Гиперболическая навигация - Hyperbolic navigation

Три наземные станции - это станции A, B, C, местоположение которых известно. Время, необходимое для прохождения радиосигнала от станций до приемника, неизвестно, но разница во времени известна. То есть, неизвестны, но и известны. Затем каждая разница во времени определяет местонахождение приемника на ветви гиперболы, сфокусированной на наземных станциях. Затем приемник находится на одном из двух перекрестков. Другая навигационная информация может использоваться, чтобы определить, на каком перекрестке находится приемник.

Гиперболическая навигация это класс устаревших радионавигация системы, в которых прибор навигационного приемника на корабле или самолете используется для определения местоположения на основе разницы во времени радиоволны принимается с фиксированной наземной радиосвязи навигационный маяк передатчики. Измерение разницы во времени (фаза ) радиосигналов, полученных от двух маяков, дает разницу в удалении приемника от маяков. Нанесение всех возможных местоположений приемника для измеренной задержки позволяет локализовать приемник в гиперболический линия на графике. Измерение времени по двум парам маяков дает две такие гиперболические линии, и местоположение приемника находится на пересечении этих линий. Две линии могут пересекаться в двух точках, и в этом случае другая навигационная информация используется для определения того, какая точка является местоположением приемника.

Системы гиперболической локации были впервые использованы во время Первая Мировая Война в акустическая локация системы обнаружения врага артиллерия. Звук выпущенного снаряда принимался несколькими микрофонами, а время приема передавалось в вычислительный центр для определения местоположения. Эти системы использовались в Вторая Мировая Война. Первая гиперболическая радионавигационная система была Вторая Мировая Война -эра Ну и дела, представленный королевские воздушные силы для использования Бомбардировочная команда RAF. Затем последовал Система Decca Navigator в 1944 г. Королевский флот, вместе с ЛОРАН посредством ВМС США для дальнего плавания в море. Послевоенные примеры, включая хорошо известную Береговую охрану США ЛОРАН-С, Международный Омега система и советский Альфа и ЧАЙКА. Все эти системы использовались до момента их полной замены на системы спутниковой навигации словно спутниковая система навигации (GPS) в 1990-е годы.

Базовые концепты

Временная навигация

Рассмотрим две наземные радиостанции, расположенные на заданном расстоянии друг от друга, скажем, в 300 км, так что расстояние между ними составляет ровно 1 мс. скорость света. Обе станции оснащены идентичными передатчиками, настроенными на передачу коротких импульсов с определенной частотой. Одна из этих станций, называемая «вторичной», также оснащена радиоприемником. приемник. Когда этот приемник слышит сигнал от другой станции, называемой «ведущей», он запускает собственное вещание. Затем мастер-станция может передавать любую серию импульсов, а вторичная станция слышит их и генерирует ту же серию с задержкой в ​​1 мс.

Рассмотрим портативный приемник, расположенный в средней точке линии, проведенной между двумя станциями, известной как исходный уровень. В этом случае сигналы должны достичь приемника за 0,5 мс. Измеряя это время, они могли определить, что они находятся точно в 150 км от обеих станций, и тем самым точно определить их местоположение. Если приемник переместится в другое место на линии, синхронизация сигналов изменится. Например, если они синхронизируют сигналы на 0,25 и 0,75 мс, они находятся на расстоянии 75 км от ближайшей станции и 225 км от дальней.

Если приемник перемещается в сторону от базовой линии, задержка от обе станции будут расти. В какой-то момент, например, они будут измерять задержку в 1 и 1,5 мс, что означает, что приемник находится на расстоянии 300 км от одной станции и 450 км от другой. Если нарисовать круги радиусом 300 и 450 км вокруг двух станций на карте, круги пересекутся в двух точках. С помощью любого дополнительного источника навигационной информации одно из этих двух перекрестков может быть исключено как возможность и, таким образом, выявить их точное местоположение или «исправить».

Абсолютная и дифференциальная синхронизация

При таком подходе возникает серьезная практическая проблема - чтобы измерить время, за которое сигналы достигли приемника, приемник должен знать точное время, когда сигнал был первоначально отправлен. Это невозможно в случае несовместимых источников сигнала (таких как артиллерия противника), и даже в наше время приемники GPS с атомными часами, синхронизированными с космическим кораблем, очень редки.

В 1930-е годы такие точные измерения времени были просто невозможны; Часы необходимой точности было достаточно сложно построить в фиксированной форме, не говоря уже о переносных. Качественный кварцевый генератор, например, дрейфует от 1 до 2 секунд в месяц, или 1.4×10−3 секунд в час.[1] Это может показаться незначительным, но поскольку свет проходит 300 миллионов метров в секунду (190 000 миль в секунду), это представляет собой дрейф в 400 метров в час. Всего несколько часов полета сделают такую ​​систему непригодной для использования, и эта ситуация оставалась в силе до введения коммерческих атомные часы в 1960-е гг.

Однако можно точно измерить разница между двумя сигналами. Большая часть разработки подходящего оборудования проводилась между 1935 и 1938 годами в рамках усилий по развертыванию радар системы. В Великобритания, в частности, вложили значительные усилия в развитие своих Сеть Главная система. В радарный дисплей системы для Chain Home были основаны на осциллографы (или осциллографы, как их называли в то время) запускались для начала развертки при отправке широковещательного сигнала. Возвратные сигналы усиливались и отправлялись на дисплей осциллографа, создавая «вспышку». Измеряя расстояние вдоль лицевой стороны осциллографа до любых меток, можно было измерить время между трансляцией и приемом, таким образом обнаруживая расстояние до цели.

С очень незначительной модификацией один и тот же дисплей может использоваться для измерения времени разницы между двумя произвольными сигналами. Для навигационного использования можно использовать любое количество идентифицирующих характеристик, чтобы отличить главный сигнал от вторичных сигналов. В этом случае портативный приемник запустил трассировку, когда получил главный сигнал. По мере поступления сигналов от второстепенного они будут вызывать мигание на дисплее так же, как и цель на радаре, и точная задержка между ведущим и второстепенным легко определяется.

Гиперболическая навигация

Рассмотрим те же примеры, что и наши оригинальные случаи с абсолютным временем. Если приемник расположен в средней точке базовой линии, два сигнала будут получены в одно и то же время, поэтому задержка между ними будет равна нулю. Однако задержка будет равна нулю не только в том случае, если они расположены в 150 км от обеих станций и, следовательно, в середине базовой линии, но также если они расположены в 200 км от обеих станций, 300 км и т. Д. Таким образом, в этом случае приемник не может определить их точное местоположение, а только то, что их местоположение находится где-то вдоль линии, перпендикулярной базовой линии.

Во втором примере приемники определили синхронизацию как 0,25 и 0,75 мс, так что это даст измеренную задержку 0,5 мс. Есть много мест, которые могут вызвать эту разницу - 0,25 и 0,75 мс, но также 0,3 и 0,8 мс, 0,5 и 1 мс и т. Д. Если все эти возможные местоположения нанесены на график, они образуют гиперболическую кривую с центром на базовой линии. Навигационные диаграммы можно рисовать с кривыми для выбранных задержек, скажем, каждые 0,1 мс. Затем оператор может определить, на какой из этих линий они лежат, измерив задержку и посмотрев на график.

Одно измерение показывает диапазон возможных местоположений, а не одно исправление. Решение этой проблемы - просто добавить еще одну вторичную станцию ​​в другом месте. В этом случае будут измеряться две задержки: одна разница между ведущим и вторичным «A», а другая между ведущим и вторичным «B». Глядя на обе кривые задержки на графике, можно будет найти два пересечения, и одно из них можно выбрать в качестве вероятного местоположения приемника. Это аналогичное определение, как и в случае с прямыми измерениями времени / расстояния, но гиперболическая система состоит не более чем из обычного радиоприемника, подключенного к осциллографу.

Поскольку вторичный не может мгновенно передать свой импульс сигнала после приема главного сигнала, в сигнал была встроена фиксированная задержка. Независимо от того, какая задержка выбрана, будут некоторые места, где сигнал от двух вторичных источников будет приниматься одновременно, что затруднит их отображение на дисплее. Требовался какой-то способ отличить одно вторичное от другого. Общие методы включали передачу от вторичной обмотки только в определенное время с использованием разных частот, регулировку огибающей пакета сигнала или широковещательную передачу нескольких пакетов в определенном шаблоне. Набор станций, главный и вторичный, был известен как «цепь». Аналогичные методы используются для идентификации цепочек в случае, когда в данном месте может быть получено более одной цепочки.

Операционные системы

Мейнт Хармс был первым, кто попытался построить гиперболическую навигационную систему, начав с размышлений на эту тему в 1931 году в рамках своего магистерского экзамена в Seefahrtschule Lübeck (Навигационный колледж). Заняв должность профессора математики, физики и навигации в Kaisertor в Любеке, Хармс попытался продемонстрировать гиперболическую навигацию с использованием простых передатчиков и приемников. 18 февраля 1932 года он получил Reichspatent-Nr. 546000 за его изобретение.[2][3]

Ну и дела

Основная статья: Ну и дела (навигация)

Первая операционная гиперболическая навигация была в Великобритании. Ну и дела, впервые использованный экспериментально Бомбардировочная команда RAF в 1941 году. Джи использовался как для бомбардировок Германии, так и для навигации в районе Великобритании, особенно для посадки ночью. Несколько сетей Gee были построены в Великобритании, а после войны они расширились до четырех сетей в Великобритании, двух во Франции и одной в северной Германии. В течение периода после образования Международная организация гражданской авиации в 1946 году Gee считался основой мирового стандарта навигации, но Всенаправленный VHF диапазон Вместо этого была выбрана система (VOR), и последняя сеть Gee была закрыта в 1970 году.[4]

Все сигналы из данной цепочки отправлялись на одной частоте. Мастер-станция отправила два сигнала: сигнал «А», обозначающий начало периода синхронизации, и сигнал «D», который, по сути, состоял из двух «А», обозначающих конец. В каждом периоде один из двух вторичных компонентов отвечал, чередуя свои сигналы «B» и «C». В результате получился шаблон «ABD… ACD… ABD…». Широкополосный приемник использовался для настройки в цепочке, а выходной сигнал устанавливался на операторский осциллограф. Поскольку станции были близко расположены по частоте, это иногда приводило к тому, что на дисплее появлялись сигналы нескольких станций. Чтобы различать цепи в этих случаях, иногда вводился второй сигнал «А», «А1» или «призрак А», и образец мигания на дисплее мог использоваться для идентификации цепочки.[4]

Оператор сначала настроил свой приемник, чтобы увидеть на дисплее поток импульсов, иногда включая импульсы других цепей, которые были близки по частоте. Затем он настраивал гетеродин, который запускал синхронизацию осциллограммы осциллографа, так, чтобы он совпадал с часами на главной станции (которые могли меняться и менялись со временем). Затем он использовал бы переменную задержку для перемещения начала сигнала так, чтобы один из импульсов «А» находился в самой левой части прицела (действие идентично ручке «горизонтального удержания» на аналоговом телевизоре). Наконец, скорость следа на дисплее будет настроена так, чтобы импульс D был виден справа. Расстояние между импульсами B или C и импульсом A теперь можно было измерить с помощью прикрепленной шкалы. Полученные задержки затем можно было посмотреть на навигационной карте.[4]

Дисплей был относительно небольшим, что ограничивало разрешение и, следовательно, определение задержки. Была указана точность измерения в 1 микросекунду, что привело к точности определения правильного гиперболического значения примерно до 150 метров, а когда два таких измерения были объединены, результирующая точность определения местоположения составила около 210 метров. На больших расстояниях, например 350 миль, эллипс ошибки составлял примерно 6 миль на 1 милю. Максимальная дальность полета составляла около 450 миль,[4] хотя несколько долгосрочных исправлений были сделаны при необычных обстоятельствах.

ЛОРАН

Основная статья: ЛОРАН

США также рассматривали гиперболическую навигацию еще в 1940 году и начали разработку, известную как Project 3, которая была похожа на Gee. К тому времени, когда они были представлены Gee, они уже начали производство. Джи сразу был выбран для 8-я воздушная армия и команда Project 3 обратила свое внимание на другие варианты использования, в конечном итоге рассматривая конвой в частности, навигация.

Новая концепция основывалась на использовании небесные волны для получения импульсов на очень большие расстояния. Это давало значительно более сложные принимаемые сигналы, чем с системой прямой видимости Джи, и было труднее интерпретировать. Однако, за этим исключением, две системы были очень похожи по концепции и сильно различались выбором частоты и деталями синхронизации импульсов. Роберт Дж. Диппи, изобретатель Джи, переехал в США в середине 1942 года, чтобы помочь с деталями наземных станций. За это время он потребовал, чтобы была изготовлена ​​бортовая версия приемников, и она должна была быть взаимозаменяемой с Джи. В результате система возникла как ЛОРАН, для LOng RAnge Navigation, и первая цепочка из двух станций была запущена в июне 1942 года.[5] ЛОРАН стал ЛОРАН-А когда началось проектирование его замены, первоначально это была концепция LORAN-B, но в конечном итоге она была заменена очень дальнобойным LORAN-C, начиная с 1957 года.

В конечном итоге LORAN выбрала 1,950 МГц в качестве основной рабочей частоты. 7,5 МГц было выбрано для дневного использования в качестве дополнительного канала, но никогда не использовалось в оперативном режиме. По сравнению с дальностью полета Джи в 450 миль (720 км) по воздуху, LORAN имел дальность около 1500 миль (2400 км) над водой и 600 миль (970 км) над сушей. Работа в целом была похожа на Gee, но одновременно отображался только один из второстепенных сигналов. Для исправления требовалось, чтобы оператор измерял одну задержку, затем другую, а затем просматривал полученные задержки на диаграммах. Это был трудоемкий процесс, который мог занять несколько минут. Точность была заявлена ​​как 1% от диапазона.[5]

ЛОРАН использовал два метода для определения цепочки. Одна была рабочая частота, с четырьмя «каналами», как в Gee. Второй - частота повторения импульсов с «высокой», «низкой» и «медленной» скоростью. Это позволяло использовать до 12 цепей в любой заданной области. Кроме того, первоначально постоянное повторение импульсов было позже изменено, чтобы создать еще восемь уникальных шаблонов, что позволило создать 96 пар станций. Любая данная цепочка может использовать одну или несколько пар станций, требующих большого количества уникальных сигналов для широкого покрытия.[5]

Decca Navigator

Основная статья: Система навигации Decca

В Система навигации Decca изначально была разработана в США, но в конечном итоге была внедрена компанией Decca Radio в Великобритании и обычно называлась британской системой. Первоначально разработан для Королевский флот в качестве точного дополнения к морским версиям Gee, Decca впервые была использована 5 июня 1944 г. тральщики в рамках подготовки к День Д вторжения. Система была разработана в послевоенное время и конкурировала с GEE и другими системами для гражданского использования. По целому ряду причин, в частности из-за простоты использования, он широко использовался до 1990-х годов, в общей сложности 42 сети по всему миру. Ряд станций был обновлен в 1990-х годах, но повсеместное использование GPS привело к отключению Decca в полночь 31 марта 2000 года.[6]

Decca была основана на сравнении фаз непрерывных сигналов, а не на времени их импульсов. Это было более точно, так как фаза пары сигналов могла быть измерена с точностью до нескольких градусов, в случае с Decca - до четырех градусов. Это значительно улучшенная внутренняя точность позволила Decca использовать гораздо более длинные волны, чем Gee или LORAN, при сохранении того же уровня точности. Использование более длинных волн дало лучшее распространение, чем Gee или LORAN, хотя диапазоны обычно ограничивались примерно 500 милями для базовой системы.

У Decca также был неотъемлемый недостаток, заключающийся в том, что сигнал мог изменяться не более чем на 360 градусов, и этот шаблон повторялся по кругу вокруг станций. Это означало, что существует большое количество местоположений, которые соответствуют какому-либо конкретному фазовому измерению, проблема, известная как «фазовая неоднозначность». В то время как Джи установил вас в одном из двух мест, Декка назначил вам одно из сотен.

Decca решила эту проблему, используя одометр -подобный дисплей, известный как «декометры». Перед отъездом в поездку навигатор устанавливал счетчик полосы движения декометра в известное положение. По мере движения корабля стрелка циферблата будет вращаться и увеличивать или уменьшать счетчик, когда он достигает нуля. Комбинация этого числа и текущего показания циферблата позволила навигатору напрямую считывать текущую задержку и искать ее на диаграмме, что было намного проще, чем Джи или LORAN. Использовать его было настолько проще, что позже Decca добавила функцию автоматического построения графиков, которая отображение движущейся карты. Более поздние дополнения к сигнальной цепочке позволили напрямую рассчитывать зону и полосу движения, что избавило от необходимости вручную настраивать счетчики полос и упростило использование системы.[6]

Поскольку каждый главный и вторичный сигнал отправлялся на разной частоте, одновременно можно было измерить любое количество задержек; на практике для получения трех выходов использовались один главный и три вторичных. Поскольку каждый сигнал отправлялся на разной частоте, все три, известные как «зеленый», «красный» и «фиолетовый», одновременно декодировались и отображались на трех декометрах. Вторичные компоненты были физически распределены под углом 120 градусов друг к другу, что позволяло оператору выбирать на дисплее пару сигналов, которые отправлялись со станций, как можно ближе к прямым углам к приемнику, что дополнительно улучшало точность. Максимальная точность обычно указывалась на уровне 200 ярдов, хотя при этом допускались эксплуатационные ошибки.[6]

Помимо большей точности и простоты использования, Decca также больше подходила для использования на суше. Задержки из-за рефракции могут иметь значительное влияние на синхронизацию импульсов, но гораздо меньше на изменения фазы. Таким образом, компания Decca стала пользоваться большим спросом на вертолеты, где такие средства захода на посадку, как ILS и VOR не подходили для небольших аэродромов и использовались в основном в случайных местах. Одним из серьезных недостатков Decca было то, что он был подвержен шуму, особенно от молния. Это не было серьезной проблемой для кораблей, которые могли позволить себе переждать штормы, но делали его непригодным для аэронавигации на большие расстояния, где время имело значение. Для этой роли было представлено несколько версий Decca, в частности DECTRA и DELRAC, но они не получили широкого распространения.[7][8]

ЛОРАН-С

Основная статья: ЛОРАН-С

LORAN-A был разработан для быстрого создания на базе Gee, и его рабочая частота была выбрана исходя из комбинации необходимости большой дальности над водой и выбранной минимальной точности. Использование гораздо более низких частот, в кГц вместо МГц, значительно расширило бы диапазон системы. Однако точность исправления зависит от длина волны сигнала, который увеличивается на более низких частотах - другими словами, использование более низкой частоты обязательно снизит точность системы. Надеясь на лучшее, ранние эксперименты с "LF Loran" вместо этого показали, что точность была намного хуже, чем предполагалось, и усилия в этом направлении были прекращены.[9] За этим последовало несколько остановок низкочастотных попыток, в том числе концепции Decca-like Cyclan и Navarho. Ни один из них, как оказалось, не предлагал никакого реального преимущества по сравнению с Decca; они либо предлагали незначительно улучшенную дальность, либо лучшую дальность, но слишком низкую точность, чтобы быть полезными.

Джи и ЛОРАН-А стали возможными благодаря развитию осциллографа - до этого точное измерение времени было невозможно. LORAN-C стало возможным благодаря разработке недорогой ФАПЧ (PLL) в 1950-х годах. ФАПЧ создает устойчивый выходной сигнал с той же частотой и фазой, что и входной сигнал, даже если этот вход является периодическим или плохо принимается. В этом случае важной особенностью было то, что система ФАПЧ позволяла восстанавливать непрерывный сигнал из нескольких коротких импульсов. Система, использующая ФАПЧ, может принимать одиночный импульсный сигнал, например, Джи, а затем восстанавливать непрерывный тональный сигнал для измерения фазы, как Decca.

При повторном использовании передатчиков Cyclan ВМС США начали эксперименты с такой системой в середине 1950-х годов и окончательно включили систему в 1957 году. За этим последовали многочисленные цепочки, которые в конечном итоге обеспечили всемирное покрытие рядом с союзниками и активами США.[9] Хотя он менее точен, чем Decca, он предлагает сочетание разумной точности и большой дальности, сочетание, которое устарело почти все другие системы, которые использовались тогда, и привело к их постепенному отказу. LORAN-C оставался в эксплуатации и в эпоху спутниковой навигации, пока GPS, наконец, не остановил его 8 февраля 2010 года.[10]

В базовой работе LORAN-C больше похож на Decca, чем на Gee или LORAN-A, поскольку его основным способом определения местоположения было сравнение разностей фаз между сигналами. Однако на низких частотах и ​​на больших расстояниях будет трудно понять, смотрите ли вы на текущую фазу сигнала, или на фазу сигнала, прошедшего один цикл назад, или, возможно, на фазу, отраженную от ионосфера. Чтобы уменьшить эту двусмысленность, необходима некоторая вторичная информация. LORAN-C добился этого, посылая уникальные детали в импульсах, чтобы каждую станцию ​​можно было однозначно идентифицировать.

Сигнал был запущен, когда ведущий транслировал последовательность из девяти импульсов, при этом точная синхронизация между каждым импульсом использовалась для идентификации станции. Каждая из вторичных станций затем отправила свои собственные сигналы, состоящие из восьми импульсов в шаблонах, которые показывали, какой станции они были. Приемники могут использовать синхронизацию сигналов для выбора цепочек, идентификации вторичных компонентов и отклонения сигналов, отраженных от ионосферы.[11]

Цепочки LORAN-C были организованы в главную станцию, M, и до пяти вторичных станций, V, W, X, Y, Z. Все транслировались на частоте 100 кГц, что намного ниже частоты, чем в более ранних системах. В результате получился сигнал, который обеспечивал дневную дальность распространения земных волн на расстоянии 2250 миль, ночную наземную волну на расстоянии 1650 миль и небесную волну до 3000 миль. Точность отсчета времени была оценена в 0,15 микросекунды, обеспечивая точность порядка от 50 до 100 метров. В реальных условиях береговая охрана указала абсолютную точность в 0,25 морской мили или выше.[12]

Омега

Основная статья: Омега (система навигации)

Одна из последних гиперболических навигационных систем, которые вошли в оперативное использование, была одной из первых разработанных; Omega ведет свою историю от работы Джона Элвина Пирса в 1940-х годах, работая над той же основной идеей, что и система фазового сравнения Decca. Он придумал систему специально для глобальной навигации средней точности и, таким образом, выбрал чрезвычайно низкую частоту 10 кГц в качестве основы для сигнала. Однако проблема с фазовой неоднозначностью, как в случае с Decca, означала, что в то время система не была практичной.

Если петля фазовой автоподстройки частоты сделала возможным использование LORAN-C, то для Omega это было введение инерциальные навигационные системы (INS), который предложил решение - INS был достаточно точным, чтобы разрешить любую двусмысленность в отношении того, на какой полосе находился приемник. Эксперименты продолжались в течение 1950-х и 60-х годов, параллельно с разработкой Decca своей почти идентичной системы DELRAC. Так продолжалось до 1960-х годов, когда ледокольные баллистические подводные лодки стала главной сдерживающей силой, что в такой системе была острая необходимость. ВМС США санкционировали полное развертывание в 1968 году, достигнув полного набора из 8 станций в 1983 году. Omega также оказалась одной из самых недолговечных систем, остановившись 20 сентября 1997 года.[13]

Станции Омега передают непрерывный сигнал в определенный временной интервал. Чтобы поддерживать точное время слотов для станций, распределенных по всему миру, станции были оснащены синхронизированными атомные часы. Эти часы также обеспечивали отправку сигналов с правильной частотой и фазой; в отличие от предыдущих систем, Омега не нужно иметь мастер / среднее расположение, как часы были точны достаточно, чтобы вызвать сигналы без внешнего опорного сигнала. Чтобы начать последовательность, станция в Норвегия первоначально будет транслироваться на частоте 10,2 кГц в течение 0,9 секунды, затем отключится на 0,2 секунды, затем будет транслироваться на частоте 13,6 кГц в течение 1,0 секунды и так далее. Каждая станция передала серию из четырех таких сигналов продолжительностью около секунды каждый, а затем замолчала, пока другие станции занимали свою очередь. В любой момент времени три станции будут вещать одновременно на разных частотах. Приемники выбирают набор станций, которые наиболее подходят для их данного местоположения, а затем ждут появления сигналов для этих станций в течение 10-секундной цепочки. Затем вычисление исправления происходило точно так же, как и в Decca, хотя гораздо более низкая рабочая частота привела к гораздо меньшей точности. Карты Omega показывают точность от 2 до 4 морских миль.[13]

ЧАЙКА

Основная статья: ЧАЙКА

ЧАЙКА - это Советский союз является аналогом LORAN-C и работает по аналогичным принципам и с той же частотой. Он отличается прежде всего деталями огибающих импульсов. На территории бывшего Советского Союза распределено пять сетей CHAYKA, каждая с главным и от двух до четырех вторичных.

Альфа

Основная статья: Альфа (навигация)

Альфа, более известная под своим советским названием, РСДН-20, по сути, является версией Омеги, развернутой в бывшей Советский союз начиная с 1962 года. Первоначальная система использовала только три передатчика, которые работали примерно на одной линии в Краснодаре, Ревде и Новосибирске, причем последняя была главной станцией. В 1991 году в Хабаровске и Сейде заработали еще две станции. Станции используют частоты от 11 до 14 кГц.[14]

Системы спутниковой навигации

Основная статья: Спутниковая навигация

Два осложняющих фактора для систем спутниковой навигации: (1) передающие станции (спутники) перемещаются; и (2) спутниковые передачи GPS синхронизированы с UTC (с опубликованным смещением), таким образом обеспечивая точное время. Пункт (1) требует, чтобы координаты спутника были известны как функция времени (включены в широковещательные сообщения). Пункт (2) позволяет системам спутниковой навигации предоставлять информацию о времени и местоположении, но требует более сложного алгоритма решения. Однако это технические отличия от фиксированных на земле гиперболических систем, а не принципиальные отличия.[15][16]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Точность часов в ppm»
  2. ^ Festschrift 175 Jahre Seefahrtschule Lübeck
  3. ^ Мелдау-Степи, Lehrbuch der Navigation, B.2, стр. 7.142, Бремен 1958 г.
  4. ^ а б c d Джерри Прок, «Система GEE», 14 января 2001 г.
  5. ^ а б c Джерри Прок, «ЛОРАН-А», 26 ноября 2007 г.
  6. ^ а б c Джерри Прок, "Decca Navigator - История", 14 января 2008 г.
  7. ^ Джерри Прок, "ДЕКТРА", 20 февраля 2001 г.
  8. ^ Джерри Прок, "ДЕЛРАК", 26 января 2008 г.
  9. ^ а б Джерри Прок, "История ЛОРАН-С", 21 марта 2004 г.
  10. ^ Джерри Прок, "Закрытие LORAN-C", 1 сентября 2010 г.
  11. ^ Джерри Прок, «Характеристики сигнала LORAN-C», 24 сентября 2006 г.
  12. ^ «Специальное уведомление относительно закрытия LORAN» Береговая охрана США, 8 июня 2012 г.
  13. ^ а б Джерри Прок, "ОМЕГА", 21 октября 2010 г.
  14. ^ Тронд Якобсен, «РОССИЙСКАЯ СИСТЕМА СНЧ-НАВИДА, АЛЬФА, РСДН-20»
  15. ^ Абель, Дж. и Чаффи, Дж. У., "Существование и уникальность решений GPS", IEEE Transactions по аэрокосмическим и электронным системам, т. 26, вып. 6. С. 748–53, сентябрь 1991 г.
  16. ^ Фанг, Б.Т., "Комментарии Дж. С. Абеля и Дж. У. Чаффи к статье" Существование и единственность решений GPS ", IEEE Transactions по аэрокосмическим и электронным системам, т. 28, вып. 4 октября 1992 г.