Импульсно-фазовая РНС «Лоран-С» (США) и «Чайка» (РФ)

Разностно-дальномерные РНС с синхронизацией моментов излучения и фазы импульсных сигналов, излучаемых наземными передающими станциями.

Станции всех цепей РНС работают на одной и той же рабочей частоте. Каждая цепь РНС состоит из одной ведущей (ВЩ) станции и 2-х, 3-х, 4-х и даже 5-ти ведомых (ВМ) станций, работающих с одинаковым, только этой цепи присвоенным периодом повторения серий импульсов (см. табл. 22.2).

Этот период повторения служит отличительным признаком цепи. Сигнал станции содержит серию из 8 импульсов, следующих через 1000 мкс. Ведущая станция дополнительно излучает 9-й импульс.

Ведомые станции излучают сигналы с различной задержкой – с определенным запаздыванием относительно сигналов ведущей. Задержка излучения служит отличительным признаком пары.

Для одновременного измерения не менее 2-х разностей расстояний (ΔD) система работает по принципу синхронизированного излучения сигналов (пачек импульсов) ведущей (ВЩ) и ведомыми (ВМ) станциями на одной несущей частоте (f = 100 кГц) и общей для них частоте повторения.

Излучение сигналов станциями производится с таким сдвигом по времени, чтобы в любой точке зоны действия системы обеспечивалось временно´е разделение сигналов.

Для выполнения этого условия необходимо, чтобы любая из ведомых (ВМ) станций начинала излучение своих сигналов после прихода на эту станцию последнего импульса предыдущей (по очереди работы) ВМ станции с учетом задержки (Δ) этого импульса за счет его многократного отражения от ионосферы.

Ведущая (ВЩ) станция синхронизирует своими сигналами (как по огибающей импульса, так и по высокочастотному заполнению) работу ведомых (ВМ) станций.

Для облегчения опознавания станций число импульсов в сигналах ведущей (ВЩ) станции больше (на 1), чем в сигналах ведомых (ВМ) станций, которые опознаются по их кодовым задержкам.

Опознавание различных цепей РНС производится по частоте сигналов (пачек импульсов).

Излучение не одиночных импульсов, а пачек импульсов содействует:

• увеличению дальности действия вследствие повышения средней мощности излучаемого сигнала;
• улучшению условий разделения сигналов, распространяющихся вдоль земной поверхности и через ионосферу;
• облегчению автоматического поиска и опознавания сигналов ведущей (ВЩ) станции при высоком уровне шумов.

Пачка импульсов, излучаемых станциями РНС «Лоран-С» состоит из 8 импульсов для ведомых (ВМ) станций и 9 импульсов для ведущей (ВЩ) станции с интервалами между ними 1000 мкс.

9-й импульс ведущей (ВЩ) станции и служит для визуального опознавания ее сигналов на экране ПИ.

На судне специальным приемоиндикатором (ПИ) измеряются интервалы времени между импульсными сигналами, принятыми от ВЩ и ВМ станций (рис. 22.11).

Рис. 22.11. Характеристика сигналов импульсно-фазовой РНС

Точность измерений существенно повышается, когда судовой ПИ фиксирует момент прихода импульса не только по его переднему фронту, но и по фазе рабочей частоты.

Для определения места судна с помощью этих РНС следует пользоваться РНК с сетками изолиний:

• по РНС «Лоран-С» (США) – РНК с буквами ЛС;
• по РНС «Чайка» (РФ) – РНК с буквами ДН.

Для повышения точности используются поправки за условия распространения радиоволн.

Краткие технические данные РНС «Лоран-С» («Чайка»):

1. Дальность действия:

· на поверхностных сигналах: 1000÷1700 км (с фиксацией фазы); 800 км (без фиксации фазы);

· на пространственных сигналах: 4000 км (с фиксацией фазы); 2500 км (без фиксации фазы).

2. Точность измерения радионавигационных параметров:

· на поверхностных сигналах: m_U = ± 90÷150 м (с фиксацией фазы) и m_U = ± 500 м (без фиксации фазы);

· на пространственных сигналах: m_U = ± 600 м (с фиксацией фазы) и m_U = ± 1200 м (без фиксации фазы).

3. Расчетная скорость распространения радиоволн: υ_Р = 299.530 км/с.

4. Рабочая частота: 100 кГц (90÷110 кГц).

5. Задержка излучения ВМ станции – сумма кодовой и базовой задержек этой ВМ (t_И = t_σ + t_К).

6. Периоды повторения серии импульсов: 40.000, 40.010, … 99.980, 99.990 мкс.

Связь периода повторения серии импульсов с буквенно-цифровым обозначением (см. табл. 22.4).

Соответствие периода повторения буквенно-цифровому обозначению
РНС «Лоран-С»

Таблица 22.2.

Например: 1) SL1 – 79900; 2) SS5 – 99500.

7. Буквенное обозначение пар станций.

Станции РНС «Лоран-С» помимо собственных названий имеют еще и буквенные обозначения. Каждая пара станций обозначается буквой V, W, X, Y, Z. Эти же буквы используются для обозначения ВМ станций.

Пары станций РНС «Чайка» обозначаются буквами БА, ВА, ГА и ДА, ВМ станции – буквами Б, В, Г и Д.

8. Условные обозначения частотных параметров станций. Условное обозначение частотного параметра каждой пары станций РНС «Лоран-С» состоит из первых 4-х цифр периода повторения импульсов в мкс. (Обозначение 7970 говорит о том, что данная пара станций работает с периодом повторения импульсов 79700 мкс – SL3).

9. Предупреждение о неисправной работе. Мигает 9-й сигнал ВЩ станции и 2 первых импульса.

10. Радиальная (круговая) погрешность определения места судна (Р = 0,95):

· 0,2÷0,3 мили – днем на поверхностных волнах;

· 0,5÷1,0 мили – ночью на предельных расстояниях.

11. Судовые приемоиндикаторы:

· КПИ-5Ф (1 канал);

· КПИ-6Ф (2 канала);

· КПИ-7Ф – с встроенной ЭВМ (на выходе φ₀, λ₀).

12. Длина базы между станциями от 600 до 1.200 км.

13. Излучаемая мощность в импульсе ~ 300 кВт.

Цепи импульсно-фазовой РНС «Лоран-С» (США) и «Чайка» (РФ)

Таблица 22.3.