ) Международного союза электросвязи ( МСЭ ) [ 14] — определяется как « радионавигационная служба, предназначенная для блага и безопасной эксплуатации воздушных судов ».

Эта услуга является так называемой услугой по обеспечению безопасности жизни , должна быть защищена от помех и является неотъемлемой частью навигации .

Морской

Радионавигационная наземная станция ( передатчик LORAN -C Rantum)
Радионавигационная подвижная станция (РПС) 1930 г.

Морская радионавигационная служба (сокращенно: МРНС ) — согласно статье 1.44 Регламента радиосвязи (РР ) Международного союза электросвязи (МСЭ) [15] — определяется как « радионавигационная служба, предназначенная для блага и безопасной эксплуатации судов ».

Эта услуга является так называемой услугой по обеспечению безопасности жизни , должна быть защищена от помех и является неотъемлемой частью навигации .

Станции

Наземная станция

1 ДМЕ; 2 наземные радионавигационные станции VOR

Радионавигационная сухопутная станция — согласно статье 1.88 Регламента радиосвязи Международного союза электросвязи (МСЭ ) [16] — определяется как « радиостанция радионавигационной службы, не предназначенная для использования во время движения».

Каждая радиостанция должна быть классифицирована по радиокоммуникационной службе, в которой она работает постоянно или временно. Эта станция работает в службе безопасности жизни и должна быть защищена от помех . [ необходима цитата ]

В соответствии с Регламентом радиосвязи МСЭ (статья 1) данный тип радиостанций может быть классифицирован следующим образом:
Станция радиоопределения (статья 1.86) службы радиоопределения (статья 1.40)

Выбор радионавигационных наземных станций

Мобильная станция

Радионавигационная подвижная станция — согласно статье 1.87 Регламента радиосвязи (РР ) Международного союза электросвязи (МСЭ ) [ 17 ] — определяется как « радиостанция радионавигационной службы, предназначенная для использования во время движения или во время остановок в неустановленных пунктах».

Каждая радиостанция должна быть классифицирована по радиокоммуникационной службе, в которой она работает постоянно или временно. Эта станция работает в службе безопасности жизни и должна быть защищена от помех . [ необходима цитата ]

В соответствии с Регламентом радиосвязи МСЭ (статья 1) данный тип радиостанций может быть классифицирован следующим образом:
Станция радиоопределения (статья 1.86) службы радиоопределения (статья 1.40)

Радионавигационные мобильные станции селекции

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Даттон, Бенджамин (2004). "15 – Базовая радионавигация". Морская навигация Даттона (15-е изд.). Naval Institute Press. стр. 154–163. ISBN 155750248X.
  2. ^ Кейтон, Майрон; Уолтер Р. Фрид (1997). "4 – Наземные радионавигационные системы". Avionics Navigation Systems . John Wiley & Sons. стр. 99–177.
  3. ^ ab Kayton, Fried 1977, стр.116
  4. ^ "Введение в радиопеленгацию". Cognitive Ecology . 22 октября 2021 г. Получено 4 апреля 2024 г.
  5. ^ Мерфи, Чарльз Дж. (1983-06-01). Оценка системы триангуляции берегового пеленгования VHF-FM в районе залива Массачусетс (отчет). Береговая охрана США . Получено 04.04.2024 .
  6. ^ Бауэр, Артур О. (26 декабря 2004 г.). «Некоторые исторические и технические аспекты радионавигации в Германии в период с 1907 по 1945 гг.» (PDF) . Получено 25 июля 2013 г.
  7. ^ Тестирование VOR/ILS с помощью генератора сигналов SMT
  8. ^ "Низкочастотный радиодиапазон, полет луча". Архивировано из оригинала 2021-01-16 . Получено 2021-02-01 .
  9. ^ "The Loran-C System of Navigation" (PDF) . Jansky & Bailey. Февраль 1962. С. 18–23. Архивировано из оригинала (PDF) 22 июля 2013 г. . Получено 25 июля 2013 г. .
  10. Янски и Бейли 1962, стр. 23–37.
  11. ^ «Существование и уникальность решений GPS», JS Abel и JW Chaffee, IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems , т. 26, № 6, стр. 748–53, сентябрь 1991 г.
  12. ^ «Комментарии к статье «Существование и уникальность решений GPS» Дж. С. Абеля и Дж. В. Чаффи», BT Fang, IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems , т. 28, № 4, октябрь 1992 г.
  13. ^ Регламент радиосвязи МСЭ, Раздел IV. Радиостанции и системы – Статья 1.42, определение: радионавигационная служба
  14. ^ Регламент радиосвязи МСЭ, Раздел IV. Радиостанции и системы – Статья 1.46, определение: воздушная радионавигационная служба
  15. ^ Регламент радиосвязи МСЭ, Раздел IV. Радиостанции и системы – Статья 1.44, определение: морская радионавигационная служба
  16. ^ Регламент радиосвязи МСЭ, Раздел IV. Радиостанции и системы – Статья 1.88, определение: радионавигационная сухопутная станция
  17. ^ Регламент радиосвязи МСЭ, Раздел IV. Радиостанции и системы – Статья 1.87, определение: радионавигационная подвижная станция

Внешние ссылки