Большая энциклопедия техники

Коллектив авторов

За счет того, что радиомаяки определяют направление, но не нахождение координат, их относят к азимутальным, т. е. угломерным радионавигационным устройствам.

В соответствии с параметром радиосигнала, направление которого меняется, радиомаяки разделяются по классам. Направление на амплитудные радиомаяки, которые считаются самыми распространенными, вычисляется с помощью измерения интенсивности принятого сигнала. Частотные маяки предназначены для того, чтобы определять направление за счет измерения частоты сигнала. В фазовых маяках измеряется фаза сигналов для определения направления. Во временных радиомаяках чтобы определить направление, засекается момент приема сигнала.

Радиомаяки различаются

также по своему назначению. Створные и курсовые маяки применяются в курсоглиссадных системах, они задают курсы в вертикальной или горизонтальной плоскости. Створные радиомаяки представляют собой радионавигационное устройство, имеющее в составе направленные антенны. Антенны излучают радиосигналы только на определенных фиксированных направлениях. Пеленговые маяки определяют пеленг, сравнивая момент времени приема сигнала диаграммы направленности с моментом времени, при котором известно положение диаграммы направленности радиомаяка. В маркерных радиомаяках диаграмма направленности ориентирована вертикально вверх. Такие радиомаяки применяются при маркировке пунктов, которые важны в навигационном отношении. Радиомаяки направленного действия пеленгуются с определенных курсов и зон. Маяки ненаправленного действия пеленгуются с любых направлений. Те маяки, которые работают в километровых и других диапазонах длинных волн, имеют дальность действия около 500 км. В диапазонах дециметровых и сантиметровых волн работают всенаправленные радиомаяки, у которых дальность действия ограничена прямой видимостью.

Аварийные радиомаяки обеспечивают поисковые и спасательные операции. Маяк передает аварийные сигналы с координатами на вращающийся вокруг Земли спутник. Благодаря своей связи со спутником аварийные радиомаяки работают быстро и эффективно.

Дальномерные радиомаяки используются в комплексе со специальным бортовым оборудованием. Они измеряют наклонную дальность летательного аппарата относительно контрольной точки установки. Дальномерные радиомаяки применяются во всех аэропортах и при полетах самолетов гражданской авиации. Подобные маяки могут использоваться самостоятельно, а могут быть присоединены к системам посадки или к комплексу навигационного азимутального маяка.

Радионавигационная система

Радионавигационная система – это комплекс радиотехнических устройств, который решает задачи навигации.

Радионавигация представляет собой систему операций, которые обеспечивают вождение летательных аппаратов, судов и других движущихся объектов. Кроме этого, она наводит управляемые объекты с помощью различных радиотехнических средств.

Самыми распространенными считаются гиперболические и угломерно-дальномерные радионавигационные системы. Гиперболические, или разностно-дальномерные системы определяют координаты, производя разность расстояний от объекта до четырех синхронно работающих наземных радиостанций. Угломерно-дальномерные, или полярные системы определяют координаты по расстояниям до двух наземных радиостанций.

С 1960—1970-х гг. широко применяются спутниковые радионавигационные системы.

Средства, используемые в радионавигационной системе, различаются по роду решаемых задач и результату выполнения на радиопеленгаторы, радиодальномеры, радиокомпасы, радиомаяки, радиосекстанты и т. д. Подобные радионавигационные устройства при определенном сочетании, при использовании искусственных или естественных источников радиоизлучения, обеспечивают решение частных навигационных задач. Как правило, такими задачами бывают определение одной поверхности положения объекта, находящегося в движении и т. д. Другие радионавигационные системы обеспечивают решение сложных комплексных задач. Они делятся на системы, использующие в соответствии с регламентом радиосвязи диапазон радиоволн, а также системы,

различающиеся параметрами радиосигналов. Параметры сигналов используются при измерении навигационных элементов и делятся, в свою очередь, на фазовые, амплитудные, частотные, комбинированные и временные. По количеству подвижных объектов, которые обеспечиваются навигационной информацией, они подразделяются на средства ограниченной и неограниченной пропускной способности. Выделяются также автономные и неавтономные радионавигационные системы и т. д.

Благодаря применению радионавигационных средств и методов увеличивается точность прохождения маршрутов объектов, находящихся в движении, и ввода их в заданный район. Радионавигационные средства повысили безопасность плавания и полетов водных и воздушных судов в опасных метеорологических условиях. Объединение различных устройств в одну навигационную систему обеспечивает выполнение одновременно практически всех навигационных задач. Чтобы подобные системы применялись на практике с еще большей безопасностью и надежностью, их используют совместно с нерадиотехническими средствами.

Принцип действия радионавигационных средств основывается на использовании некоторых особенностей распространения радиоволн. Над поверхностью Земли радиоволны распространяются по ортодромическому, т. е. кратчайшему расстоянию между пунктами приема и излучения импульсов. Скорость распространения радиоволн не изменяется, она остается постоянной. Одни радиолучи отражаются от ионосферы, другие падают на нее, но все лучи лежат в одной плоскости.

Станции радионавигационной службы, входящие в состав радионавигационной системы, используются при работе во время движения или остановок в произвольных пунктах. Радионавигационная сухопутная станция, напротив, не предназначена для работы во время движения, она представляет собой стационарный комплекс.

Радиопеленгация

Радиопеленгация – это процесс пеленга от наблюдателя на излучающий радиоволны источник с помощью радиопеленгатора. Под пеленгом понимается определение направления. Радиопеленгатор представляет собой приемник, главной составляющей которого является антенна направленного действия. Радиопеленгация используется в воздушной, морской и космической навигации, радиоастрономии, метеорологии, разведке и т. д.

В радиопеленгации используются амплитудные пеленгаторы, которые наводятся в антенне при ее разных положениях в пространстве.

В начале XX в. А. С. Попов зафиксировал явление направленности приема, которое впоследствии стало основой для амплитудного метода радиопеленгации. Первые радиопеленгаторы были созданы после изобретения рамочной антенны. Основными учеными, работающими над теорией и практикой радиопеленгации с самого ее возникновения, были М. В. Шулейкин, Б. А. Введенский и др.

Радиопеленгация осуществляется при помощи радиопеленгаторов, каждый из которых состоит из антенно-фидерной системы и приемоиндикатора. Антеннофидерная система принимает радиоволны, которые распространяются от пеленгуемого объекта. С помощью амплитудного метода в приемоиндикаторе сравниваются амплитуды, а за счет фазового метода измеряется разность фаз.

При использовании радиопеленгацией двух радиопеленгаторов, которые располагаются на достаточном расстоянии друг от друга, можно определить место нахождения пеленгуемого объекта. Этот объект будет находиться в точке пересечения направлений радиопеленгаторов.

Пеленгатор располагается в определенной фиксированной точке и находится в стационарном состоянии. В оперативной пеленгации определение, пеленгование и поиск передатчика радиосигналов осуществляются с помощью подвижных радиосредств. Благодаря подвижному радиопеленгатору можно определить направление на передатчик, кроме того, он позволяет измерить дальность.