Naziemne systemy nawigacyjne. Wykorzystywane w nawigacji



Podobne dokumenty
Dokładność określania pozycji w hiperbolicznych systemach nawigacyjnych na przykładzie systemu Decca i Loran 3

Linia pozycyjna. dr inż. Paweł Zalewski. w radionawigacji

Lnie pozycyjne w nawigacji technicznej

Systemy przyszłościowe. Global Navigation Satellite System Globalny System Nawigacji Satelitarnej

Systemy satelitarne wykorzystywane w nawigacji

Globalny Nawigacyjny System Satelitarny GLONASS. dr inż. Paweł Zalewski

Szlakiem latarni morskich

Dokładność pozycji. dr inż. Stefan Jankowski

PRZETWARZANIE CZASOWO-PRZESTRZENNE SYGNAŁÓW PROJEKT -2016

Wykorzystanie nowoczesnych technologii w zarządzaniu drogami wojewódzkimi na przykładzie systemu zarządzania opartego na technologii GPS-GPRS.

Differential GPS. Zasada działania. dr inż. Stefan Jankowski

GNSS ROZWÓJ SATELITARNYCH METOD OBSERWACJI W GEODEZJI

Propagacja fal radiowych

BEZDOTYKOWY CZUJNIK ULTRADŹWIĘKOWY POŁOŻENIA LINIOWEGO

4.3 Wyznaczanie prędkości dźwięku w powietrzu metodą fali biegnącej(f2)

WSPÓŁCZESNE TECHNIKI I DANE OBSERWACYJNE

Dalmierze elektromagnetyczne

SATELITARNE TECHNIKI POMIAROWE WYKŁAD 6

przygtowała: Anna Stępniak, II rok DU Geoinformacji

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE

Krzysztof Łapsa Wyznaczenie prędkości fal ultradźwiękowych metodami interferencyjnymi

SATELITARNE TECHNIKI POMIAROWE WYKŁAD 5

ODORYMETRIA. Joanna Kośmider. Ćwiczenia laboratoryjne i obliczenia. Część I ĆWICZENIA LABORATORYJNE. Ćwiczenie 1 POMIARY EMISJI ODORANTÓW

RADIONAMIARY. zasady, sposoby, kalibracja, błędy i ograniczenia

VLF (Very Low Frequency) 15 khz do 30 khz

(c) KSIS Politechnika Poznanska

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE

Systemy nawigacji satelitarnej. Przemysław Bartczak

Politechnika Warszawska

O technologii pomiarów GPS RTK (Real Time Kinematic)

Czy da się zastosować teorię względności do celów praktycznych?

Lekcja 20. Temat: Detektory.

Systemy nawigacji satelitarnej. Przemysław Bartczak

10 Międzynarodowa Organizacja Radia i Telewizji.

Politechnika Warszawska

Anteny i Propagacja Fal

Istnieje wiele sposobów przedstawiania obrazów Ziemi lub jej fragmentów, należą do nich plany, mapy oraz globusy.

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE

SYMULACJA KOMPUTEROWA SYSTEMÓW

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE

Innowacje wzmacniające system ochrony i bezpieczeństwa granic RP

Wyposażenie Samolotu

1. Wstęp. 2. Budowa i zasada działania Łukasz Kowalewski

OPIS PATENTOWY PATENTU TYMCZASOWEGO

Demodulator FM. o~ ~ I I I I I~ V

Fale w przyrodzie - dźwięk

1. Przeznaczenie testera.

Mapy papierowe a odbiornik GPS

Metrologia: pomiar czasu i częstotliwości. dr inż. Paweł Zalewski Akademia Morska w Szczecinie

Podstawy Nawigacji. Kierunki. Jednostki

PL B1. POLITECHNIKA ŚLĄSKA, Gliwice, PL BUP 12/12. GRZEGORZ WIECZOREK, Zabrze, PL WUP 02/16

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE

ANTENY I PROPAGACJA FAL RADIOWYCH

(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Systemy nawigacji satelitarnej. Przemysław Bartczak

Historia morskich radionawigacyjnych systemów w pozycyjnych wykorzystywanych w Polsce

PODSTAWY NAWIGACJI Pozycja statku i jej rodzaje.

Nawigacja satelitarna

Analiza śladu zarejestrowanego odbiornikiem typu GPS-GIS. Eliza Maciuszek

Wykorzystanie serwisu ASG-EUPOS do badania i modyfikacji poprawek EGNOS na obszarze Polski

Ponadto, jeśli fala charakteryzuje się sferycznym czołem falowym, powyższy wzór można zapisać w następujący sposób:

Systemy nawigacji satelitarnej. Przemysław Bartczak

Celem ćwiczenia jest badanie zjawiska Dopplera dla fal dźwiękowych oraz wykorzystanie tego zjawiska do wyznaczania prędkości dźwięku w powietrzu.

SATELITARNE TECHNIKI POMIAROWE WYKŁAD 4

Janusz Śledziński. Technologie pomiarów GPS

Badanie efektu Dopplera metodą fali ultradźwiękowej

Podstawy transmisji sygnałów

JAK TO DZIAŁA? Strona 4. Przewód : Obroża z odbiornikiem : Nadajnik :

Ćwiczenie 7 POMIARY CZĘSTOTLIWOŚCI I INTERWAŁU CZASU Opracowała: A. Szlachta

PL B1. Sposób badania przyczepności materiałów do podłoża i układ do badania przyczepności materiałów do podłoża

Analiza przestrzenna rozkładu natężenia pola elektrycznego w lasach

m OPIS OCHRONNY PL 60126

Poprawa dokładności prowadzenia równoległego maszyn i ciągników rolniczych dzięki zastosowaniu serwisu NAWGEO VRS CMR. Agrocom Polska Jerzy Koronczok

DistanceMaster One. Laser 650 nm SPEED SHUTTER

Precyzyjne pozycjonowanie w oparciu o GNSS

Propagacja wielodrogowa sygnału radiowego

Efekt Dopplera. dr inż. Romuald Kędzierski

MONITORING PRZESTRZENI ELEKTROMAGNETYCZNEJ

Modulacja i kodowanie laboratorium. Modulacje Cyfrowe: Kluczowanie Amplitudy (ASK) i kluczowanie Fazy (PSK)

I. POŁOŻENIE GEOGRAFICZNE. USTRÓJ POLITYCZNO-ADMINISTRACYJNY

Odbiornik SDR na pasmo 80m. Streszczenie:

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE. Instytut Inżynierii Ruchu Morskiego Zakład Urządzeń Nawigacyjnych

Cyfrowy system łączności dla bezzałogowych statków powietrznych średniego zasięgu. 20 maja, 2016 R. Krenz 1

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA 1) z dnia 30 października 2003 r.

Zjawiska w niej występujące, jeśli jest ona linią długą: Definicje współczynników odbicia na początku i końcu linii długiej.

, SJM PZŻ/8211,

Zgłoszenie instalacji wytwarzającej pola elektromagnetyczne, która nie wymaga pozwolenia ZGŁOSZENIE

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE

2.6.3 Interferencja fal.

Metody badania kosmosu

LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI POMIAR PRZESUNIĘCIA FAZOWEGO

Teledetekcja w ochronie środowiska. Wykład 4

nawigację zliczeniową, która polega na określaniu pozycji na podstawie pomiaru przebytej drogi i jej kierunku.

Kinematyka relatywistyczna

Wytwarzanie sygnałów SSB metodę filtracyjną

Obliczanie czasów miejscowych słonecznych i czasów strefowych. 1h = 15 0

Sieci Satelitarne. Tomasz Kaszuba 2013

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA INFRASTRUKTURY z dnia 6 sierpnia 2002 r. w sprawie urządzeń radiowych nadawczych lub nadawczoodbiorczych, które mogą być

PL B1. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL BUP 11/15. STANISŁAW PŁASKA, Lublin, PL RADOSŁAW CECHOWICZ, Lublin, PL

TRANSCOMP XIV INTERNATIONAL CONFERENCE COMPUTER SYSTEMS AIDED SCIENCE, INDUSTRY AND TRANSPORT

Transkrypt:

Naziemne systemy nawigacyjne Wykorzystywane w nawigacji

Systemy wykorzystujące radionamiary (CONSOL) Stacja systemu Consol składała się z trzech masztów antenowych umieszczonych w jednej linii w odległości równej kilku długościom fali; Sygnał emitowany przez anteny zewnętrzne był przesunięty w fazie względem anteny środkowej; Faza sygnału jednej z anten była przesunięty o 90 stopni w przód, sygnał drugiej był o tyle samo opóźniony. Przełączanie zależności fazowych dawało efekt obrotu, a właściwie zbiegania się listków ku przedłużeniu linii anten.

Systemy wykorzystujące radionamiary (CONSOL) Sygnał radiolatarni był kluczowany w ten sposób, że listki charakterystyki dawały na przemian kropki i kreski. Pod koniec fazy obracania charakterystyk kropki i kreski zbiegały się w sygnał ciągły. Nie mierzono czasu od początku cyklu, tylko liczono kreski lub kropki do momentu usłyszenia sygnału ciągłego. Znając kierunek linii anten i wiedząc że każdy listek (kropka lub kreska) ma szerokość 7,5 stopnia, można było określić namiar własnej pozycji. Istniały też aparaty do automatycznego liczenia znaków

Systemy wykorzystujące radionamiary (CONSOL) Zasięg sygnałów radiolatarni wynosił około 2000 km. Wady systemu "niepewna" dokładność (od 3 do 15 stopni, szczególnie zaraz po zachodzie Słońca i w obecności linii brzegowej); "martwe" sektory radiolatarni na przedłużeniu linii anten; niejednoznaczność pomiaru. Niejednoznaczność wynikała z możliwości pomyłki co do tego po której stronie radiolatarni znajduje się obserwator. Dla określenia pozycji potrzeba było albo linii pozycyjnej innej stacji.

Systemy hiperboliczne Sposób wyznaczania linii pozycyjnej

Systemy hiperboliczne Sposób wyznaczania pozycji na mapie z siatką hiperboliczną

Systemy hiperboliczne stosowane w nawigacji morskiej DECCA OMEGA LORAN A LORAN C

DECCA System opracowany w Wielkiej Brytanii jako rozwinięcie systemu Gee. Po raz pierwszy został użyty w 1944 roku podczas lądowania wojsk alianckich w Normandii. System tworzą łańcuchy w skład których wchodzą 4 stacje. Stacja główna (Master) i 3 stacje podległe (Slave) oddalone od stacji głównej o 100 do 200 km. Łańcuch wytwarza 3 siatki hiperbol dla poszczególnych par stacji: Master-Slave, które oznacza się kolorami: Red, Green i Purple.

Dokładność systemu zależała od warunków propagacji fali elektromagnetycznej i wynosiła od 50m w pobliżu linii bazy do 4 Mm na granicy zasięgu łańcucha. DECCA Podział częstotliwości w systemoie Decca: - stacje główne 84 86 khz (24 pasy na strefę) - stacje Red 70 72 khz (18 pasy na strefę) - Stacje Green 112 115 khz (30 pasy na strefę) - Stacje Purpurowe 126 129 khz Stacje emitują niemodulowana falę nośną. Po odebraniu sygnału z poszczególnej stacji podległej jest on mnożony (mieszanie częstotliwości) w celu wytworzenia częstotliwości porównawczej identyfikującej siatkę hiperboliczną.

DECCA 31 marca 2000 roku brytyjski Zarząd Latarni Morskich (General Lighthouse Authorities) ogłosił że wszystkie stacje systemu Decca zostały wycofane z eksploatacji.

OMEGA Naziemny system hiperboliczny o globalnym zasięgu (pokrycie 95% powierzchni globu). Stosowany w nawigacji morskie i lotniczej oraz jako wzorzec czasu. Utrzymywany przez 6 państw: USA, Norwegię, Francję, Argentynę, Japonię i Związek Australijski. Nadzór nad Omegą sprawowało Centrum Nawigacji Straży Przybrzeżnej NAVCEN. Został uruchomiony w połowie lat siedemdziesiątych. Składał się z 8 stacji oznaczonych literami A H emitujących falę nośna niemodulowana w zakresie fal bardzo długich 10.2 do 13.6 khz. Zasięg sygnałów stacji wynosił około 7000Mm. Sygnały mogły być odbierane przez okręty podwodne w zanurzeniu. Dokładność wyznaczania pozycji wynosiła 1 Mm w dzień i 4 Mm 2 w nocy

OMEGA Sygnały były emitowane cyklicznie co 10 sekund powtarzanymi sekwencjami niemodulowanych fal, nadawanych z częstotliwościami 10.2, 11.05, 11.333 i 13.6 khz oraz jednej częstotliwości charakterystycznej dla danej stacji.

OMEGA Początek nadawania i czas emisji poszczególnych segmentów są takie same we wszystkich stacjach. Idealną zgodność uzyskiwano przez stosowanie cezowych zegarów atomowych w każdej stacji, co umożliwiało używanie Omegi także jako uniwersalnego wzorca czasu. Działanie systemu Omega polegało na pomiarze faz sygnałów odbieranych stacji naziemnych. Typowe odbiorniki pokładowe pozwalały na wyznaczanie pozycji na dwa sposoby: metodą bezpośrednią i metodą hiperboliczną. Eksploatację systemu nawigacyjnego Omega zakończono 30 listopada 1997 roku.

OMEGA Metoda bezpośrednia opiera się na porównaniu fazy częstotliwości zasadniczej 10.2 khz z fazą pokładowego generatora wzorcowego. Ponieważ dla 10.2 khz długość fali wynosi około 16 mil morskich pomiar dla tej jednej częstotliwości określa tylko położenie wewnątrz 16-milowego pierścienia (pasa), nic nie mówiąc o tym który to jest pas licząc od stacji. W tanich odbiornikach, korzystających tylko z częstotliwości zasadniczej tę niejednoznaczność usuwano przez zliczanie pełnych pasów przebytych od miejsca o znanych współrzędnych. Odbiorniki wieloczęstotliwościowe mogły przez mieszanie odbieranych częstotliwości uzyskiwać bardzo duże długości fali. Tak np. z 10.2 i 11,333 khz otrzymuje się częstotliwość różnicową 1.133 khz, czyli falę o długości około 140 NM.

OMEGA Metoda hiperboliczna w systemie Omega polega na pomiarze różnicy faz między sygnałami dwóch dowolnych par stacji (jedna może być wspólna). Pełne cykle różnicy faz (od 0 do 360 stopni) dla pary stacji formują pasy hiperboliczne o szerokości na linii łączącej stacje równej pół długości fali (8 mil dla 10.2 khz). Pomiar różnicy faz pozwala na określenie hiperboli (izofazy) w obrębie pasa hiperbolicznego. Niejednoznaczność wynikającą z braku informacji co do samego pasa wyjaśniało się zliczaniem pełnych pasów hiperbolicznych przebytych od punktu o znanych współrzędnych (miejsca startu lub pozycji określonej innymi metodami) albo metodą wieloczęstotliwościową, analogicznie jak w metodzie bezpośredniej.