Ошибки, связанные с получаемой информацией
Компьютер САРП получает данные с радиолокатора, который в свою очередь связан с гирокомпасом и лагом. Погрешности определения параметров движения целей существенно зависят от погрешностей датчиков информации.
РЛС свойственны инструментальные погрешности:
– задержки сигнала в цепях радара – обычно учитываются при установке станции на судно, но могут изменяться в зависимости от температуры, нестабильности питания, и вызывать погрешность в измеренной дальности до 20 м.;
– нестабильность передних фронтов импульсов – вызывает ошибку до 30 м.;
– люфт антенны – максимальная погрешность в определении пеленга, вызванная этой причиной, не должна превышать 0.05°;
– несимметричная форма главного лепестка – среднеквадратическая погрешность в определении пеленга из–за этого не должна превышать 0.05°
Дополнительная погрешность появляется из–за квантования радиолокационной развёртки. По этой причине пеленг нельзя измерить точнее, чем в 1 квант направления (т.е. 0.1°), а дистанцию – в 1 квант дальности (0.01 мили).
Ошибку в измерениях вызывает мерцание сигнала цели, вызванное её качкой, рысканием и самим движением. При этом в каждом обзоре САРП ищет "центр тяжести" меняющегося по форме и размерам сигнала, получая дополнительные погрешности. Резолюция ММО устанавливает допустимую величину среднеквадратической шумовой погрешности. Она равна для судна-цели длиной 200 м – 30 м вдоль длины судна, и 1 м – в поперечном направлении.
|
|
|
Точность информации, вычисляемой с помощью САРП, зависит от погрешностей гирокомпаса и лага. Погрешность в значении гирокомпасного курса непосредственно входит в погрешность радиолокационного пеленга цели, и, следовательно, влияет на точность определения её курса и скорости. В соответствии с требованием Резолюции ММО, систематическая погрешность гирокомпаса не должна быть более 0.5°, а среднеквадратическая погрешность – 0.12°. Погрешность в измерении скорости нашего судна оказывает влияние на результаты определения курса и скорости сопровождаемой цели. Дополнительные погрешности могут возникать при маневре нашего судна, что связано с запаздыванием информации об изменении его скорости из-за конструктивных особенностей лага.
Ошибки из-за статистической обработки информации
Со статистической обработкой информации связано запаздывание получаемых результатов после захвата цели на сопровождение, заметное их отличие от реальных параметров движения цели, в особенности в первое время после появления вектора на дисплее. Кроме того, запаздывает на 30–40 секунд обнаружение маневра цели, а новые элементы её движения становятся достоверно известными лишь через 2–3 минуты после окончания маневра. Маневр нашего судна вызывает разворот истинных векторов целей, хотя на самом деле они, возможно, сохраняют свои курсы и скорости. Причина этого – также в статистической обработке данных.
|
|
|
Ошибки, связанные с захватом и сопровождением цели стробом
При захвате цели возможны ошибки, связанные со значительными размерами строба и с тем, что в его пределы могут попасть несколько подходящих к сопровождению отметок. На сопровождение будет взята отметка, имеющая наибольшую площадь, поэтому иногда невозможно захватить малую цель при наличии рядом большой, или цель, находящуюся вблизи берега (в пределах 1–1.5 кбт). Возможен также захват помехи вместо судна–цели, если её площадь значительна. Следует иметь в виду, что не все цели автоматически сопровождаются, из–за ограничения каналов сопровождения. Неустойчиво автосопровождение целей со слабым эхо–сигналом и при наличии помех, вероятен сброс цели с сопровождения при её маневре, потеря быстроходной цели. Могут наблюдаться сбои в автосопровождении или переброс строба на новую цель при близком прохождении целей одна от другой.
|
|
|
Ошибки, связанные с автозахватом
Ни один из существующих САРП не обеспечивает гарантированного обнаружения всех эхо-сигналов, наиболее вероятен пропуск малой цели в условиях морского волнения и гидрометеоров. Поэтому полагаться только на автозахват, заменяя им непрерывное радиолокационное наблюдение, опасно.
В условиях интенсивного движения при использовании режима автозахвата на экране САРП будет наблюдаться избыток информации. При этом возможно переполнение каналов автосопровождения, сброс наименее опасных, с точки зрения САРП, целей (следует четко представлять критерии, по которым САРП выбирает эти наименее опасные цели).
Могут возникнуть сложности с использованием режима автозахвата при плавании вблизи берегов, во льду, при интенсивных помехах от морского волнения. Для САРП любая отметка, попавшая в зону автозахвата, представляет собой цель, которую необходимо сопровождать и обрабатывать, в результате будут браться на автосопровождение отметки от волн, берега, льда, переполняя каналы сопровождения. После пропадания их с экрана САРП будет давать судоводителю сигнал "LOST TARGET", захватывать новые цели, снабжая судоводителя ненужной информацией.
|
|
|
Целая серия ошибок носит название "оперативные ошибки" – все они связаны с работой судоводителя, использующего САРП. Это: неверный выбор рабочей шкалы; неудачная установка центра развертки; плохая отстройка от помех; неподтверждение сигналов САРП; использование режима автозахвата в неподходящих условиях и т.д.
Здесь приведен лишь краткий перечень ошибок и ограничений САРП, более подробно они рассматриваются в ходе тренажерного обучения по программе "Использование САРП". Но даже перечисленное выше указывает на опасность чрезмерного доверия к этому прибору, к его показаниям. Только четкое и ясное представление возможностей и ограничений, грамотная эксплуатация САРП позволит эффективно использовать его в любых условиях плавания. "Хорошего судоводителя САРП делает еще лучше, плохого – еще хуже" – говорят английские капитаны.
Модели САРП
В настоящее время САРП выпускают десятки зарубежных фирм морского приборостроения. Все они изготавливаются в соответствии с требованиями Резолюции А.823(19) ММО, но каждый прибор имеет свои особенности и дополнительные возможности, о чем будет сказано ниже.
KH – 2010 (KELVIN HUGHES, Англия).
Особенности:
–50 целей;
–ручной и автозахват; зона захвата – по желанию судоводителя;
–проигрывание маневра курсом и скоростью;
–сопряжение со спутниковыми и наземными ( LORAN, DECCA) НС;
–возможность создания электронной навигационной карты и хранения её на внешнем носителе информации;
–планирование маршрута (вводом координат путевых точек).
KAE 8600 ARPA и KAE 8600 NAV ("KRUPP ATLAS ELECTRONIC", Германия):
–дополнительные возможности навигационного обеспечения, для судов, плавающих в сложных условиях;
–интерфейс для связи с навигационными станциями, включая спутниковые;
–точное совмещение радиолокационного и картографического изображения в автоматическом режиме, путем слежения за несколькими (до 5) стационарными объектами с известными координатами;
–высокая надежность обнаружения малых целей за счёт снижения коэффициента шума входных цепей приёмника и увеличения разрешающей способности индикатора.
ST – 3425 (PATHFINDER/ST – совместная разработка "Джапан рэдио корпорейшн" и американской "Рейтион", известной благодаря ракетным комплексам "Пэтриот"):
–высокая помехозащищенность (5 этапов обработки видеосигнала), позволяющая практически полностью устранить помехи с экрана индикатора;
–наглядная индикация зон опасного сближения;
–программная компенсация погрешностей гирокомпаса и лага;
–имитация четырёх сценариев развития конфликтных ситуаций, используемых для тренировки судоводителей;
–прокладка движения 20 наиболее опасных из 40 автосопровождаемых целей;
–встроенная система компьютерной диагностики и возможность проведения ремонтных работ на борту судна.
Super Bridge ("Мицубиси", Япония) – часть многофункциональных навигационных комплексов:
–электронная прокладка, расхождение и предупреждение посадок судна на мель. При возникновении опасности столкновения аппаратура подает сигнал и с учётом реальных глубин рассчитывает оптимальное изменение пути движения судна. Результат воспроизводится на экране, и после утверждения предложенный маневр может быть реализован в автоматическом режиме;
–оптимальное планирование маршрута и управление судном согласно плану.
3400 M ("SPERRY", Великобритания):
–использование сенсорных экранов с воспроизведением тактильных клавиатур;
–индикация на экране зон возможного столкновения.
DB 2000 ("NORCONTROL", Норвегия):
–два дисплея – графический индикатор ситуации и буквенно–цифровой дисплей данных;
–стандартная клавиатура;
–до 50 сопровождаемых целей;
–интерфейс для связи со спутниковой НС;
–возможность создания электронной навигационной карты и хранения её на стандартной компьютерной дискете;
–планирование рейса и автоматизация управления движением судна по заданному маршруту;
–обеспечение плавания по локсодромии и дуге большого круга.
ЛИТЕРАТУРА
1. Судовая радиоэлектроника и радионавигационные приборы: Учебник для ВИМУ/ А.М.Байрашевский, А.А.Ильин и др.–М.: Транспорт, 1989.–271 с.
2. Байрашевский А.М., Ничипоренко НТ. Судовые радиолокационные системы: Учебник для морских ВУЗов.–2–е изд., перераб. и доп.–М.: Транспорт, 1982.–317 с.
3. Власов В.Г., Березенцев Ю.С., Осипов В.И. Электрорадионавигационные приборы и судовая радиосвязь. Учебник для ВУЗов водного транспорта.–М.: Транспорт, 1984.–229 с.
4. Дуров А.А., Кан В.С., Мищенко И.Н., Никитенко Ю.И., Устинов Ю.М. Судовая радионавигация. Радионавигационные устройства и системы. Учебник для ВУЗов.–М.: 1998.–205 с.
5. Судовые средства автоматизации предупреждения столкновений судов/ Ю.Г.Зурабов, Р.Н.Черняев, Е.В.Яшкевич, В.Я.Яловенко.–М.: Транспорт, 1985.–264 с.
6. Евменов Ф.Ф. и др. Технические средства судовождения. Учебник для ВУЗов, 1990.
7. Судовые радионавигационные приборы: Учебник для мореходных училищ/ В.В.Коновалов, Л.И.Кузнецова, Н.П.Мельников, О.Б.Причкин.–5–е изд., перераб. и доп.–М.: Транспорт, 1989.–223 с.
СОДЕРЖАНИЕ
| ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………….. | 3 | |
| РАДИОПЕЛЕНГОВАНИЕ……………………………………… | 4 | |
| Общие положения……………………………………………... | 4 | |
| Приём радиосигналов на вертикальный проводник…………………………………………….…………………… | 4 | |
| Приём радиосигналов на замкнутый контур(рамку)………………………………………………………… | 6 | |
| Ошибки пеленгования ……………………….……………… | 8 | |
| Ночной эффект…………………………………………… | 9 | |
| Береговой эффект ………………………………………… | 9 | |
| Антенный эффект…………………………………………. | 9 | |
| Радиодевиация……………………………………………. | 10 | |
| Судовые радиопеленгаторы………………………………….. | 16 | |
| Устройство и принцип действия СРП……………………… | 17 | |
| Схема СРП…………………………………………………….. | 19 | |
| Устройство и принцип действия ДВРП…….……………… | 21 | |
| Структурная схема ДВРП с коммутацией каналов………………………………………………………………… | 24 | |
| Типы современных радиопеленгаторов…….………………. | 26 | |
| Радиомаяки…………………………………………………….. | 26 | |
| РАДИОНАВИГАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ…….……………….. | 32 | |
| Общие положения…………………………………………… | 32 | |
| Классификация РНС…………………………………………. | 33 | |
| Фазовая гиперболическая РНС с частотной селекцией сигналов……………………………………………………………….. | 34 | |
| Фазовая гиперболическая РНС с временной селекцией сигналов…………………………………………………………… | 43 | |
| Импульсные и импульсно-фазовые РНС…………………….. | 47 | |
| Принцип действия спутниковой РНС………………………... | 54 | |
| Способы определения места с использованием ИСЗ……………………………………………………………… | 56 | |
| РНС Транзит…………………………………………………… | 59 | |
| РНС ГЛОНАСС и GPS………………………………………… | 62 | |
| МССС КОСПАС-SARSAT…………………………………… | 73 | |
| РАДИОЛОКАЦИЯ………………………………………………... | 75 | |
| Общие положения……………………………………………... | 75 | |
| Отражающие свойства объектов……………………………… | 77 | |
| Основное уравнение радиолокации………………………….. | 79 | |
| Эксплуатационно-технические характеристики РЛС………………………………………………………………… | 80 | |
| Принципиальная схема передатчика…………………………. | 81 | |
| Принципиальная схема приёмника…………………………... | 84 | |
| Принципиальная схема индикатора………………………….. | 87 | |
| Антенно-волноводное устройство……………………………. | 91 | |
| Общая характеристика средств вторичной радиолокации…………………………………….…………………………… | 97 | |
| Радиолокационные маяки–ответчики……….……………….. | 99 | |
| СРЕДСТВА АВТОМАТИЧЕСКОЙ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ПРОКЛАДКИ (САРП)……………………………………………. | 103 | |
| Общие понятия……………………………….………………... | 103 | |
| Основные сведения о САРП…………………………………... | 103 | |
| Функции САРП. Требования ИМО к САРП…………………. | 104 | |
| Первичная и вторичная обработка радиолокационной информации…………………………………………………………... | 106 | |
| Ошибки и ограничения САРП……………….……………….. | 109 | |
| Модели САРП………………………………………………….. | 112 | |
| ЛИТЕРАТУРА ……………………………………………………. | 115 |
Лобанов Василий Алексеевич
Системы радионавигации
Конспект лекций по дисциплине Радионавигационные приборы для студентов очного обучения специальности 24.02 Судовождение
Дата добавления: 2020-04-08; просмотров: 278; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!