А. Дальномерный метод

Дальномерный метод основан на пассивных (беззапросных) измерениях дальности (D_i) между i-ым НКА и судном. Навигационным параметром является дальность (D_i), а поверхностью положения – сфера с радиусом D_i и центром, расположенным в центре масс i-го НКА.

При пересечении сферической изоповерхности с поверхностью Земли получим изолинию, соответствующую измеренной дальности до НКА – окружность сферического радиуса α.

Из треугольника S₀ОК (рис. 23.7):

или

(23.15)

Рис. 23.7. Дальномерный метод получения навигационной функции

Градиент этой изолинии:

где h_ρ – видимая угловая высота НКА над горизонтом.

Топоцентрическая дальность (D_i) может быть измерена пассивным или активным методами.

Пассивный метод состоит в определении D_i по времени (t) распространения радиосигнала от НКА до приемника (судна):

где δ_t – поправка к отсчету времени (t) из-за сдвига временных шкал часов НКА и судового приемника.

Для измерения дальности D_i пассивным методом с высокой точностью – на НКА и на судне должны быть высокостабильные генераторы частоты.

Активный метод измерения дальности до НКА аналогичен методу измерения расстояния до активного радиолокационного отражателя

(23.18)

Этот метод не требует наличия высокостабильных генераторов частоты на судне. Но в этом методе другая проблема – обеспечение одновременного обслуживания сотен и тысяч потребителей.

Дальномерный пассивный метод применяется в СНС на средневысоких орбитах GPS (США) и ГЛОНАСС (РФ).

Место судна определяют как координаты точки пересечения трех поверхностей положения (трех сфер), вследствие чего для реализации этого метода необходимо измерить дальности до 3-х НКА. Неоднозначность определения координат судна при этом методе устраняется с помощью дополнительной информации (счислимые координаты судна, его радиальная скорость и др.).

Дальномерный метод предполагает, что все измерения дальностей должны быть произведены в одно время. Однако координаты НКА привязаны к бортовой шкале времени, а координаты судна определены в своей шкале. В реальных условиях существует расхождение (t′) этих шкал времени и возникает смещение (D′ = c · t′) измеренной дальности относительно истинной, поэтому точность определения места судна падает. Таким образом, недостатком метода является необходимость высокоточной привязки шкал времени НКА и судна, вследствие чего в настоящее время более широкое применение нашел псевдодальномерный метод определения места.