Файл: Курс лекций Владивосток 2010.pdf

58
«Створ», которая размещается на береговых сооружениях и формиру- ет на экране судовых РЛС линию, фиксирующую положение судо- ходного фарватера с высокой точностью. Фарватер изображается на экране в виде протяжённой линии блестящих точек. Проводка судна осуществляется путем совмещения на экране курсовой линии с лини- ей, создаваемой системой «Створ». При уходе судна вправо или влево от заданного направления линия блестящих точек превращается в прерывистую линию с короткими или длинными интервалами соот- ветственно. Система обеспечивает проводку нескольких судов одно- временно.
Для идентификации судов, перевозящих нефтяные продукты, ра- диоактивные отходы и другие экологически опасные грузы, с целью предотвращения опасности столкновений путем увеличения их ра- диолокационной заметности на фоне отражений от морской поверх- ности или береговой черты предназначено радионавигационное уст- ройство «Блик», также основанное на РЛМк. Это устройство форми- рует на экране судовой РЛС рядом с эхосигналом опасного судна изо- бражение в виде искусственных линий. Устройство «Блик» представ- ляет собой приёмопередатчик с антенной, имеющей всенаправленную диаграмму направленности в азимутальной плоскости. Он принимает сигнал РЛС, усиливает, обрабатывает его и включает генератор, излу- чающий частотно-модулированный сигнал в диапазоне частот судо- вых РЛС. В случае аварии «Блик» подает сигнал «терплю бедствие» в виде 20 блестящих точек на экране РЛС. Следует, однако, отметить, что такие устройства не входят в число обязательных, предусмотрен- ных новой редакцией главы 5 Конвенции СОЛАС-74, определяющей требования к оборудованию морских судов различной аппаратурой.
4.2. Истинный радиопеленг. Ортодромическая поправка.
Системы радиопеленгования
На морском флоте используются несколько разных РТС, которые позволяют определить радиопеленг с судна на объект или с объекта на судно. Принцип их работы основан на свойстве радиоволн распро- страняться по кратчайшему расстоянию между двумя точками. Таким расстоянием на поверхности Земли (если принять Землю за шар) яв- ляется дуга большого круга (ДБК), называемая также ортодромией.
Угол между нордовой частью истинного меридиана и направле- нием распространения радиоволн (иначе – касательной к ДБК в точке, где находится судно) называется истинный радиопеленг (ИРП), кото- рый так же, как и истинный пеленг ИРП, отсчитывается от 0º до 360
о

59 по часовой стрелке от N
и
(рис. 4.3). В некоторых случаях измеряется не радиопеленг, а радиокурсовой угол (РКУ) – угол между диамет- ральной плоскостью судна и направлением распространения радио- волн. Тогда ИРП можно рассчитать по формуле
ИРП = ИК + РКУ . (4.1)
Из определения
ИРП следует, что это – ортодромиче- ский пеленг, т. е. на карте в меркатор- ской проекции он имеет вид кривой линии, выгнутой к ближайшему полю- су. С практической точки зрения это означает, что при прокладке ИРП с судна на ориентир, как и в случае визу- ального пеленга, от ориентира прокла- дывается обратный истинный радиопе- ленг (ОИРП). Однако на навигационной карте ОИРП пройдет не через место судна (точка К, рис. 4.4), а в направлении ОK’, параллельном
ИК.
Для того чтобы измеренный ортодромический ИРП, проложен- ный на навигационной карте, прошёл через место судна К, его нужно перевести в локсодромический пеленг ЛокПпутем прибавления к не- му угла ψ, называемого ортодромической поправкой,
ЛокП = ИРП + ψ . (4.2)
Ортодромическая поправка является поправкой за кривизну изо- бражения ортодромии (дуги большого круга) на карте в меркаторской проекции. Эту поправку можно рассчитать по приближенной формуле
ИК
ИРП
РМк
Рис. 4.РисРис4. Ри
Рис. 4.3. Истинный радиопеленг – ИРП
N
и
РКУ

60
M



sin
2 1


, (4.3) где Δλ – разность широт судна и ориентира; φ
М
– средняя широта судна и ориентира.
Формулу (4.3) можно представить в другом виде, если учесть, что
Δλ = ОТШ secφ
М
, а ОТШ = S sinК, где S – локсодромическое расстоя- ние между судном и ориентиром (точки К и М на рис. 4.5); К – локсо- дромический пеленг; ОТШ – отшествие между судном и ориентиром
M
Ktg
S


sin
2 1

. (4.4)
Ортодромическую поправку можно выбрать из табл. 23а МТ-75 или табл. 2.12 МТ-2000, аргументами для входа в которые являются средняя широта φ
М
и разность долгот Δλ. Удобная номограмма для определения ортодромической поправки приведена в Admiralty List of
Radio Signals (ALRS). Знак ортодромической поправки зависит от вза- имного расположения судна и ориентира (пеленгуемой им радиостан- ции): если в северном полушарии судно расположено к западу от ра- диостанции (пеленг изменяется от 0
о до 180
о
), то ортодромическая по- правка имеет знак «+»; если же судно находится к востоку от радио- станции (пеленг изме- няется от 180
о до 360
о
), то поправка имеет знак
«–». В южном полуша- рии правило знаков будет обратным.
После вывода из навигационного ис- пользования круговых и секторных радио- маяков единственными
РТС, позволяющими получить пеленг с суд- на на ориентир или с ориентира на судно, остались радиопелен- гаторные станции и радиостанции, рабо- тающие по запросу.
N
и
ИРП
ЛокП
N
и
ОИРП
ψ
S
ψ
К
K
’
’
М
Рис. 4.4. Ортодромическая поправка ψ

61
Радиопеленгаторные станции могут передать на судно радиопе- ленг со станции на судно, причем это значение будет истинным
(ИРП), т. е. для прокладки на карте его нужно исправить только орто- дромической поправкой. Для работы с радиопеленгаторной станцией предусмотрен следующий порядок:
– судно связывается с радиопеленгаторной станцией на частоте, указанной в РТСНО или ALRS, или передает условный сигнал QTE, в случае необходимости сообщается частота, на которой будет работать судовая радиостанция при определении пеленга;
– радиопеленгаторная станция в ответ предлагает судну начать передачу сигнала с указанием частоты и количества повторений;
– судно-сигнал для пеленгования (обычно передаются два тире длительностью 10 с, сопровождаемые позывным судна);
– радиопеленгаторная станция определяет радиопеленг и переда- ет его на судно в следующем порядке: сигнал QTE; истинный радио- пеленг со станции на судно; класс точности радиопеленга; время из- мерения пеленга;
– судно, приняв сигнал с результатами пеленгования, повторяет его радиопеленгаторной станции, которая или подтверждает его, или повторяет процедуру измерения;
– радиопеленгаторная станция, убедившись, что судно приняло правильное сообщение, передает сигнал окончания работы.
По точности измеренные радиопеленги классифицируются сле- дующим образом: класс А – погрешность ± 2
о
; класс В – ± 5
о
; класс
С – ± 10
о
; класс Д – более ± 10
о
Радиопеленгаторные станции могут работать в группе, что даёт возможность определить место судна. В этом случае в группе назна- чается главная станция, с которой судно работает по указанной выше схеме, только вместо радиопеленга на судно передаются его коорди- наты, которые по точности классифицируются следующим образом: класс А – погрешность до 5 миль; класс В – до 20 миль; класс С – до
50 миль; класс Д – более 50 миль.
В некоторых станциях работают радиопеленгаторные станции на ультракоротких волнах (УКВ), которые, как правило, находятся в ве- дении морских спасательных координационных центров (МСКЦ).
Дальность действия таких УКВ-станций ограничена. В режиме об- служивания они работают лишь в случае крайней необходимости (на- пример, операции по спасанию).
В случае необходимости судно может получить пеленг на радио- станцию, которая работает по запросу и несёт так называемую службу
QTE. Информация о таких радиостанциях приведена в РТСНО и

62
ALRS, они наносятся на морские навигационные карты. Для того что- бы воспользоваться услугами радиостанции, судно передает сигнал
QTE? и указывает частоту, на которой должна работать радиостанция.
Своё согласие работать для пеленгования радиостанция подтверждает сигналом QTE (без вопросительного знака) и затем передает сигнал для пеленгования в течение времени, достаточного для пеленгования
(обычно передаются два тире по 10 с, сопровождённые позывными радиостанции). Таким образом, судно может получить значение ис- тинного радиопеленга на радиостанцию.

63 ные под прямым углом друг к другу. При такой конструкции сигнал судовой РЛС после мно- гократного отражения от пла- стин возвращается точно в об- ратном направлении, практиче- ски не теряя мощности, обеспе- чивая появление надёжного эхо- сигнала на индикаторе РЛС, со- ответствующего местоположе- нию отражателя (рис. 4.5).
Примерами простейших пассивных радиолокационных отражателей являются двугран- ные и трехгранные уголки. Дву- гранные уголки – две взаимно перпендикулярные металличе- ские пластины – устанавливаются, как правило, на стационарных бе- реговых СНО таким образом, чтобы линия пересечения пластин угол- ка была перпендикулярна плоскости горизонта, а высота примерно соответствовала бы обычной высоте антенн судовых РЛС.
Трехгранные уголковые отражатели (рис. 4.6) применяются на плавучих буях и вехах и в местах, где возможны большие различия в высотах антенн РЛС проходящих судов.
Для обеспечения отражения эхосигнала по всем направлениям на буях и вехах часто устанавливаются шестиугольные и восьмиуголь- ные отражатели, а на береговых СНО – спиральные пассивные отра- жатели, представляющие собой группу двугранных уголков, располо- женных вертикально друг над другом с разнесёнными в горизонталь- ной плоскости диаграммами отраженных сигналов.
В альтернативных конструкциях пассивных радиолокационных отражателей используются микроволновые линзы Люнеберга, изго- товленные из нескольких вогнутых пластин, имеющих различную ди- электрическую константу. Пластина с наибольшей диэлектрической константой располагается в центре линзы, пластины с наименьшей константой – по периферии конструкции. Так же, как и в оптической линзе, в этом случае радиолокационные импульсы фокусируются на металлической пластине, которая отражает их обратно в направлении
РЛС. Линза Люнеберга может быть изготовлена из пеностекла, пено- полистирола и других пористых материалов. Нужного значения ди- электрической константы можно добиваться путем изменения объем-
Рис. 4.6. Трёхгранный уголковый отражатель