Принцип работы фазовых РНС

Фазовыми радионавигационными системами называются такие РНС, с помощью которых место судна определяется путем измерения разности фаз, одновременно излучаемых электромагнитных колебаний. В такой РНС используется свойство радиоволн изменять свой фазовый угол по мере удаления от станции излучения.

В общем случае изменение фазового угла зависит от пройденного радиоволной расстояния, то есть изменение фазового угла является функцией расстояния

Следовательно, если известно изменение фазового угла на каком-то расстоянии, то возможно определить и само расстояние, проходимое радиоволной от места ее излучения до точки приема. Так, если в т. О (рис. 22.3) излучаются незатухающие колебания, то видно, что фазовому углу Ф в точке приема М соответствует расстояние D = ОМ.

Рис. 22.3. Изменение фазового угла радиоволны

Зависимость между фазовым углом Ф и расстоянием D определяется формулой:

(22.10)

или

Таким образом, при известной длине волны, произведя отсчет целых фазовых циклов (Nθ) и измерив конечный фазовый цикл (ψ), определяется фазовый угол (Ф), а затем и расстояние (D) по формуле:

(22.12)

Из формулы видно, что расстояние D может быть определено в любой момент по мере удаления (приближения) судна от (к) станции излучения, если на судне будет производиться подсчет целых фазовых циклов (θ) и измеряться конечный фазовый цикл (ψ), то есть если будет определяться в нужный момент фазовый угол (Ф).

Фазовые РНС предназначены для определения места судна с достаточно высокой точностью. К фазовым РНС относятся РНС «Декка», «РСВТ», которые являются разностнодальномерными гиперболическими РНС.

Рис. 22.4. Принцип определения места судна по фазовой РНС

Принцип работы этих РНС (рис. 22.4) состоит в том, что береговые станции (ведущая – ВЩ → т. А и ведомые – ВМ → т. В и т. С) согласованно излучают радиоволны строго стабилизированных частот, которые принимаются на судне как разность фазовых углов ведущей (ВЩ) и каждой ведомой (ВМ) станций. По измеренным разностям фаз определяются им соответствующие гиперболы, в точке пересечения которых (т. М₀) и будет обсервованное место судна.

Судну в т. М₀ расстояниям D_A, D_B, D_C соответствуют фазовые углы Ф_A, Ф_B, Ф_C. Тогда разности фаз ΔФ₁ = Ф_A – Ф_B будет соответствовать разность расстояний ΔD₁ = D_A – D_B, по которой определяется 1-я гипербола I–I, как линия положения, а по разности фаз ΔФ₂ = Ф_A – Ф_C – разность расстояний ΔD₂ = D_A – D_C и 2-я гипербола II–II. В точке пересечения гипербол I–I и II–II (т. М₀) и будет находиться обсервованное место судна.