Дальномерный метод основан на пассивных (беззапросных) измерениях дальности (Di) между i -ым НКА и судном. Навигационным параметром является дальность (Di), а поверхностью положения – сфера с радиусом Di 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 a.
Из треугольника S 0 ОК (рис. 23.7):
(23.14)
или (23.15)
Рис. 23.7. Дальномерный метод получения навигационной функции
Градиент этой изолинии:
(23.16)
где hr – видимая угловая высота НКА над горизонтом.
Топоцентрическая дальность (Di) может быть измерена пассивным или активным методами.
Пассивный метод состоит в определении Di по времени (t) распространения радиосигнала от НКА до приемника (судна):
(23.17)
где dt – поправка к отсчету времени (t) из-за сдвига временных шкал часов НКА и судового приемника.
Для измерения дальности Di 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.