Файл: Скворцов М.И. Счисление и определение места корабля навигационными способами учебный материал.pdf

1— 2 миль.

В последние годы большое внимание уделяется разработке импульсно-фазовых радионавигационных систем. В них для точного определения места измеряется разность фаз 'колебаний, как 'в фазовых радионавигационных системах. Первоначальное более грубое определение разности расстояний, необходимое для разрешения присущей фазовым системам неоднозначности отсчета и «опознания дорожки», выполняется путем измерения промежутков времени между приемом сигналов, излучаемых береговыми станциями короткими импульсами, как в импуль­ сных системах. Импульсно-фазовые системы сочетают в себе высокую точность фазовых с отсутствием их основного недо­ статка — неоднозначности отсчета и вызываемой ею необходи­ мости непрерывной работы. Типичным примером является аме­ риканская импульсно-фазовая гиперболическая система «Сай­ гак» («Лоран-С»). По рекламным данным, она имеет дальность действия до 1500 миль днем при точности определения места около 300 метров и до 2000 миль ночью при меньшей точно­ сти.

§ 28. СПОСОБЫ ПРОКЛАДКИ ЛИНИЙ ПОЛОЖЕНИЯ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ МЕСТА КОРАБЛЯ С ПОМОЩЬЮ РАДИОНАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Прокладки линий положения и нанесение обсервованного места на карте может выполняться разными способами. Рас­ смотрим основные.

1. Карты (планшеты) с нанесенными на них (отпечатанными типографски) сетками изолиний. Изолинии, относящиеся к раз­ ным навигационным параметрам (разным комбинациям бере­ говых станций) для удобства распознавания проводятся раз­ личными цветами (красным, зеленым, фиолетовым и т. д.). Они оцифровываются, как правило, в тех единицах, в которых производится отсчет по шкале корабельного прибора (в микро­ секундах для импульсных радионавигационных систем, в цик­ лах разности фаз для фазовых и т. д.). Например, пользуясь радиомаяком с веером вращающихся равносигиальных зон, мы ведем подсчет на слух числа принятых до прохождения равносигнальной зоны сигналов (точек или тире); соответственно на картах проводятся изолинии, соответствующие числу приня­ тых сигналов, кратному пяти или десяти. Если принятое чис­ ло точек (тире) не кратно пяти, то интерполяция между сосед­ ними изолиниями выполняется на глаз.

89

На рис. 51 изображена часть карты-сетки для радиомая­ ков Канин и Рыбачий. Помеченная на ней обсервованная точ­ ка соответствует числу принятых сигналов: радиомаяк Рыба­ чий — 20 точек; радиомаяк Канин — 57 тире. Подобные карты издаются и для других радионавигационных систем.

2. Специальные таблицы. В них приводятся данные, необ­ ходимые для прокладки изолиний (линий положения) на лю­ бой карте. В качестве примера разберем таблицы, предназна­ ченные для определения места корабля с использованием сек­

приводятся две таблицы. В одну входят, если в начале цикла работы радиомаяка были слышны точки; в другую — если цикл начинался с тире. Из таблицы по номеру сектора, в котором находится корабль (определяемому по содержащейся в посо­ бии карте-схеме секторов) и числу принятых до момента про­ хождения равносигнальной зоны сигналов (точек или тире) выбирается ортодромический пеленг с радиомаяка. Придав к нему ортодромическую поправку, можно рассчитать локсо­ дромический пеленг, который и проложить на карте. Чтобы не ошибиться в знаке ортодромической поправки, необходимо

90

помнить, что подсчет числа знаков равносилен измерению пе­ ленга с маяка на корабль.

б. В другом образце таблиц приводятся координаты точек пересечения изолиний с параллелями (меридианами) карты. Зная счислимое место корабля, находят сектор радиомаяка, в котором находится корабль. Входя в таблицу с числом при­ нятых сигналов (точек или тире) и долготой меридиана карты, находят широту точки пересечения изолинии с этим меридиа­ ном карты. В других случаях, наоборот, по числу принятых сигналов и широте параллели карты находят долготу точки пересечения изолинии с этой параллелью. Найдя, таким обра­ зом, координаты нескольких точек и нанеся их на карту, через эти точки проводят изолинию, соответствующую принятому числу сигналов. Подобным же образом проводятся изолинии, соответствующие числу принятых сигналов других радиомая­ ков. В точке их пересечения находится обсервованное место корабля.

3. Прокладка линий положения на основе разработанного лроф. В. В. Каврайским обобщенного метода линий положе­

Формулу (*) можно переписать в виде:

g F ( x , y ) = g F ( x , y ) d n ,

или, переходя к конечным приращениям и отбратывая члены высшего порядка малости:

Иначе говоря, если нам известно значение навигационного параметра в точке 1 (/?,), то его величина в точке 2, находя­

91

щейся на перпендикуляре к изолинии в расстоянии Ап от точ­ ки 1, может быть вычислена по формуле:

Основная идея обобщенного метода линий положения со­ стоит в следующем. Предположим, в момент, когда корабль находился в счислимой точке Л4Ссо счислимыми координатами фс, Хс (рис.. 53) были измерены два навигационных парамет­ ра, причем их измеренные значения были: первого R^, второго /?5. Рассчитаем счислимые значения параметров, то есть те их

ниям отложим рассчитанные по формулам 40 « 40а величины

92

и К> касательными к ним прямыми — линиями положения / и II. В точке их пересечения М0 и находится искомое обсервованное место корабля. Этот способ прокладки обсерваций яв­ ляется обобщением применяемого в мореходной астрономии способа высотных линий положения.

Выражения градиентов различных навигационных парамет­ ров выводятся в более подробных курсах навигации. Ограни­ чимся рассмотрением лишь двух случаев.

а. Измеряется расстояние D до ориентира. Если мы будем удаляться от ориентира в направлении, прямо противополож­ ном • пеленгу на нет, то расстояние увеличивается быстрее всего; при удалении от ориентира на величину Ап расстояние увеличится на ту же величину. Следовательно, в соответствии

с(*), вектор градиента расстояния имеет величину, равную 1,

инаправление, прямо противоположное направлению на ори­ ентир,

б. Измеряется разность расстояний до двух ориентиров: R = D g —D^. В векторном исчислении доказывается важная тео­

рема: градиент суммы двух функций равен векторной сумме градиентов этих функций. Следовательно, градиент разности расстояний должен находиться, как разность векторов гради­ ентов расстояний (р и с. 54). Для этого из счислимой точки М, по пеленгу, противоположному на­ правлению на ориентир А, надо от­ ложить в произвольном масштабе отрезок, длина которого равна 1 (гра­ диент расстояния до точки А), и в направлении, противоположном пе­ ленгу на точку В, — отрезок, длина которого также равна 1 (градиент

расстояния до точки В). Вектор g /<> есть градиент разности расстояний

Db - D a .

Как мы установили выше, для применения метода линий положения

необходимо уметь рассчитывать счислимые значения навигаци­ онных параметров—пеленгов, расстояний, разностей расстоя­ ний до ориентиров, соответствующих счислимому месту кораб­ ля. Это можно делать, пользуясь формулами и таблицами мо­ реходной астрономии, заменяя в них склонение и часовой угод

93