Визначення судна за допомогою РЛС

Використання радіотехнічних засобів у навігації

Радіолокаційні визначення місця судна є результатом використання в різних комбінаціях пеленгів і відстаней до впізнаних орієнтирів.

Способи визначення місця залишаються ті ж, що і при візуальних спостереженнях, але РЛС у більшості випадків розширює можливості вимірювання зазначених навігаційних параметрів.

Вимірюванняпеленгу.Для визначення напрямку на орієнтири використовуються електронні або механічні візири, які поєднуються з відмітками ехо-сигналів на екрані РЛС. Якщо гірокомпас підключений до радіолокатора і зображення на екрані стабілізовано по півночі, то зі шкали знімається радіолокаційний пеленг (РЛП). При стабілізації зображення за курсом зі шкали знімають курс радіолокації (РЛКУ).

Розрахунки ІП виконуються за відповідними формулами:

ІП = РЛП + ΔГК; ІП = РЛКУ+КК+ΔК.

На точність радіолокаційного пеленгування впливають ряд причин.

1. Помилки візування виникають при поєднанні візирної лінії з передбачуваною серединою позначки ехо-сигналу на РЛС. Основною причиною неточності суміщення є розтягування позначок луна-сигналів по дузі пропорційно ширині діаграми спрямованості (θ).

При різних відбивних здібностях кромок об'єкта це розтягування буває несиметричним. Помилки візування зменшуються з видаленням позначки від центру розгортки. Так, середня квадратична помилка візування точкового об'єкта при видаленні позначки на 1/3 радіусу екрана від центру розгортки становить ±0,6°, при видаленні на 2/3 радіусу екрана - ±0,3°.

Особливо зростають помилки при пеленгуванні крайок протяжнихоб'єктів, що опромінюються вздовж їх водного урізу. В цьому випадку за рахунок ширини діаграми спрямованості в горизонтальній площині ехо-сигнал на екрані РЛС відзначається навіть тоді, коли її осьова лінія не поєднана з кромкою об'єкта. Виникає кутова помилка, врахувати яку неможливо (рис. 102). З цієї причини рекомендується пеленгувати тільки ті миси, які витягнуті радіально до судна, тобто опромінюються «в упор».

Мал. 102. Помилка радіолокаційного пеленгування:

1 - ділянки подовження мисів; 2 - луна-сигнал; 3 - осьові лінії діаграми θ, відповідні на екрані РЛС пеленгам на миси; 4 - позначка курсу

2. Помилки ексцентриситету. Ці помилки виникають у результаті усунення центру розгортки щодо центру обертання механічного візира і можуть досягати значних величин. Наприклад, при ексцентриситеті в 1 мм помилка в пеленгу позначки, що знаходиться на видаленні 1/2 радіуса екрана від центру розгортки, становить близько ±0,7°.

Звідси видно, наскільки точно повинне виконуватися регулювання РЛС щодо суміщення центрів обертання механічного візира та розгортки. У разі використання електронного візира помилки ексцентриситету відсутні.

Точність радіолокаційного пеленгу, крім перерахованих причин, залежить від помилки в нулі відліку (±0,3°), від інструментальної помилки (±0,3'°), помилки у виправленні компаса.

Дія всіх цих причин призводить до того, що точність пеленгу радіолокації значно нижче точності візуального. При використанні механічного візира середня квадратична помилка радіолокаційного пеленгу з урахуванням помилки ΔК становить ±1,5°.Вимірюваннявідстаней.Майже у всіх сучасних РЛС вимірювання відстаней виконується за допомогою далекомірного пристрою,має рухоме кільце дальності (ПКД). У цьому випадку точність вимірів залежить від інструментальної помилки (±10 - 15 м), масштабної помилки та помилки суміщення ПКД з відміткою ехо-сигналу.

У станціях радіолокації, де далекомірний пристрій відсутній, вимірювання відстаней проводяться шляхом окомірної інтерполяції положення позначки ехо-сигналу між нерухомими кільцями дальності (НКД). Точність вимірювань у такий спосіб нижча і залежить від помилок положення кілець дальності, нелінійності ходу розгортки та величини інтервалу між НКД.

Сумарна середня квадратична помилка вимірювання відстані за допомогою ПКД до точкового орієнтиру становить ±0,6 – 1,0 %, до берегової лінії – 0,6 – 3,0 % від виміряної відстані.

При визначенні місця судна слід виконувати такі практичні рекомендації, які враховують особливості РЛС.

1. Регулювання посилення та яскравості не повинні викликати надмірного свічення відміток на екрані, а саме зображення повинне мати хороше фокусування.

2. Пеленгувати лише точкові або малорозмірні об'єкти, видатні в морі миси пеленгувати лише «в упор».

3. Пеленгування виконувати на шкалах найбільшого масштабу та таких об'єктів, позначки яких віддалені від центру розгортки на відстань понад 1/3 радіуса екрана.

4. Вибирати об'єкти для вимірювання відстаней з найчіткішими краями позначок ехо-сигналів.

5. Вимірювати відстані, використовуючи той спосіб поєднання ПКД з відміткою ехо-сигналу, який використовувався при калібруванні РЛС.

Визначеннямісцяповимірянимвідстанямдопізнанихорієнтирів.Для застосування цього способу необхідно мати у видимості РЛС не менше двох точкових орієнтирів або орієнтирів малої протяжності.Послідовність вимірювання відстаней, приведення їх до одного моменту та прокладання місця на карті аналогічні викладеному в § 34. Для оцінки точності визначення місця за двома або трьома відстанями використовуються формули (104) і (95) відповідно.

Визначеннямісцязавимірюваннявідстанейдоточковогооб'єктаіплавнийбереговийриси.Для визначення місця судна (рис. 103) вимірюють у швидкій послідовності найкоротшу відстань до берегової межі D1 і відстань до точкового орієнтира D2.Одночасно помічають час і відлік лага. На карті з точкового орієнтираМяк із центру проводять дугу колааарадіусом, рівним D2. Далі, знаходять на дузіаатаку точкуF,з якої дуга колаbb,описана радіусом D1,буде дотичною до берегової межі. Отримана точкаFбуде місцем судна.

Визначеннямісцяпонайкоротшимвідстанямдобереговийрисизплавнимиобрисами.Спосіб застосовується в тому випадку, коли на екрані РЛС по різних напрямках видно ртметки впізнаної берегової риси, що не має помітних орієнтирів. За допомогою ПКД (рис. 104) вимірюють у швидкій послідовності найкоротші відстані до берегової межі D1 і D2, помічають час і показання лага. На листі кальки від довільної точки Прокладають лінію курсу судна і проводять дуги радіусами Dг і D2 в масштабі карти. На-

Мал. 103. Визначення місця за двома радіолокаційними відстанями

Мал. 104. Визначення місця по берегах з плавними обрисами

Мал. 105. Визначення місця повізуального пеленгу та DP

Мал. 106. Впізнання місця по віялу пеленгів та відстаней

поклавши кальку на карту в районі місця, що знаходить, знаходять таке її положення, при якому лінії курсів на кальці і карті паралельні, а дуги радіусівD1іD2стосуються відповідних ділянок берегової риси. Накол циркулем у точціОдасть положення місця судна на карті.

Визначеннямісцяпопеленгуівідстань.Якщо в межах радіолокаційної видимості знаходиться упізнаний точковий орієнтир або орієнтир малої протяжності, то визначення місця судна вимірюють радіолокаційний пеленг і відстань до нього. Місце судна на карті виходить шляхом побудов, викладених у § 35.

Іноді буває неможливо отримати радіолокаційний пеленг, оскільки орієнтир не розпізнається на РЛС. У цьому випадку вимірюють найкоротшу відстань до плавної берегової рисиDі візуально беруть пеленг на орієнтирМ(рис. 105). На карті проводять лінію ІП від орієнтируМіздопомогою циркуля знаходять на ній таку точкуF,з якої дугааарадіусом, рівним Dp у масштабі карти, була б дотичною до берегової межі. КрапкаFє обсервованим місцем судна.

Точність цього способу може бути оцінена за формулою (105). Застосовуючи цей спосіб визначення, радіолокаційний пеленг часто замінюють візуальним, що значно підвищує точність обсервації.

Упізнаннямісцясуднаповеєрупеленгівівідстаней.Спосіб може бути застосований при плаванні в районі з стрімким берегом, що має характерні вигини. Бажано, щоб на карті було показано рельєф прилеглої суші та проведено горизонталі.

Для пізнання місця за допомогоюРЛС у швидкій послідовності беруть серію пеленгів та відстаней до чітких характерних позначок ехо-сигналів на екрані. В основному це будуть відстані, виміряні до берегової межі, а іноді, в низинних ділянках, до характерних складок місцевості. При швидкості судна менше 12 уз час і відлік лага помічають на момент середніх спостережень.

Далі, на листі кальки проводять лінії справжнього меридіана та шляхи судна. Вибравши на лінії шляху довільну точкуF,прокладають з неї виміряні справжні пеленги і відкладають по них у масштабі карти виміряні відстані (рис. 106). Кальку накладають на карту в районі місця і добиваються збіги більшості кінцевих точок пеленгів з характерними вигинами берегової риси або деталями рельєфу берега. При цьому необхідно стежити, щоб лінії меридіанів та шляхи судна на кальці та карті залишалися паралельними одна одній. Накол циркулем через кальку в точціFдає місце судна на момент середніх спостережень.

Якщо швидкість судна більше 12 уз, то час і лаг помічають при кожному вимірі пеленгу та відстані. І тут на кальці перші виміри відкладають від довільної точки шляху судна, інші — від точок, розрахованих по численні в масштабі карти. Далі роблять так само, як і в першому випадку. Накол циркулем через кальку в останній точці на лінії шляху судна дає його упізнане місце на момент останніх спостережень.

Чим більше буде виконано спостережень, тим точніше буде пізнано місце судна. Однак, щоб унеможливити випадковий збіг кінцевих точок пеленгів, необхідно впізнання повторити кілька разів, зіставляючи його результати з даними числення.