История развития радионавигации

После изобретения радио и разработки конструкций направленных антенн, были предприняты вполне очевидные попытки применить для целей навигации радиомаяки, работающие за пределами оптической видимости. Кроме морской навигации, радиомаяки стали широко применяться (и применяются до сих пор) в авиации для прокладки и коррекции курса летательных аппаратов. Как правило, они работают в диапазоне средних волн, а для приема сигнала используется комбинированная рамочная антенна с узкой диаграммой направленности.

Кроме радиопеленгаторов, для определения места судна в море использовались разностно-дальномерные радионавигационные системы (РНС) дальней навигации.

Принцип работы этих РНС заключался в измерении разности расстояний до береговых радиостанций. В зависимости от применяемого способа определения разности расстояний РНС были импульсные, фазовые и импульсно-фазовые. К импульсным и импульсно-фазовым системам относились:

«Лоран-А» и «Лоран-С» (от английского Long Range Novigation). Впоследствии система «Лоран-А» была заменена более высокоточными системами, в частности импульсно-фазовой РНС " Лоран-С".

Береговые станции системы «Лоран-С» были объединены в цепочки, которые состояли из одной ведущей и нескольких ведомых станций. Ведущая станция с каждой из ведомых образовывали пару станций, излучающих импульсы одинаковой длительности согласованно друг с другом.

Ведомая станция принимала импульсы ведущей и излучала их после некоторой временной задержки. Поэтому в точку приема, находящуюся на неодинаковых расстояниях от излучающих станций, импульсы придут через различные промежутки времени. Разность времени прихода импульсов определится разностью расстояний от точки приема до обеих станций и некоторой временной задержкой. Точность определения линии положения с помощью импульсных РНС зависила от взаимного расположения станций и места судна, а также от условий распространения радиоволн и от точности измерения разности времени прихода импульсов. Судовой приемоиндикатор принимал импульсы данной пары станций и производил измерения разности времени их прихода, а также разности фаз колебаний. Точность измерения места судна РНС " Лоран-С" по разности времени прихода импульсов составлял 0, 5-1, 5 мили на расстоянии 350 миль и 1, 5-5 миль на расстоянии от 800 до 1200 миль от станции. 10 действующих цепочек станций РНС «Лоран-С» обслуживал 3/4 поверхности северного полушария Земли.

При определении места судна по РНС " Лоран-С" использовали радионавигационные карты, на которых были нанесены расчётные гиперболические изолинии, или специальные таблицы, с помощью которых на путевой карте можно было нанести отрезки гипербол в районе места нахождения судна.

К разностно-дальномерным системам относлась также и фазовая РНС «Декка-навигатор». Принцип работы этой станции основывался на измерении на судне разности фаз электромагнитных колебаний, приходящих от двух береговых станций. Комплекс РНС " Декка-навигатор" состоял из цепочки береговых станций, судового приемоиндикатора и специальных радионавигационных карт, на которых были нанесены сетки гиперболических линий положений. В цепочку РНС " Декка-навигатор" входили три, чаще четыре береговые станции, o одна из которых ведущая, а остальные ведомые.

Омега. Радионавигационная система дальней навигации США. Стандартная система Omega состояла из восьми наземных станций. Рабочая зона перекрывала практически всю поверхность Земли. Дальность действия каждой станции составляла 9…10 тыс. км. Каждая из них, в известный момент времени, начинала передачу сигналов на частотах 10, 2; 11, 3 и 13, 6 кГц. Частота 10, 2 кГц служила для определения местоположения с точностью до 2 миль. На разностных частотах устранялась многозначность отсчета. В 1997 году, наземные маяки радионавигационной системы " Omega" выведены из эксплуатации.