Получаване на позицията на кораба по измерените азимути на осветителните тела - Авиация и космонавтика

45. Получаване на позицията на съда по измерените азимути на осветителните тела

Позиционна линия на азимут. Измереният азимут А съответства на изолинията РnМδ на земното кълбо, наречена изоазимут (фиг. 6.7). Текущите координати на позицията на кораба M (φ, λ), координатите на географското местоположение на звездата σ (tgr, δ) и азимута A свързват изоазимутното уравнение:

ctg A = cos φ tg δ cosec tm - sin φ ctg tm. (6.11)

Малък участък от изоазимут в областта на преброяемото място C (фиг. 6.8), съвпадащ с правата линия 1-1, е азимутната позиция на линията (ALP), чието уравнение е: cos τАΔ φ + sin τАΔω = (А-Ас) / gА, (6.12)

където - τA е ъгълът, който определя посоката на градиента на азимута в числово място; - Ac - азимут на смятане; - gA - модул на градиента на азимута, изразен по формулата:

(6.13)

За получаване на елементи от LSA е необходимо: 1. Измерване на азимута на звездата и коригиране с корекцията на курсовата система ΔK и инструменталната корекция на визирното устройство s. Изчислете Ac и hc Изчислете елементите nA и τA на азимутната линия на позицията

46. Получаване на позицията на съда от измерените разлики в азимутите на осветителните тела. Разностно-азимутна линия на положение

Разликата в азимутите на две осветителни тела може да бъде измерена директно или индиректно чрез измерване на пеленгите или ъглите на курса на тези осветителни тела едновременно. При неедновременни измервания на лагери или KU, те ще трябва да бъдат намалени не само до едно място, но и до един момент на измерване, което може значително да усложни решението. Разликата в азимутите ΔП=Θ, като астронавигационен параметър, има важно предимство: елиминира грешката в корекцията на курса или грешката в инсталирането на измервателния уредустройства в диаметралната равнина на OD на кораба (фиг. 6.9), както и други повтарящи се грешки при измерване и корекции на азимута. Азимутната разлика θ се изчислява по формулата:

Θ=A2 - A1=IP2 - IP1, или Θ=KU2 - KU1. (6,20)

Разликата в азимутите Θ е ъгълът върху сферата между вертикалите на осветителните тела, който съответства на сферичен изогон - изолиния, подобна на изоазимута (фиг. 6.7), ако се приеме, че едно от осветителните тела е над точката Pn.

Позиционната линия на разликата-азимут (RALP) е малък сегмент от сферичен изогон в областта на номерираната точка C, взета за съвпадаща с права линия (фиг. 6.10). RALP елементите nΘ и τΘ се изчисляват по формулите:

;(6,21)

, (6.22)

където Θс=Aс2 – Ас1 - изчислима разлика на азимутите в момента на измерване на азимутите (насочващите ъгли); gΘ - модул на градиента на азимутната разлика, определен графично (фиг. 6.10) или по формулата:

47. Получаване на позицията на съда от измерените разлики във височините на осветителните тела. Разностно-височинна линия на положение

Ако бяха получени по едно и също време (фиг. 6.9):

- за осветителното тяло σ1 - височина h1 и азимут A1 (или KU1),

- за осветителното тяло σ2 - височина h2 и азимут A2 (или KU2),

Тогава задачата за определяне на наблюдаваните координати на местоположението на кораба по принцип се свежда до намиране на пресечната точка на сферичната хипербола I-I, съответстваща на параметъра h2-h1=Δh (разликова височинна линия на положение - RVLP), и сферичния изогон II-II (разликово-азимутна линия на положение - RALP), съответстваща на параметъра Θ=A2-A1 (фиг. , 6.13). На практика решението се извършва по един от следните методи:

1. Точката на пресичане M на линията на разликата във височината на позицията (DHL) 1-1 и линията на разликата в азимута на позицията (RALP) 2-2 се намира, както е показано на фиг. 6.14. Линейни елементиразпоредбите съответно са:

След това се оценява тяхната точност и се изчисляват теглата на запазените места. Като се вземат предвид тези тегла, се намира най-вероятното място, лежащо на права линия между първоначалните наблюдавани точки.

48. Цел, състав, принцип за получаване на навигационни параметри в астронавигационната система (ANS)

- Астронавигационни системи (ANS) - оптични, фотоелектрични и телевизионни системи, предназначени за автоматично измерване на височините и азимутите (азимутална разлика) на оптически видими небесни тела и тяхното проследяване.

Астронавигационната система (ANS) е комплекс от взаимосвързани инструменти и системи, предназначени за автоматично или полуавтоматично измерване на астронавигационните параметри (височини, азимути, ъгли на насочване на осветителните тела и техните скорости на промяна) с цел автоматично определяне на наблюдаваните координати на място и правилен курс. Според принципа на действие и конструкция тези системи могат да бъдат разделени на:

- оптична АНС, приемаща излъчването на осветителните тела в оптичния честотен диапазон;

- радиоастрономически навигационни системи (или радиосекстани), които приемат сигнали от естествени и изкуствени източници на космическо радиоизлъчване (CFR);

- комбинирани системи, които са комбинация от първата и втората система. Структурната и функционална схема на типичен комбиниран ANS без елементи на жироскопична стабилизация е показана на фиг. 12.11. За насочване на ANS приемниците, разположени в главата на измервателното устройство на IU върху GPS платформата, жиростабилизирана в равнината на истинския хоризонт, компютърът автоматично избира няколко групи осветителни тела (включително сателити) за наблюдения на дадена дата D, универсалното време на наблюдения Tgr и смятанекоординати на местоположението на кораба. Навигаторът от конзолата задава избраното име на светилото (група светила) или номера на изкуствения спътник на Земята Nsv за наблюдения. От системата за автоматично изчисление (навигационен комплекс или) към компютъра чрез аналогово изчислително устройство (AVU) се въвеждат изчислимите координати на местоположението на кораба, неговия курс и скорост. Въз основа на тези данни компютърът изчислява ъглите на насочване на приемниците към осветителното тяло или IFR по височина hn=hc и по азимут

Които чрез AVU се подават към насочващите задвижвания по височина и ъгъл на насочване.

Приемащото устройство за светлинно излъчване е телескоп Tl, съчетан с приемна телевизионна камера или фотоклетка, а за радиоизлъчване - Ant антена със силно насочена диаграма на приемане. За да се подчертае слабото светлинно или космическо радиоизлъчване на обекта на наблюдение на фона на атмосферната радиация и смущения, полученият светлинен поток или радиосигнал се модулират. Светлинният поток се прекъсва от полупрозрачен въртящ се диск, а радиосигналът се модулира чрез сканиране (въртене) на диаграмата на антената. В резултат на модулация на полученото лъчение се формират линията на видимост на телескопа и еквисигналната посока на RNS антената. Ако тези линии са точно насочени към осветителното тяло или IFR, тогава не възниква несъответствие във фото (оптично-телевизионния) модул или радиоприемник. Когато тези линии се отклоняват от посоката към осветителното тяло или IFR, се появява сигнал за несъответствие ep с честотата на модулация, чиято фаза зависи от страната, а амплитудата - от ъгъла на отклонение. Фазите на сигналите за несъответствие по височина e h и ъгъл на насочване e q се различават една от друга с p/2- или 90°. Това обстоятелство позволява фазови дискриминатори, където допълнително се изместватфаза от 90 ° референтни напрежения Uop от устройства за модулация, от общия сигнал за несъответствие, изберете сигнали за електрическо несъответствие по височина eh и ъгъл на насочване eq, пропорционални на грешките при насочване на приемниците към звездата или IFR. Коригиращите модули използват тези сигнали, за да генерират корекции Dh и Dq към изчислимите хоризонтални координати на осветителните тела. Корекциите се добавят към изчислимата височина и ъгъл на насочване и позицията на приемащите устройства се коригира чрез насочващите задвижвания, докато сигналът за грешка ep стане равен на нула, т.е. докато зрителната линия на телескопа или оста на RNS не се насочат към осветителното тяло или RNS. Блоковете за отчитане на надморска височина и ъгъл на насочване автоматично ще вземат действителната височина hpr и ъгъл на насочване qpr на осветителното тяло или IFR. Те се коригират чрез инструментални корекции Dhu и Dqu, изчислени в блоковете за генериране на корекции. Измерената височина hmeas = hpr + Dhi и ъгъл на насочване qmeas = qpr + Dqi на осветителните тела или IFR през AVU влизат в компютъра, където височината автоматично се коригира чрез корекция за пречупване или радиопречупване и се изчислява пеленгът на компаса

Компютърът автоматично изчислява корекциите на изброимите координати Djо и Dlо, корекцията на курса DК, координатите на наблюдаваната позиция jо и lo, елиптичната и радиалната SCP на наблюдаваната позиция Mo. След техния анализ и одобрение от навигатора, те се прехвърлят от контролния панел към автоматичната система за отчитане (навигационен комплекс или електронна картографска система). В съвременните ANS, особено ако са свързани с високоточни жироскопични инструменти и системи (жироазимути - GA, жировертикали - GV, жирохоризонти - GG, жироазимутни хоризонти - GAG, инерционни навигационни системи - INS), които генерират посоката на меридиана на компаса и равнината на хоризонта, може да имаприлагат се почти всички методи за определяне на позицията на кораба, разгледани в глава 6 - височина, азимут, разлика-височина, разлика-азимут, височина-разлика-азимут, скорост-височина и скорост-азимут и др.