Радионавигация

Радионавигация или радионавигация — это применение радиочастот для определения положения объекта на Земле , будь то судна или препятствия. Подобно радиолокации , это разновидность радиоопределения .

Основными принципами являются измерения от/до электрических маяков , особенно

• Угловые направления , например, по пеленгу, радиофазам или интерферометрии,
• Расстояния , например , путем измерения времени полета между одним передатчиком и несколькими приемниками или наоборот,
• расстояний Разница при измерении времени прибытия сигналов от одного передатчика к нескольким приемникам или наоборот.
• Частично также скорость , например, посредством радиодоплеровского сдвига .

Также важны комбинации этих принципов измерения: например, многие радары измеряют дальность и азимут цели.

Системы измерения подшипников

В этих системах использовалась направленная радиоантенна для определения местоположения радиовещательной станции на земле. используются традиционные навигационные методы Затем для определения радиолокации . Они были введены до Первой мировой войны и используются до сих пор.

Радиопеленгация

Амелии Эрхарт У Lockheed Electra была заметная петля RDF на крыше кабины.

Основная статья: Радиопеленгатор

Первой системой радионавигации стал радиопеленгатор , или RDF. Настроившись на радиостанцию , а затем используя направленную антенну , можно было определить направление на радиовещательную антенну. Затем было проведено второе измерение с использованием другой станции. Используя триангуляцию , два направления можно нанести на карту, где их пересечение покажет местоположение навигатора. Для этой задачи можно использовать коммерческие AM- цепочки маломощных радиомаяков радиостанции из-за их большого радиуса действия и высокой мощности, но специально для этой задачи также были установлены , особенно вблизи аэропортов и гаваней.

Ранние системы RDF обычно использовали рамочную антенну — небольшую петлю из металлического провода, которая крепилась так, что ее можно было вращать вокруг вертикальной оси. Под большинством углов петля имеет довольно плоскую диаграмму приема, но когда она расположена перпендикулярно станции, сигнал, полученный на одной стороне петли, подавляет сигнал на другой, вызывая резкое падение приема, известное как «нулевой». Вращая петлю и находя нулевой угол, можно определить относительный пеленг станции. Рамочные антенны можно увидеть на большинстве самолетов и кораблей до 1950-х годов.

Обратный RDF

Орфорднесский маяк, каким он выглядит сегодня.

Основная проблема с RDF заключается в том, что на транспортном средстве требовалась специальная антенна, которую, возможно, будет непросто установить на небольшие транспортные средства или самолеты с одним экипажем. Меньшая проблема заключается в том, что точность системы в некоторой степени зависит от размера антенны, но антенны большего размера также усложнят установку.

В период между Первой и Второй мировыми войнами был представлен ряд систем, которые размещали вращающуюся антенну на земле. Когда антенна вращалась в фиксированном положении, обычно на севере, на антенну подавался сигнал кода Морзе , состоящий из идентификационных букв станции, чтобы приемник мог гарантировать, что они слушают правильную станцию. Затем они ждали, пока сигнал либо достигнет пика, либо исчезнет, ​​когда антенна на короткое время укажет в их направлении. Вычислив задержку между сигналом Морзе и пиком/нулем, а затем разделив на известную скорость вращения станции, можно рассчитать пеленг станции.

Первой такой системой была немецкая Telefunken Kompass Sender , которая начала работу в 1907 году и эксплуатировалась флотом цеппелинов до 1918 года. Усовершенствованная версия была представлена ​​Великобританией как Орфорднесский маяк в 1929 году и использовалась до середины 1930-х годов. За этим последовал ряд улучшенных версий, в которых механическое движение антенн было заменено методами фазирования, которые обеспечивали ту же диаграмму выходного сигнала без движущихся частей. Одним из самых долговечных примеров был Sonne , который вступил в строй незадолго до Второй мировой войны и эксплуатировался под названием Consol до 1991 года. Современная система VOR основана на тех же принципах (см. ниже).

АПД и НБД

Основная статья: Ненаправленный маяк

Большой прогресс в методе RDF был достигнут в форме сравнения фаз сигнала, измеренного на двух или более небольших антеннах или на одном узконаправленном соленоиде . Эти приемники были меньше, точнее и проще в эксплуатации. В сочетании с появлением транзистора и интегральной схемы системы RDF настолько уменьшились в размерах и сложности, что снова стали довольно распространенными в 1960-х годах и были известны под новым названием автоматический пеленгатор или ADF.

Это также привело к возрождению работы простых радиомаяков для использования с этими системами RDF, которые теперь называются ненаправленными маяками (NDB). Поскольку сигналы НЧ/СЧ, используемые NDB, могут повторять кривизну Земли, NDB имеет гораздо большую дальность действия, чем VOR , который распространяется только в пределах прямой видимости . NDB можно разделить на дальние и короткие в зависимости от их мощности. Полоса частот, отведенная ненаправленным маякам, составляет 190–1750 кГц, но ту же систему можно использовать с любой распространенной коммерческой станцией AM-диапазона.

ДО

Передатчик VOR

Основная статья: Всенаправленный диапазон УКВ

Всенаправленный диапазон VHF , или VOR, представляет собой реализацию системы обратного RDF, но более точную и полностью автоматизированную.

Станция VOR передает два аудиосигнала на несущей ОВЧ: один представляет собой код Морзе с частотой 1020 Гц для идентификации станции, другой представляет собой непрерывный аудиосигнал с частотой 9960 Гц, модулированный с частотой 30 Гц, с нулевым градусом, относящимся к магнитному северу. Этот сигнал вращается механически или электрически с частотой 30 Гц, что выглядит как AM-сигнал частотой 30 Гц, добавленный к двум предыдущим сигналам, фазировка которого зависит от положения самолета относительно станции VOR.

Сигнал VOR представляет собой одну радиочастотную несущую, которая демодулируется в составной аудиосигнал, состоящий из опорного сигнала 9960 Гц, модулированного с частотой 30 Гц, опорного AM-сигнала 30 Гц и «маркерного» сигнала 1020 Гц для идентификации станции. Преобразование этого аудиосигнала в полезные навигационные средства осуществляется навигационным преобразователем, который принимает опорный сигнал и сравнивает фазировку с переменным сигналом. Разность фаз в градусах выводится на навигационные дисплеи. Идентификация станции осуществляется путем непосредственного прослушивания звука, поскольку сигналы частотой 9960 Гц и 30 Гц отфильтровываются из внутренней системы связи самолета, оставляя только идентификацию станции азбукой Морзе с частотой 1020 Гц.

Система может использоваться с совместимым приемником глиссады и маркерного маяка, что делает самолет совместимым с ILS (системой посадки по приборам)}. Как только заход самолета станет точным (самолет окажется в «нужном месте»), приемник VOR будет использоваться на другой частоте, чтобы определить, направлен ли самолет в «правильном направлении». Некоторые самолеты обычно используют две системы приемника VOR: одну в режиме только VOR для определения «нужного места», а другую в режиме ILS в сочетании с глиссадным приемником для определения «правильного направления». }Сочетание того и другого обеспечивает точный подход в ненастную погоду.

Балочные системы

Лучевые системы передают узкие сигналы в небо, а навигация осуществляется за счет удержания самолета в центре луча. используется ряд станций Для создания воздушной трассы , при этом навигатор настраивает разные станции по направлению движения. Эти системы были распространены в эпоху, когда электроника была большой и дорогой, поскольку они предъявляли минимальные требования к приемникам — это были просто голосовые радиоприемники, настроенные на выбранные частоты. Однако они не обеспечивали навигацию за пределами лучей и поэтому были менее гибкими в использовании. Быстрая миниатюризация электроники во время и после Второй мировой войны сделала такие системы, как VOR, практичными, и большинство лучевых систем быстро исчезли.

Лоренц

Основная статья: луч Лоренца

В эпоху после Первой мировой войны немецкая компания Лоренц разработала средство проецирования двух узких радиосигналов с небольшим перекрытием в центре. Передавая разные аудиосигналы в двух лучах, приемник мог очень точно расположиться по центральной линии, слушая сигнал в наушниках. В некоторых формах система была точна менее чем до степени.

Первоначально известная как «Ultrakurzwellen-Landefunkfeuer» (LFF) или просто «Leitstrahl» (путеводный луч), на развитие сети станций было мало денег. Вместо этого первую широко распространенную радионавигационную сеть, использующую низкие и средние частоты, возглавили США (см. LFF ниже). Разработка была возобновлена ​​в Германии в 1930-х годах как система ближнего действия, развернутая в аэропортах в качестве средства помощи при слепой посадке . Хотя существовал некоторый интерес к развертыванию системы средней дальности, такой как американская LFF, развертывание еще не началось, когда лучевая система была объединена с концепциями синхронизации Орфорднесса для создания высокоточной системы Зонне . Во всех этих ролях система была известна просто как «луч Лоренца». Лоренц был ранним предшественником современной системы посадки по приборам .

Непосредственно перед Второй мировой войной та же концепция была разработана как система слепого бомбометания. При этом использовались очень большие антенны для обеспечения необходимой точности на больших расстояниях (над Англией) и очень мощные передатчики. Были использованы два таких луча, пересекающие цель для ее триангуляции. Бомбардировщики попадали в один из лучей и использовали его для наведения, пока не услышали второй во втором радиоприемнике, используя этот сигнал для определения времени сброса бомб. Система была очень точной, и « Битва лучей » разразилась, когда Соединенного Королевства спецслужбы попытались и затем преуспели в том, чтобы сделать систему бесполезной с помощью электронной войны .

Низкочастотный радиодиапазон

Основная статья: Низкочастотный радиодиапазон

Наземная станция LFR

Низкочастотный радиодиапазон (LFR, среди других названий также «Four Course Radio Range») был основной навигационной системой, используемой самолетами для полетов по приборам в 1930-х и 1940-х годах в США и других странах, вплоть до появления VOR в конец 1940-х годов. Он использовался как для навигации по маршруту, так и для захода на посадку по приборам .

Наземные станции состояли из набора из четырех антенн, которые проецировали две перекрывающиеся диаграммы направленности в форме восьмерки под углом 90 градусов друг к другу. Один из этих шаблонов был «кодирован» сигналом азбуки Морзе «А», дит-да, а второй шаблон «N», да-дит. В результате вокруг станции образовались два противоположных квадранта «А» и два противоположных квадранта «N». Границы между этими квадрантами образовывали четыре участка курса или «лучи», и если пилот летел по этим линиям, сигналы «A» и «N» сливались в устойчивый тон «на курсе», и пилот оказывался «на луче». Если пилот отклонялся в любую сторону, тон «А» или «N» становился громче, и пилот знал, что нужно внести поправку. Лучи обычно совмещались с другими станциями, образуя набор воздушных трасс , позволяющих самолету путешествовать из аэропорта в аэропорт, следуя выбранному набору станций. Эффективная точность курса составляла около трёх градусов, что вблизи станции обеспечивало достаточный запас безопасности для заходов на посадку по приборам. вплоть до низких минимумов. На пике развертывания в США насчитывалось более 400 станций LFR.

Глиссадный маршрут и курсовой маяк ILS

Остальными широко используемыми лучевыми системами являются глиссада и курсовой маяк системы посадки по приборам (ILS). ILS использует курсовой маяк для определения горизонтального положения и глиссаду для обеспечения вертикального положения. ILS может обеспечить достаточную точность и избыточность, чтобы обеспечить автоматическую посадку.

Для получения дополнительной информации см. также:

Основные статьи: Глиссадная дорожка системы посадки по приборам и курсовой курс системы посадки по приборам.

Транспондерные системы

Основная статья: Транспондер

См. Также: Система посадки транспондера.

Позиции можно определить с помощью любых двух мер угла или расстояния. Появление радара в 1930-х годах дало возможность напрямую определять расстояние до объекта даже на больших расстояниях. Вскоре появились навигационные системы, основанные на этих концепциях, которые до недавнего времени широко использовались. Сегодня они используются в основном в авиации, хотя GPS во многом вытеснила эту роль.

Радар и транспондеры

Ранние радиолокационные в Великобритании системы, такие как Chain Home , состояли из больших передатчиков и отдельных приемников. Передатчик периодически посылает короткий импульс мощного радиосигнала, который передается в космос через вещательные антенны. Когда сигнал отражается от цели, часть этого сигнала отражается обратно в направлении станции, где он принимается. Полученный сигнал составляет лишь небольшую часть мощности вещания, и для его использования его необходимо сильно усилить.

Эти же сигналы по местной электропроводке передаются и на пост оператора, оборудованный осциллографом . Электроника, подключенная к осциллографу, выдает сигнал, напряжение которого увеличивается за короткий промежуток времени, несколько микросекунд. При отправке на вход X осциллографа на осциллографе отображается горизонтальная линия. Эта «развертка» запускается сигналом, поступающим от вещательной компании, поэтому развертка начинается при отправке импульса. Усиленные сигналы от приемника затем отправляются на вход Y, где любое полученное отражение заставляет луч двигаться вверх по дисплею. Это приводит к появлению серии «бликов» вдоль горизонтальной оси, указывающих на отраженные сигналы. Измерив расстояние от начала развертки до точки, что соответствует времени между передачей и приемом, можно определить расстояние до объекта.

Вскоре после появления радара появился радиоответчик . Транспондеры представляют собой комбинацию приемника и передатчика, работа которых автоматизирована: при приеме определенного сигнала, обычно импульса на определенной частоте, транспондер отправляет в ответ импульс, обычно с задержкой на очень короткое время. Транспондеры изначально использовались в качестве основы для первых IFF систем ; самолет с соответствующим транспондером будет отображаться на дисплее как часть нормальной работы радара, но затем сигнал от транспондера приведет к появлению второго сигнала через некоторое время. Одиночные вспышки были врагами, двойные — дружественными.

Системы дальней навигации на основе транспондеров имеют значительное преимущество с точки зрения точности позиционирования. Любой радиосигнал распространяется на расстояние, образуя, например, веерообразные лучи сигнала Лоренца. По мере увеличения расстояния между вещателем и приемником площадь, охватываемая вентилятором, увеличивается, что снижает точность определения местоположения внутри нее. Для сравнения, системы на основе транспондеров измеряют время между двумя сигналами, и точность этого измерения во многом зависит от оборудования и ничего больше. Это позволяет этим системам оставаться точными на очень большом расстоянии.

Новейшие системы транспондеров (режим S) также могут предоставлять информацию о местоположении, возможно, полученную от GNSS , что позволяет еще более точно позиционировать цели.

Бомбардировочные системы

Первой системой дальней навигации стала немецкая Y-Gerät система слепого бомбометания . При этом использовался луч Лоренца для горизонтального позиционирования и транспондер для определения дальности. Наземная система периодически отправляла импульсы, которые возвращал бортовой транспондер. Измерив общее время прохождения туда и обратно на осциллографе радара, можно было точно определить дальность полета самолета даже на очень больших расстояниях. Затем оператор передал эту информацию экипажу бомбардировщика по голосовым каналам и указал, когда сбросить бомбы.

Британцы представили аналогичные системы, в частности систему гобоя . Для этого использовались две станции в Англии, которые работали на разных частотах и ​​позволяли триангулировать самолет в космосе. Для облегчения работы пилотов для навигации использовался только один из них – перед полетом над целью с одной из станций чертился круг, и по указанию наземного оператора самолету давали команду лететь по этому кругу. Вторая станция использовалась, как и в Y-Gerät, для определения времени падения бомбы. В отличие от Y-Gerät, Гобой был специально создан для обеспечения очень высокой точности, до 35 м, что намного лучше, чем даже у лучших оптических бомбовых прицелов .

Одна из проблем с гобоем заключалась в том, что он позволял одновременно управлять только одним самолетом. В более поздней системе Gee-H эта проблема была решена путем размещения транспондера на земле, а передатчика - в самолете. Затем сигналы были проверены на имеющихся Gee в самолете дисплеях (см. ниже). Gee-H не обладал точностью гобоя, но мог использоваться одновременно до 90 самолетами. Эта базовая концепция по сей день легла в основу большинства дальномерных навигационных систем.

Маяки

Основная статья: Электрический маяк

Ключом к концепции транспондера является то, что его можно использовать с существующими радиолокационными системами. Радар ASV, представленный прибрежным командованием ВВС Великобритании, был разработан для отслеживания подводных лодок и кораблей путем отображения сигнала от двух антенн рядом и позволяющего оператору сравнивать их относительную силу. Добавление наземного транспондера немедленно превратило тот же дисплей в систему, способную с высокой точностью направлять самолет к транспондеру или «маяку» в этой роли.

Британцы применили эту концепцию в своей системе «Ребекка/Эврика» , где транспондеры «Эврика» с батарейным питанием запускались бортовыми радиостанциями «Ребекка», а затем отображались на ASV Mk. II радиолокационные установки. «Эврики» были предоставлены бойцам французского сопротивления, которые использовали их для доставки грузов с высокой точностью. США быстро внедрили эту систему для проведения парашютно-десантных операций, сбрасывая «Эврику» силами следопытов или партизан, а затем ориентируясь на эти сигналы, чтобы обозначить зоны высадки.

Система радиомаяков широко использовалась в послевоенное время для систем слепого бомбометания. Особо следует отметить системы, используемые морской пехотой США , которые позволяли задерживать сигнал таким образом, чтобы компенсировать точку падения. Эти системы позволяли войскам на передовой наводить самолеты на точки перед собой, направляя огонь по противнику. Маяки также широко использовались для временной или мобильной навигации, поскольку системы транспондеров, как правило, были небольшими и маломощными, их можно было переносить человеком или устанавливать на джипе .

ДМЕ

Основная статья: Дальномерное оборудование

Смотрите также: Тактическая аэронавигационная система.

В послевоенное время в качестве системы дальномерного оборудования (DME) была развернута общая навигационная система с использованием систем на базе транспондеров.

По своей концепции DME был идентичен Gee-H, но в нем использовалась новая электроника для автоматического измерения временной задержки и отображения ее в виде числа, вместо того, чтобы заставлять оператора рассчитывать время сигналов вручную на осциллографе. Это приводило к тому, что импульсы запроса DME от разных самолетов могли быть перепутаны, но это было решено за счет того, что каждый самолет отправлял разные серии импульсов, которые наземный транспондер повторял обратно.

DME почти всегда используется вместе с VOR и обычно размещается рядом со станцией VOR. Эта комбинация позволяет одной станции VOR/DME определять угол и расстояние и тем самым обеспечивать определение местоположения одной станции. DME также используется в качестве основы для измерения расстояния в военной системе TACAN , а их сигналы DME могут использоваться гражданскими приемниками.

Гиперболические системы

Основная статья: Гиперболическая навигация

Гиперболические навигационные системы представляют собой модифицированную форму транспондерных систем, которая устраняет необходимость в бортовом транспондере. Название относится к тому факту, что они не создают единого расстояния или угла, а вместо этого указывают местоположение вдоль любого количества гиперболических линий в пространстве. Два таких измерения дают исправление. Поскольку эти системы почти всегда используются с конкретной навигационной картой с нанесенными на нее гиперболическими линиями, они обычно напрямую показывают местоположение приемника, устраняя необходимость ручной триангуляции. Когда эти карты были оцифрованы, они стали первыми настоящими навигационными системами, определяющими местоположение, выводящими местоположение приемника в виде широты и долготы. Гиперболические системы были внедрены во время Второй мировой войны и оставались основными передовыми навигационными системами дальнего действия, пока в 1990-х годах их не заменила GPS.

Давать

Основная статья: Ну и дела (навигация)

Первой гиперболической системой, которая была разработана, была британская система Ge , разработанная во время Второй мировой войны . Джи использовал серию передатчиков, отправляющих точно синхронизированные сигналы, причем сигналы покидали станции с фиксированной задержкой. Самолет, использующий Gee, бомбардировочного командования британских ВВС тяжелые бомбардировщики , проверял время прибытия на осциллографе на штурманской станции. Если сигнал от двух станций поступил одновременно, самолет должен находиться на одинаковом расстоянии от обоих передатчиков, что позволяет штурману определить на своей карте линию положения всех позиций на этом расстоянии от обеих станций. Чаще всего сигнал от одной станции принимается раньше, чем от другой. Разница во времени между двумя сигналами показала бы , что они находятся на кривой возможных местоположений. Выполняя аналогичные измерения с другими станциями, можно получить дополнительные линии положения, что приведет к определению местоположения. Джи имел точность около 165 ярдов (150 м) на коротких дистанциях и до мили (1,6 км) на больших дистанциях над Германией. Gee продолжал использоваться еще долгое время после Второй мировой войны и оснащал самолеты RAF еще в 1960-х годах (к тому времени приблизительная частота составляла 68 МГц).

Лоран

Основная статья: ЛОРАН

Когда в 1942 году «Джи» вступила в строй, подобные усилия США оказались сочтены излишними. Они направили свои усилия по разработке на систему с гораздо большей дальностью действия, основанную на тех же принципах, с использованием гораздо более низких частот, что позволило обеспечить покрытие через Атлантический океан . Результатом стал LORAN , что означает «Средство навигации дальнего действия». Обратной стороной длинноволнового подхода было то, что точность была значительно снижена по сравнению с высокочастотным методом Ge. ЛОРАН широко использовался во время конвойных операций в конце войны.

Декка

Основная статья: Система Decca Navigator

Другой британской системой той же эпохи была Decca Navigator. Он отличался от Gee прежде всего тем, что сигналы представляли собой не задержанные по времени импульсы, а непрерывные сигналы, задержанные по фазе. Путем сравнения фазы двух сигналов была возвращена информация о разнице во времени в виде Джи. Однако показать это было гораздо проще; система могла выводить фазовый угол на указатель на циферблате, устраняя необходимость визуальной интерпретации. Поскольку схема управления этим дисплеем была довольно маленькой, в системах Decca обычно использовалось три таких дисплея, что позволяло быстро и точно считывать многочисленные исправления. Наибольшее применение Decca нашла на судах после войны и продолжала использоваться до 1990-х годов.

ЛОРАН-С

Основная статья: Лоран-С

Почти сразу после появления LORAN, в 1952 году, началась работа над значительно улучшенной версией. ЛОРАН-C (оригинал задним числом стал ЛОРАН-А) объединил методы синхронизации импульсов в Ge с фазовым сравнением Decca.

Получившаяся система (работающая в низкочастотном (НЧ) радиоспектре от 90 до 110 кГц) была одновременно дальнобойной (для станций мощностью 60 кВт - до 3400 миль) и точной. Для этого ЛОРАН-С отправил импульсный сигнал, но модулировал импульсы AM-сигналом внутри него. Общее позиционирование определялось с использованием тех же методов, что и Gee, при определении местоположения приемника на большой территории. Более высокая точность затем была обеспечена за счет измерения разности фаз сигналов с наложением второго измерения на первое. К 1962 году мощный LORAN-C использовался как минимум в 15 странах.

ЛОРАН-С был довольно сложен в использовании: требовалось помещение с оборудованием для получения различных сигналов. Однако с появлением интегральных схем это быстро сокращалось все дальше и дальше. К концу 1970-х годов устройства LORAN-C имели размер стереоусилителя и обычно встречались почти на всех коммерческих судах, а также на некоторых более крупных самолетах. К 1980-м годам его еще больше уменьшили до размеров обычного радиоприемника, и он стал обычным явлением даже на прогулочных катерах и личных самолетах. Это была самая популярная навигационная система, использовавшаяся в 1980-х и 90-х годах, и ее популярность привела к закрытию многих старых систем, таких как Gee и Decca. Однако, как и предыдущие лучевые системы, гражданское использование LORAN-C было недолгим, когда технология GPS вытеснила его с рынка.

Другие гиперболические системы

Подобные гиперболические системы включали американскую глобальную навигационную систему VLF / Omega и аналогичную систему Alpha, развернутую в СССР. Эти системы определяли синхронизацию импульсов не путем сравнения двух сигналов, а путем сравнения одного сигнала с локальными атомными часами . Дорогостоящая в обслуживании система Omega была закрыта в 1997 году, когда американские военные перешли на использование GPS . Альфа до сих пор используется.

Спутниковая навигация

Cessna 182 с авионикой «стеклянной кабины» на базе GPS

Основная статья: Спутниковая навигация

С 1960-х годов навигация все чаще переходит на спутниковые навигационные системы . По сути это гиперболические системы, передатчики которых находятся на орбитах. Поскольку спутники движутся относительно приемника, необходимо учитывать расчет положений спутников, что можно эффективно выполнить только с помощью компьютера.

Системы спутниковой навигации посылают несколько сигналов, которые используются для декодирования положения спутника, расстояния между спутником пользователя и точного времени пользователя. спутника Один сигнал кодирует данные эфемерид , которые используются для точного расчета местоположения спутника в любое время. Космическая погода и другие эффекты приводят к изменению орбиты со временем, поэтому эфемериды необходимо периодически обновлять. спутника Другие сигналы передают время, измеренное бортовыми атомными часами . Измеряя время прибытия сигнала (TOA) как минимум с четырех спутников, приемник пользователя может восстановить собственный точный тактовый сигнал и позволяет осуществлять гиперболическую навигацию.

Спутниковые навигационные системы обеспечивают более высокую точность, чем любая наземная система, доступны практически во всех точках Земли, могут быть реализованы (на стороне приемника) с умеренными затратами и сложностью, с современной электроникой и требуют всего лишь нескольких десятков спутников для обеспечения покрытие по всему миру . В результате этих преимуществ спутниковая навигация привела к тому, что почти все предыдущие системы вышли из употребления. . LORAN, Omega, Decca, Consol и многие другие системы исчезли в 1990-х и 2000-х годах. . Единственными другими системами, которые все еще используются, являются авиационные средства, которые также отключаются. для дальней навигации, в то время как новые дифференциальные системы GPS развертываются для обеспечения локальной точности, необходимой для слепых посадок.

Международное регулирование

Радионавигационная служба (сокращенно: RNS ) – в соответствии со статьей 1.42 МСЭ ) ) Международного союза электросвязи ( Регламента радиосвязи (РР – определяется как служба радиоопределения для целей радионавигации , включая предупреждение о препятствиях».

Эта услуга представляет собой так называемую услугу обеспечения безопасности жизни , должна быть защищена от помех и является важной частью навигации .

Эта служба радиосвязи классифицируется в соответствии с Регламентом радиосвязи МСЭ (статья 1) следующим образом:
Служба радиоопределения (статья 1.40)

• Спутниковая служба радиоопределения (статья 1.41)
• Радионавигационная служба (статья 1.42)
  • Радионавигационная спутниковая служба (статья 1.43)
  • Морская радионавигационная служба (статья 1.44)
    • Морская радионавигационная спутниковая служба (статья 1.45)
  • Воздушная радионавигационная служба (статья 1.46)
    • Воздушная радионавигационная спутниковая служба (статья 1.47)

воздухоплавательный

ILS -антенна в аэропорту Ганновера

Антенна УКВ-пеленгатора ARNS на Дейстере недалеко от Ганновера

Воздушная радионавигационная служба (сокращенно: ARNS ) – в соответствии со статьей 1.46 ITU ) ) Международного союза электросвязи ( Регламента радиосвязи (РР – определяется как « Радионавигационная служба, предназначенная для обеспечения безопасной эксплуатации воздушных судов ».

Эта услуга представляет собой так называемую службу безопасности жизни , должна быть защищена от помех и является неотъемлемой частью навигации .

морской

Наземная радионавигационная станция ( ЛОРАН -С-передатчик Рантум)

Радионавигационная подвижная станция (РДФ) 1930 г.

Морская радионавигационная служба (сокращенно: MRNS ) – в соответствии со статьей 1.44 МСЭ ) ) Международного союза электросвязи ( Регламента радиосвязи (РР – определяется как « Радионавигационная служба, предназначенная для пользы и безопасной эксплуатации судов ».

Эта услуга представляет собой так называемую услугу обеспечения безопасности жизни , должна быть защищена от помех и является важной частью навигации .

Станции

Наземная станция

1 ДМЕ; 2 наземные радионавигационные станции VOR

Радионавигационная сухопутная станция – в соответствии со статьей 1.88 Международного союза электросвязи (РР ) Регламента радиосвязи МСЭ (МСЭ ) – определяется как « Радиостанция радионавигационной службы, не предназначенная для использования во время движения».

Каждая радиостанция классифицируется по службе радиосвязи , в которой она работает постоянно или временно. Эта станция работает в службе обеспечения безопасности жизни и должна быть защищена от помех .

В соответствии с Регламентом радиосвязи МСЭ этого типа (статья 1) радиостанции можно классифицировать следующим образом:
Станция радиоопределения (статья 1.86) службы радиоопределения (статья 1.40)

• Радионавигационная подвижная станция (статья 1.87) радионавигационной службы (статья 1.42)
• Наземная радионавигационная станция

Выбор наземных радионавигационных станций

• 
  глиссады ILS передатчик
• 
  Локализатор ILS
• 
  DME с VOR
• 
  ВОРТАК
• 
  Антенна TACAN в Шеми, Аляска

Мобильная станция

Радионавигационная мобильная станция – в соответствии со статьей 1.87 МСЭ ) ) Международного союза электросвязи ( Регламента радиосвязи МСЭ (РР – определяется как « Радиостанция радионавигационной службы, предназначенная для использования во время движения или во время остановок в неуказанных точках».

Каждая радиостанция классифицируется по службе радиосвязи , в которой она работает постоянно или временно. Эта станция работает в службе обеспечения безопасности жизни и должна быть защищена от помех .

В соответствии с Регламентом радиосвязи МСЭ этого типа (статья 1) радиостанции можно классифицировать следующим образом:
Станция радиоопределения (статья 1.86) службы радиоопределения (статья 1.40)

• Радионавигационная мобильная станция

Выбор радионавигационных мобильных станций

• 
  Мобильная станция ТАКАН на Аляске
• 
  ТАКАН морского транспорта
• 
  Индикатор приемника ILS на борту
• 
  Индикатор ILS на борту самолета
• 
  Антенна DME / VOR

См. также

• Пилотный кабель канала Амвросия
• Американский практический навигатор
• Дифференциальный GPS (ДГПС)
• Дальномерное оборудование (ДМЕ)
• EGNOS (Европейская служба наложения геостационарной навигации)
• Система позиционирования Галилео (Галилео)
• Глобальная система позиционирования (GPS)
• Глобальная навигационная спутниковая система (ГЛОНАСС)
• Инерциальная навигационная система
• Система инструментальной посадки (ILS)
• Система локального расширения (LAAS)
• Дальняя навигация (ЛОРАН)
• Маркерный маяк (трехсветовая система маркерных маяков)
• Микроволновая система посадки (МЛС)
• Мультилатерация
• Ненаправленный маяк (NDB)
• Радиовысотомер
• Радарная навигация
• Определение местоположения в режиме реального времени
• Автономный мониторинг целостности приемника (RAIM)
• Спутниковая геодезия # Радиотехника
• Космическая интегрированная GPS/INS (SIGI)
• СКР-277
• Тактическая аэронавигация (ТАКАН)
• Транспондерная система посадки (TLS)
• Транзит (спутник)
• Всенаправленный диапазон УКВ (VOR)
• Навигация на основе рентгеновских пульсаров
• Глобальная система расширения (WAAS)
• Треугольник ветра

Внешние ссылки

• Министерство транспорта и Министерство обороны (25 марта 2002 г.). «Федеральные радионавигационные системы, 2001 г.» (PDF) . Проверено 27 ноября 2005 г.
• Галерея навигационных средств Великобритании с подробным техническим описанием их работы
• Федеральный план радионавигации США