Расчет основных характеристик импульсно-фазовой радионавигационной системы "Лоран-С" и приемоиндикатора этой системы

Рис. 3. График зависимости шумовых ошибок по фазе в зависимости от дальности при двух уровнях слежения

Рис. 4. График зависимости шумовых ошибок по огибающей в зависимости от дальности при двух уровнях слежения

Определить отношение напряженности отраженного от ионосферы сигнала к напряженности поверхностного сигнала. Построить графики зависимости максимальных ошибок слежения за фазой p= f(D) и огибающей tp= f(D), обусловленных влиянием ионосферного сигнала, при двух уровнях слежения

Отношение напряженности отраженного от ионосферы сигнала к напряженности поверхностного сигнала определим воспользовавшись рисунком 2.18 учебника [1].

Зависимость максимальных ошибок слежения за фазой и огибающей, обусловленных влиянием ионосферного сигнала выражаются следующими формулами:

; ;

где tз - задержка пространственных сигналов по отношению к поверхностным (рис. 2.19. учебника [1].)

Ошибка измерения фазы и огибающей появляется при задержке отраженного сигнала относительно поверхностного меньше, чем tз то есть tз < tо. Судя по графику (рис. 2.19. учебника [1].) в нашем случае ошибка имеет место быть при уровне слежения 0,5 начиная с дистанции 900 миль т. к. в остальных случаях не выполняется выше сказанное условие.

Данные расчетов приведены в таблице 4.

Таблица 4.

Графики приведены на рис. 5, 6.

Рис. 5. График зависимости максимальных ошибок слежения за фазой p= f(D), обусловленных влиянием ионосферного сигнала, при уровне слежения 0,5.

Рис. 6. График зависимости максимальных ошибок слежения за огибающей tp=f(D), обусловленных влиянием ионосферного сигнала, при уровне слежения 0,5.

Вычислить суммарные ошибки отсчетов по фазе и огибающей to для двух уровней слежения. Построить графики =f(D), to=f(D); отметить на них точки, где to=To. Определить надежность устранения многозначности фазовых измерений и построить график зависимости вероятности устранения многозначности от дальности P=f(D)

Суммарные ошибки отсчетов по фазе и огибающей to определяются выражениями:

;

;

где инс - инструментальная ошибка изменения фазы равна 0,05 фазового цикла;

tинс - инструментальная ошибка изменения по огибающей равна 0,5 мкс;

Расчеты приведены в таблицах 5, 6.

Таблица 5.

Таблица 6.

Графики приведены на рис. 7, 8.

Рис. 7. График суммарных ошибки отсчетов по фазе для двух уровней слежения

Рис. 8. График суммарных ошибок отсчетов по огибающей to для двух уровней слежения

Определить надежность устранения многозначности фазовых измерений P=f(D) можно по формуле:

где To - период высокочастотного заполнения равен 10 мкс

Рассчитанные данные помещены в таблицу 7. График изображен на рис. 9.

Таблица 7.

Рис. 9. График зависимости вероятности устранения многозначности

Подсчитать значения геометрического фактора в главном направлении рабочей зоны. Подсчитать ошибки определения места фазовым отсчетам при двух уровнях слежения. Построить зависимость рабочей зоны системы. На рабочей зоне указать область надежного устранения многозначности фазовых измерений.

Рабочей зоной РНС называют область земной поверхности, в пределах которой обеспечивается определение места по сигналам РНС со средней квадратичной ошибкой, не превышающей заданного значения. Геометрический фактор это коэффициент, зависящий только от взаимного расположения подвижного объекта и береговой станции, а так же вида РНС.

Для РНС с наземными станциями геометрический фактор может быть определен по правилам анализа, исходя из простейших геометрических соотношений.

Геометрический фактор гиперболической РНС определяется формулой:

;

где при b=0,5*Dmax;

Таблица 8.

Определить скорость распространения радиоволн на базе соотношений участков суша - море - суша 2:4:2.

На смешанных трассах распространения радиоволн расчет рабочей скорости выполняется графически. Вся трасса распространения радиоволн разбивается на отдельные участки (в нашем случае в соотношении 2:4:2).

Определим соотношения суша - море - суша 2:4:2 для максимальной дальности Dmax = 935 миль (в километрах - 1544.62 км) и дополнительную фазу для каждой дистанции по рисунку 1.13 учебника [1]:

Туда - 121 градусов

Обратно - 134 градуса

так как отношение суша - море - суша симметричное то эквивалентное значение дополнительной фазы будет равно:

Скорость распространения радиоволн находим по формуле:

;

где Va - скорость распространения радиоволн в однородной атмосфере равная 299694 км/с

км/с

Список литературы

Судовые радионавигационные устройства. Быков В.И., Никитенко Ю.И.М., «Транспорт», 1976.

Быков В.И., Никитенко Ю.И. Импульсно-фазовые радионавигационные системы в судовождении. 2-е изд. - М., «Транспорт», 1985.

Страницы: 1, 2, 3