Приём радиосигналов на вертикальный проводник
Министерство транспорта Российской Федерации
Государственная служба речного флота
Волжская государственная академия водного транспорта
Кафедра судовождения и безопасности судоходства
Лобанов В.А.
СИСТЕМЫ РАДИОНАВИГАЦИИ
Конспект лекций по дисциплине РНП для студентов очного обучения специальности 24.02 Судовождение
Издательство ВГАВТ
Н. Новгород, 2001
УДК 621.396.932.1(07.1)
Л 68
Лобанов В.А. Системы радионавигации: Конспект лекций по дисциплине Радионавигационные приборы. – Н. Новгород.: Изд. ВГАВТ, 2001. – 118 с.
Рассмотрены теоретические основы построения и функционирования основных радионавигационных комплексов (радиопеленгование, радионавигационные системы, радиолокация и средства автоматизированной радиолокационной проводки), принципиальное устройство и функции радионавигационных приборов, входящих в состав этих комплексов.
Книга предназначена для использования в качестве учебного пособия при подготовке инженеров-судоводителей.
Рекомендовано к изданию на заседании кафедры Судовождения и безопасности судоходства (протокол №8 от 25.06.01)
ã ВГАВТ, 2001
ВВЕДЕНИЕ
Предлагаемое пособие представляет собой конспект лекций по дисциплине Радионавигационные приборы, читаемой студентам судоводительского факультета Волжской государственной академии водного транспорта (ВГАВТ).
|
|
|
Обновление учебного плана и как следствие рабочих программ всех специальных дисциплин вынудили автора (ведущего преподавателя данного предмета) пересмотреть объём и содержание основных разделов настоящего предмета.
В свете последних конвенционных требований в качестве основных источников информации и средств решения ряда навигационных задач определены различные приборы: приёмоиндикаторы радионавигационных систем (и в первую очередь современных спутниковых – GPS и ГЛОНАСС), автоматизированные радиолокационные станции (РЛС), средства автоматической радиолокационной проводки (САРП). Эксплуатация некоторых из них (РЛС, САРП) разрешается специалистам, прошедшим специальную тренажерную подготовку и получившим сертификат международного образца. В свою очередь, проведение такой подготовки требует наличия у обучаемых базовых теоретических знаний по принципам работы упомянутых систем и некоторых первоначальных практических навыков работы с приборами.
Сказанное предопределило более подробное изложение и углубленное изучение материала, касающегося упомянутых систем.
Следует отметить, что увеличение объёма выдаваемого материала по современным радиотехническим средствам произведено не в ущерб изучению традиционных радиотехнических систем, таких как радиопеленгование. Автор далеко не безоговорочно принимает утверждение ряда специалистов и судоводителей об отмирании радиопеленгования как «навигационного процесса» (хотя средневолновые радиопеленгаторы исключены из конвенционного состава судового радиооборудования) и является явным противником предания забвению данного раздела в учебном процессе. Оправданием тому служит то, что хотя бы в спасательных целях активно используются, по крайней мере, УКВ-радиопеленгаторы.
|
|
|
Настоящий конспект охватывает теоретическую часть названной дисциплины и является основным источником получения базовой информации для студентов-судоводителей ВГАВТ.
РАДИОПЕЛЕНГОВАНИЕ
Общие положения
Радиопеленгованием называется процесс определения направления на источник радиоизлучения. Прибор – радиопеленгатор, при помощи которого определяется направление, состоит из радиоприёмника и специальной антенной системы. Имея несколько радиоизлучателей в качестве навигационных ориентиров с фиксированными и нанесенными на карту позициями, при помощи радиопеленгатора можно определить соответствующее количество линий положения судна и тем самым решить основную задачу навигации – определение местоположения.
|
|
|
Кроме названной (главной) задачи, радиопеленгование обеспечивает также вождение судов по заданной траектории. Для этого радиоизлучатели должны быть оборудованы специальными антенными системами, диаграммы направленности которых строго ориентированы в пространстве, а на судне достаточно иметь обычный радиоприёмник.
Следует отметить, что в связи с повсеместным внедрением на судах приёмоиндикаторов современных высокоточных радионавигационных систем (и в первую очередь спутниковых) значимость таких навигационных средств, как средневолновые радиопеленгаторы существенно упала, и к настоящему времени они исключены из конвенционного состава судового радиооборудования. Прекратила работу часть секторных радиомаяков, на базе круговых разворачивается сеть станций, передающих дифференциальные поправки спутниковых радионавигационных систем GPS и ГЛОНАСС.
Однако сказанное ни в коей мере не устраняет из рассмотрения в данном курсе раздел Радиопеленгование, хотя бы по той причине, что спасательными судами активно используются УКВ-радиопеленгаторы, в основном предназначенные для поиска аварийных судов.
|
|
|
Приём радиосигналов на вертикальный проводник
Электромагнитная волна является поперечной, т.е. вектора образующих ее электрического и магнитного полей находятся во взаимно перпендикулярных плоскостях (рис. 1а).
|
Рис. 1. Приём сигнала на проводник и рамку
Плоскость ZOX называется плоскостью распространения волны. Направление распространения совпадает с осью X и характеризуется вектором P.
Плоскость YOX называется плоскостью поляризации волны. Нормальной (вертикальной) поляризацией называется такое расположение векторов электрического E и магнитного H полей, когда последний находится в плоскости горизонта. При взаимозамене векторов поляризация называется горизонтальной. В остальных случаях имеет место ненормальная поляризация. В радиопеленговании принят первый вид поляризации (вертикальная). Плоскость ZOY определяет фронт волны. В идеальных условиях (при распространении в однородной среде) фронт представляет сферу (в проекции на плоскость поляризации YOX – это окружность). Если на пути распространения волны поместить проводник mn перпендикулярный плоскости поляризации (рис. 1б), то напряженность электрической составляющей преобразуется в э.д.с. проводника (в нем появится ток). Мгновенное значение э.д.с. определится:
| e=Em h sinwt, | (1) |
где Em–амплитуда электрического поля;
h–длина проводника;
w–угловая частота колебаний электромагнитного поля.
Дата добавления: 2020-04-08; просмотров: 113; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!