Принцип радионавигационных определений

Навигационные системы используются для решения задач навигации воздушных судов. К ним относятся определение навигационных параметров (местоположения в принятой системе координат, направления движения, скорости, ускорения, расстояния, и времени). В навигационных системах, для определения навигационных параметров измеряются текущие значения характеристик как природных, так искусственных явлений (См. Классификации НС).

Среди систем, которые для решения навигационных задач используют характеристики искусственных явлений, важное место занимают радионавигационные системы (РНС) которые

для определения навигационных параметров используют особенности формированя и излучения радиоэл

В основу радионавигационных измерений положены следующие особенности распространения электромагнитных колебаний в свободном пространстве.

1. Электромагнитные колебания распространяются в свободном пространстве по прямолинейным траекториям. Следовательно, можно определить направление на источник излучения.

2. Величина скорости распространения электромагнитных колебаний в свободном пространстве сохраняется постоянной и принимается равной скорости света V=С=300.000 км/сек. Следовательно, можно определить расстояние до источника излучения. Однако при измерениях навигационных параметров, необходимо учитывать следующие особенности распространения радиоволн.

1.1. При прохождении через газообразные или ионизированные слои (в верхних слоях атмосферы), направление движения радиоволн часто меняется (эффект Рефракции). Кроме того, при встрече электромагнитных колебаний с препятствиями (при определенных соотношениях между размером препятствия и длиной волны) они огибают препятствие, отклоняясь от прямолинейного пути (эффект Дифракции). К неточным определениям направления на источники излучения может привести отражения радиоволн от поверхности земли и различных крупногабаритных объектов.

При точных измерениях навигационных параметров, необходимо учитывать величины искажений прямолинейной траектории из-за эффектов дифракции, рефракции, а также отражения от различных препятствий.

1.2. Принимая величину скорости распространения электромагнитных колебаний в свободном пространстве равной V = С=300.000 км/сек. нужно помнить что скорость света в вакууме равна С = 299.792.456,2 ± 1,1 м / сек а скорость в атмосфере зависит от градиентов температуры и влажности.

Так например при стандартной атмосфере (Давление 760 мм, Температура-15⁰, Влажность70%) V=С=299.694 км/сек

Принимая V=300.000 км/сек. свободном пространстве, учитывают то, что влияние такого упрощения на ошибки навигационных определений гораздо меньше инструментальных ошибок самих РНС.

Для точных измерений необходимо учитывать истинную скорость распространения электромагнитных колебаний в условия конкретного пространства.

Все радионавигационные системы в общем случае измеряют один или несколько параметров принимаемых электромагнитных колебаний

e = E _m sin (ωt + φ) где

В радиоаппаратуре перед излучением искусственно формируются связь (вводится математические зависимости) навигационного параметра х и параметров электромагнитных колебаний (Um, ω, T, φ) т.е:

U = U _m(x) sin (ωt + φ),

U = U _m sin (ω (x) t + φ),

U = U _m(x) (sin (ωt (x) + φ),

U = U _m sin (ωt + φ (x))

В аппаратуре потребителя навигационной информации измеряется параметр принятых электромагнитных колебаний и индицируется значение навигационного параметра.

По методу измерения, РНС классифицируются как амплитудные, частотные,временные фазовые и их сочетания.

В аэронавигации РНС принято классифицировать по функциональному назначению. При этом аппаратура РНС классифицируются как системы и устройства.

Устройства радионавигации, не требует установки одного и того же типа, наземного и бортового оборудования для определения навигационных параметров.

В состав систем (в отличие от устройств) требуется включить одного типа наземного (околоземного) и соответствующую им бортовую аппаратуру.