RADIONAMIARY. zasady, sposoby, kalibracja, błędy i ograniczenia

Transkrypt

1 RADIONAMIARY zasady, sposoby, kalibracja, błędy i ograniczenia 1

2 Radionamierzanie jest to: Określenie kąta, zawartego między północną częścią lokalnego południka geograficznego a kierunkiem na dany obiekt, przy pomocy fal radiowych. Radionamierzanie oparte jest na właściwościach kierunkowych anten nadawczych lub odbiorczych.

3 3 Określanie kierunku przez radionamiernik polega na wykorzystaniu właściwości kierunkowych anteny ramowej 1 l h U r 0 E S 1 0 S E t Faza natężenia pola elektrycznego cos l t cos l t Indukowane siły elektromotoryczne cos sin 1 l t he u cos sin l t he u Wypadkowa siła elektromotoryczna: t l he u u u r cos cos sin 1 Zasady radionamierzania

4 Rozpiętość anteny l jest znacznie mniejsza od długości fali, a więc: l l sin cos cos uwzględniając również, że powierzchnia anteny ramowej s = hl, otrzymujemy: gdzie n liczba zwojów u r s E ncos cost Amplituda siły elektromotorycznej indukowanej w antenie ramowej wynosi: U r s E ncos Amplituda U r w funkcji kierunku na radiolatarnię (charakterystyka anteny ramowej)

5 Goniometr A B Amplitudy natężenia pola magnetycznego wynoszą: a b cos sin Amplituda wypadkowa równa jest: a cos b sin Kąt a zawarty między płaszczyzną cewki a i wektorem natężenia pola magnetycznego jest taki sam jak między płaszczyzną anteny A i wektorem natężenia pola magnetycznego radiolatarni: tga b a b a sin cos tg a b Z tego: Do odbiornika a Wewnątrz cewek goniometru wytwarzane jest identyczne pole elektromagnetyczne w jakim znajdują się anteny krzyżowe. Dzięki temu w cewce obrotowej indukowana jest taka sama siła elektromotoryczna. 5

6 Do odbiornika Określanie strony Antena ramowa lub anteny krzyżowe z goniometrem pozwalają na określenie jedynie kierunku na radiolatarnię. W celu określenia strony stosuje się podłączenie na wejście odbiornika pomocniczej anteny bezkierunkowej R f U (1+cos U W 0 U cos Antena ramowa i bezkierunkowa Charakterystyka napięcia wejściowego radionamiernika przy wspólnym odbiorze z anteny kierunkowej i bezkierunkowej (kardioida) 6

7 Kalibracja radionamiernika Polega na określeniu przebiegu radiodewiacji w funkcji kąta kursowego, która jako błąd systematyczny musi być uwzględniona przy radionamierzaniu K lub KN NR NRN Gdzie: KN NRN - kąt kursowy z radionamiernika - namiar rzeczywisty z radionamiernika Powinno się ją określać : 1. Raz do roku. Po remoncie statku ze zmianami konstrukcyjnymi na pokładzie, w sprzęcie przeładunkowym, anten statkowych lub położenia anten radionamiernika 7

8 Błędy i ograniczenia Efekt antenowy przedostawanie się, niezależnie od kierunku na radiolatarnie, napięcia o stałej amplitudzie na obwody wejściowe radionamiernika. Przyczyny to: 1. słabe ekranowanie obwodów wejściowych odbiornika oraz przewodu łączącego antenę z radionamiernikiem;. Brak symetrii między uzwojeniami anteny ramowej a otaczającymi ją elementami konstrukcji statku U cos U cos U w U w U e U e Charakterystyka anteny ramowej zniekształcona składową fazową napięcia efektu antenowego Charakterystyka anteny ramowej zniekształcona składową pozafazową napięcia efektu antenowego 8

9 Czynniki ograniczające radionamierzanie: 1. Zakłócenia odbioru - szumy własne odbiornika - zakłócenia atmosferyczne - zakłócenia od pracy innych radiolatarni. Zniekształcenia propagacyjne - wpływ fali jonosferycznej - efekt brzegowy 3. Promieniowanie wtórne (skutkiem czego jest radiodewiacja) - wpływ elementów konstrukcyjnych statku posiadające charakter bezkierunkowych anten pionowych - wpływ elementów konstrukcyjnych statku posiadających charakter pętli kierunkowych 9

10 Linie pozycyjne z radionamiarów Istnieją trzy metody określania linii pozycyjnych z radionamiarów: Namiar własny Namiar obcy Polega na określeniu kierunku na radiolatarnię bezkierunkową o znanej lokalizacji wykorzystując kierunkową antenę odbiorczą zainstalowaną na statku. Polega na określeniu kierunku ze stacji brzegowej na statek wykorzystując kierunkową antenę odbiorczą. W tym przypadku statek nadaje sygnały bezkierunkowe. Informacja o zmierzonym kierunku przekazywana jest na statek drogą radiową. Namiar radiolatarni kierunkowej Polega na określeniu kierunku wytyczonego przez radiolatarnię kierunkową za pomocą odbiornika umieszczonego na statku połączonego z anteną bezkierunkową. 10

11 Namiary własne Li NRN NRN n i a Równ ych Namiarów NRN N Ortodroma NRN Równik RC Radionamiary własne mogą być wykonywane na radiolatarnie oznaczone jako RC lub radiostacje nadające sygnały na żądanie statku w służbie QTG. Sygnały radiowe z radiolatarni do odbiornika statkowego biegną po ortodromie, która przecina południki pod różnymi kątami i z tego powodu nie jest linią pozycyjną. Linią pozycyjną, a więc miejscem geometrycznym punktów, dla których namiar na radiolatarnię jest stały jest linia równych namiarów. S NRN KN KR 11

12 Wykreślanie linii pozycyjnej na mapie Merkatora z RC RC Pz Ortodroma Loksodroma Linia równych nami ar ó w k k sin śr k zbieżność południków k poprawka loksodromiczna Gdy poprawka loksodromiczna <= 0.5º, przyjmuje się, że ortodroma, loksodroma i linia równych namiarów pokrywają się. Błąd przesunięcia linii pozycyjnej wynosi: d d sin 0.5 1

13 Jeżeli > 0.5º 1. Do namiaru ortodromicznego dodajemy poprawkę loksodromiczną z odpowiednim znakiem; z RC RC. Wykreślamy namiar loksodromiczny przechodzący przez pozycję radiolatarni; NR 3. W miejscu przecięcia się loksodromy z południkiem pozycji zliczonej wyznaczamy tzw. pozycją prawdopodobną; Lp Pz Pp 4. Do namiaru loksodromicznego dodajemy poprawkę loksodromiczną z odpowiednim znakiem i w pozycji prawdopodobnej wykreślamy linię pozycyjną, styczną do linii równych namiarów. 13

14 Określanie poprawki loksodromicznej przy pomocy Radiosygnałów 14

15 cd... 15

16 cd... Różnica długości: 8º 35 Średnia szerokość:5º 47 Poprawka loksodromiczna: 3º 5 16

17 Różnica szerokości: 35º 16 Poprawka loksodromiczna: 3º 5 poprawka: + 10 Poprawka loksodromiczna: 3º 35 17