Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов (тем) дисциплины
| № п/п | Наименование раздела (темы) дисциплины | Содержание раздела (темы) дисциплины |
| 3 курс 5 семестр Введение Раздел 1. Судовые радиолокационные станции (РЛС). Тема 1. Основные принципы радиолокации. Тема 2. Антенные и приемопередающие устройства РЛС Тема 3. Индикаторные устройства РЛС. Тема 4. Судовые радиолокационные маяки-ответчики (РЛО) Раздел 2. Радионавигационные системы (РНС) и судовые приемоиндикаторы. Тема 1. Наземные фазовые РНС Тема 2. Наземные импульсно-фазовые РНС Тема 3. Спутниковые РНС. 3 курс 6 семестр Раздел 3. Магнитные компасы. Тема 1.Классификация и принципы действия судовых магнитных компасов. Тема 2. Физическая сущность девиаций магнитного компаса. Тема 3. Основные методы определения и компенсации девиации. Раздел 4. Гироскопические навигационные приборы. Тема 1. Основы теории гироскопов. Тема 2. Уравнения движения гироскопа. Тема 3. Основы теории гиротахометров. Тема 4. Гироазимуты. Тема 5. Гирокомпасы с автономным чувствительным элементом. 4 курс 7 семестр Раздел 5. Корректируемые гирокомпасы Тема 1. Гироазимуткомпасы (ГАК) на жестком подвесе Тема 2. ГАК на упругом невращающемся подвесе Тема 3. ГАК с динамически настраиваемым чувствительным элементом. Тема 5. Гирогоризонткомпасы Тема 6. Спутниковые компасы Раздел 6. Акустические измерители глубин. Тема 1. Распространение акустических волн в водной среде. Тема 2. Излучатели и приемники акустических волн. Тема 3. Принцип построения и действия навигационных эхолотов. Раздел 7. Измерители скорости судна и пройденного пути. Тема 1. Индукционные лаги. Тема 2. Гидроакустические доплеровские лаги. Тема 3. Гидроакустические корреляционные лаги. 5 курс 9 семестр Раздел 9. Основы теории автоматического управления и ее применение в системах управления движением судна. Тема 1. Основные положения теории автоматического управления Тема 2. Основы теории систем автоматического регулирования курса судна. Тема 3. Принципы программного управления судном по заданной траектории. Раздел 10. Автоматизация обработки навигационной информации. Тема 1. Статистические подходы к обработке навигационной информации. Тема 2. Статистические методы отделения (фильтрации) информации от помех. Раздел 11. Судовые и береговые автоматизированные системы предупреждения столкновения судов и управления их движением Тема 1. Судовые средства автоматизированной прокладки. Тема 2. Береговые автоматизированные системы управления движением судов (СУДС). Раздел 12. Судовые автоматизированные навигационные комплексы. Тема 1. Принципы построения судовых навигационных автоматизированных комплексов. Тема 2. Современные автоматизированные системы судовождения и радиолокационной прокладки. Интегрированные системы. Тема 3. Понятие о системах автоматизации контроля, диагностики и управления судовыми энергетическими установками и судовыми системами. Раздел 13. Судовые автоматизированные информационные системы (АИС) Тема 1. Принципы построения и функционирования судовых АИС. Тема 2. Принципы обмена информацией в системе АИС-СУДС. Раздел 14. Дифференциальная подсистема ГНСС «ГЛОНАСС-GPS». Тема 1. Принципы построения локальных и региональных диффподсистем в ГЛОНАСС-GPS. Тема 2. Широкозонные системы, EGNOS и другие. Тема 3. Интеграционные процессы в глобальных и региональных информационных сетях обсервации и связи. Заключение | Предмет изучения дисциплины и ее место в учебном плане подготовки инженера-судоводителя. Цель и задачи дисциплины. Зачеты и экзамены. Методика изучения дисциплины. Рекомендуемая литература (1 час). Краткий обзор развития технических средств судовождения на транспортном флоте, вклад отечественных и зарубежных ученых. Классификация технических средств судовождения (1 час). Структурная схема РЛС. Принцип действия. Основные временные соотношения. Индикация изображения. Технические и эксплуатационные характеристики судовых РЛС (1 час). Отражающие свойства объектов. Понятие об эффективной поверхности рассеяния (ЭПР). ЭПР простейших объектов. ЭПР объектов сложной формы. Активные отражатели – радиолокационные ответчики (1 час). Дальность действия РЛС в свободном пространстве. Радиолокационный горизонт. Учет затухания радиоволн в атмосфере. Учет влияния водной поверхности. Оценка дальности действия РЛС (2 часа). Антенно-волноводные устройства. Элементы волноводной линии. Вращающийся переход. Антенный переключатель. Особенности работы волноводной линии в реальных условиях (2 час). Структурная схема передатчика. Импульсный модулятор с электронной лампой. Магнитный модулятор. Контроль и регулировки в передатчике (2 часа). Структурная схема приемника. Преобразователь частоты. Усилитель промежуточной частоты. Детектор и видео усилитель. Автоматическая подстройка частоты. Контроль и регулировки в приемнике (2 часа). Структурная схема индикатора. Радиально-круговая развертка. Ориентация изображения. Понятие об индикации истинного движения (2 часа). Схемы формирования вспомогательных меток (НКД, ПКД и ОК). Влияние ИКО на характеристики РЛС. Контроль и регулировки в индикаторе (2 часа). . Настройка РЛС на прием сигнала от РЛО. Принцип действия. Основные характеристики (2 часа). РНС «Декка» – состав системы и принцип действия. Режим точных определений (1 час) Режим устранения многозначности. Судовой приемоиндикатор «ПИРС–1М» - структурная схема (1 час). РНС «Лоран-С» (состав, структура и принцип работы) (2 час). Судовой приемоиндикатор (на программной оболочке). Точность системы (2 час). Спутниковая РНС «Навстар»-«Глонасс». Состав системы, метод определения (2 часа). Судовой приемоиндикатор – принцип построения. Точность системы (2 часа). Основные сведения о магнетизме. Магнитное поле и его параметры. Магнитные материалы (1 час). Магнитное поле Земли. Магнитное поле судна (2 часа). Компасы со стрелочным и индукционным чувствительными элементами (1час). Вывод, преобразование и анализ уравнений Пуассона. Коэффициенты девиации (1 час). Судовые магнитные силы, их выражение и графическая интерпретация (1 час). Виды и характер девиаций (постоянная, полукруговая, четвертная, креновая, электромагнитная) (1 час). Уничтожение девиации, определение остаточной девиации и вычисление таблицы девиации, измерение коэффициентов девиации и исправление таблицы девиации (2 часа). Краткая теория электромагнитной девиации и методы ее компенсации (1 час). Основные понятия и определения; подвесы, применяемые в гироскопах (1 часа). Кинетический момент гироскопа и теорема о его изменении (1 час). Свойства свободного гироскопа (1 час). Гироскопический момент (1 часа). Составление дифференциальных уравнений движения свободного гироскопа в инерциальном пространстве (1 час). Движение астатического трехстепенного гироскопа при действии на него момента внешней силы (1 час). Суточное вращение Земли и его составляющие (1 час). Видимое движение свободного гироскопа относительно плоскостей меридиана и горизонта (1 часа). Принцип действия гиротахометра и его назначение. Составление дифференциального уравнения движения, его решение и анализ (1 час). Основные характеристики гиротахометра, его методические и инструментальные погрешности. Использование гиротахометров на водном транспорте (1 час). Принцип действия двухгироскопного гиротахометра (1 час). Принцип работы гироазимута. Способы горизонтальной и азимутальной коррекции (1 час). Основные причины дрейфа гироазимута (1 час) Превращения свободного гироскопа в гирокомпас смещением центра тяжести гироскопа (1 час). Двухгироскопный маятниковый чувствительный элемент и сведение его к одногироскопной модели (1 час). Составление дифференциальных уравнений незатухающих колебаний, их решение и анализ (1 час). Демпфирование колебаний чувствительного элемента (1 час). Скоростная девиация гирокомпаса и ее учет в судовождении (1 час). Влияние маневрирования судна на показания гирокомпаса. Условие апериодических переходов (1 час). Инерционные девиации первого и второго рода (1 час). Суммарная инерционная девиация (1 час) Влияние качки судна на показания двухгироскопного компаса (1 час) Принцип устройства и работы ГАК (1 час). Составление уравнений движения ГАК (1 час). Анализ работы ГАК на неподвижном основании и при стационарном движении судна (1 час). Понятие о критической широте ГАК, влияние неточности ввода информации (1 час). Работа ГАК в режиме гироазимута. Влияние вредных моментов (1 час). Влияние маневрирования и качки на показания ГАК (3 часа). Особенности функциональной схемы (1 час). Уравнения движения ГАК на упругом подвесе. Индикаторный гиростабилизатор. Компенсация вредных моментов (2 час). Динамически настраиваемый гироскоп (1 час). Уравнения движения ГАК на ДНГ. Основные характеристики (1 час). Понятие об инерциальной навигации (1 час). Принцип действия лазерного гироскопа (1 час) Особенности конструкции волоконнооптического гироскопа (1 час) Бесплатформенные гирогоризонткомпасы на оптических гироскопах (2 час) Принцип действия (1 час). Функциональная схема (1 час). Природа акустических волн. Основные характеристики и свойства акустического поля (1 час). Интенсивность звука. Скорость звука (1 час). Распространение звука в идеальной жидкости. Дифракция, интерференция, отражение и преломление (1 час). Особенности распространения звука в морской воде. Рефракция, реверберация, затухание (1 час). Пьезоэлектрические преобразователи (1 час). Направленность действия вибраторов (1 час). Принцип измерения глубин при электронной развертке времени (1 час) Функциональная схема навигационного эхолота (1 час) Эксплуатационные и технические характеристики (1 час). Погрешности измерения глубин (1 час). Основы теории индукционного лага (1 час). Структурная схема лага. Погрешности лага и их компенсация (1 час). Принцип действия лага (1 час). Структурная схема лага. Погрешности лага и их компенсация (1 час). Принцип действия лага (1 час). Структурная схема лага. Погрешности лага (1 час). Основные понятия и классификация систем автоматического управления. Переходные процессы, типы и передаточные функции основных звеньев автоматических систем (2 час). Качество процесса регулирования. Законы формирования сигналов управления, их влияние на качество регулирования (2 час) Уравнение динамики систем автоматического регулирования. Критерии оценки устойчивости, точности, быстродействия системы (2 час) Динамические характеристики судна как объекта управления. Передаточные функции регулятора. Анализ систем управления рулем с различными типами приводов(2 час). Операторное уравнение динамики системы стабилизации и синтез закона регулирования (2 час). Принципы программного управления судном по курсу (2 час). Принцип работы и функциональная схема системы управления судном по заданной траектории (1 час). Отклонение и коррекция курса судна. Алгоритмы задач управления, используемые при движении судна в открытом море, узкостях, на фарватере (1 час). Случайные процессы в автоматизированных системах судовождения. Числовые характеристики случайных процессов(1 час). Корреляционная функция и ее свойство (1 час). Спектр стационарных процессов. Связь корреляционной функции спектров (1 час). Статистические методы нахождения числовых характеристик случайных процессов (1 час). Математические методы оптимального сглаживания (фильтрации) случайных процессов (1 час). Фильтры Калмана-Бьюсси (1 час). Математические методы комплексирования измерителей навигационной информации (1 час). Назначение, классификация и основные задачи решаемые САРП. Требования к САРП в соответствии с резолюцией ИМО (1 час). Первичная и вторичная обработка радиолокационной информации. Оценка параметров ситуации сближения. Контроль решения задач расхождения судов в режиме проигрывания маневра (1 час) Визуализация РЛ информации на примере конкретных САРП. Ограничения САРП (1 часа). ECNIS. Назначение, решаемые задачи, принципы функционирования (1 часа). Назначение СУДС и особенности построения радиолокационных датчиков информации. Понятие о третичной обработке радиолокационной информации (1 час). Оценка ситуации на фарватерах по принципу "зон навигационной безопасности" (1 час). Структурная схема СУДС. Особенности построения СУДС на ВВП. Перспективы развития (1 час). Основные положения теории надежности работы приборов и систем. Количественные характеристики надежности. Методы повышения надежности. Преобразователи навигационной информации (1 час). Состав и структурные связи автоматизированных систем судовождения. Автоматизация счисления пути судна. Автоматизация вычисления координат места судна по данным различных навигационных систем (1 час). Назначение, функциональная схема и режимы работы автоматизированных систем судовождения и радиолокационной прокладки (1 час). Алгоритмы навигационных задач, заложенные в современных автоматизированных навигационных комплексах. Современные интегрированные системы (1 час). Состав и структурные связи систем автоматизации контроля, диагностики и управления судовыми энергетическими установками и судовыми системами (1 час). Автоматизированные рабочие места вахтенного начальника. Использование персональных ЭВМ для автоматизации расчетных работ и делопроизводства (1 час). Назначение и принцип действия АИС, работающих для нужд морского и внутреннего водного транспорта. Архитектура берегового и судового сегмента АИС. Особенности использования информации АИС для обеспечения безопасности судоходства на ВВП (2 час). Принципы построения внутренних и внешних линий обмена данных, в том числе и формирование сообщений в АИС (2 час). Принцип реализации технологии высокоточного позиционирования на основе использования дифференциальных дополнений СРНС второго поколения ГЛОНАСС/GPS (1 час). Принципы построения и особенности функционирования широкозональных дифференциальных дополнений (1 час). Перспективы развития и особенности интеграционных процессов реализаций высокоточных сервисов строящихся на основе использования дифференциальной технологии позиционирования (1 час). Новейшие достижения в области автоматизации, технических средств и методов судовождения. Основные направления их развития (1 часа). |
5.2. Лабораторные работы
| № п/п | Наименование раздела (темы) дисциплины | Наименование лабораторных работ |
| 3 курс 5 семестр Судовые РЛС Радионавигационные системы 3 курс 6 семестр Магнито-компасное дело Гиротахометры Гирокомпасы с автономным чувствительным элементом 4 курс 7 семестр Корректируемые гирокомпасы Акустические измерители глубин Измерители скорости и дистанции Авторулевые 5 курс 9 семест Основы теории автоматического управления. Судовые средства автоматизированной прокладки Судовые автоматизированные системы (АИС) | Исследование функциональной схемы радиолокационного передатчика. Исследование функциональной схемы радиолокационного приемника. Основные проверки и регулировки в передающих и приемных устройствах РЛС (2 часа). Исследование функциональной схемы индикаторного устройства судовой. Основные проверки и регулировки в индикаторных устройствах судовых РЛС (2 часа). Устройство, схема соединений и навигационное использование РЛС «Печора – 2» (2 часа). Устройство, схема соединений и навигационное использование РЛС «FURUNO» (2 часа). Устройство и особенности судовой эксплуатации РЛО (на программной оболочке) (2 часа). Устройство, схема соединений и навигационное использование РЛС «FURUNO» (2 часа). Устройство, схема соединений и правила технической эксплуатации приемоиндикатора «Пирс – 1М». Работа с прибором (2 часа). Устройство, схема соединений и правила технической эксплуатации приемоиндикатора спутниковой РНС «ГЛОНАСС-GPS» (на программной оболочке) (6 часов). Магнитные компасы и специальные приборы к ним (2 часа). Проверки магнитного компаса, приборов и измерение сил (2 часа). Определение девиации и вычисление таблицы девиации (2 часа) Уничтожение полукруговой девиации магнитного компаса на четырех главных компасных курсах (способ Колонга) (6 часа). Уничтожение полукруговой девиации магнитного компаса на четырех главных магнитных курсах (способ Эри) (6 часа). Указатель угловой скорости поворота судна УСП – 90. Основные эксплуатационно-технические данные, правила технической эксплуатации (4 часа). ГК «Амур». Назначение, эксплуатационно-технические данные и комплектация. Устройство гиросферы (2 часа). ГК «Амур». Следящая система и охлаждение гирокомпаса (2 часа). ГК «Амур». Устройство основного прибора, системы синхронизации и курсографа (2 часа). ГК «Амур». Привила технической эксплуатации (2 часа). ГК «Курс – 4». Устройство корректора (2 часа). ГАК «Вега». Назначение, эксплуатационно-технические данные, состав комплекта и назначение приборов, размещение на судне (2 часа). ГАК «Вега». Особенности конструкции и функциональная схема (2 часа). ГАК «Вега». Правила технической эксплуатации (2 часа). Гирокомпас «Меридиан». Назначение, состав комплекта, технические данные (2 часа). Устройство основного прибора (2 часа). Гирокомпас «Меридиан». Эксплуатация, основные проверки (2 часа). Эхолот НЭЛ – М4. Назначение, состав комплекта, эксплуатационно-технические данные, структурная схема (2 часа). Эхолот НЭЛ – М4. Устройство приборов комплекта и эксплуатация эхолота (2 часа). Эхолот НЭЛ – 20К. Назначение, состав комплекта, эксплуатационно-технические данные, структурная схема (2 часа). Эхолот НЭЛ – 20К. Эксплуатация. Основные настройки (2 часа). Лаг ИЭЛ – 2М. Назначение, эксплуатационно-технические данные и устройство приборов комплекта (2 часа). Лаг ИЭЛ – 2М. Правила технической эксплуатации (2 часа). Доплеровский лаг JNL-250. Назначение, состав комплекта, эксплуатационно-технические данные, структурная схема (2 часа). Доплеровский лаг JNL-250. Эксплуатация. Основные настройки (2 часа). Авторулевой «Печера». Эксплуатационно-технические данные, состав и назначение приборов комплекта. Функциональная схема (2 часа). Авторулевой «Печера». Правила технической эксплуатации (2 часа). Авторулевой «Декка – 550», эксплуатационно-технические данные, особенности конструкции и эксплуатации (4 часа) Определение передаточной функции систем автоматического регулирования, строящихся на основе типовых звеньев (2 часа). Анализ передаточной функции систем автоматического регулирования (2 часа). Оценка систем автоматического регулирования на основе применения критериев устойчивости (2 часа). Система отображения электронных навигационныих карт, электронный журнал (4 часа). Автоматизированные системы обработки радиолакационной информации (СЭП-САС-САРП) (4 часа). Решение навигационных задач при плавании в узкостях и расхождения со встречными судами на электронном тренажере (4 часа) | |
5.3. Практические занятия
нет.
Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов
1. Оценка точностипоказаний судовых технических средств\: курсовая работа
(Шахнов С. Ф., Каретников В.В., Пащенко И.В., Ракитин В.Д., Сухоруков В.С. Технические средства судовождения. – учебно-методическое пособие к курсовой работе.: СПб., СПГУВК, 2008, -30 с).
2. Оценка основных навигационных характеристик судовых РЛС: курсовая работа (Пащенко И.В., Сикарев А.А. Радионавигационные приборы и системы. –учебно-методическое пособие к курсовой работе.: СПб., СПГУВК, 2010, -18 с)
ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ К ЭКЗАМЕНУ (3 курс 5 семестр)
I. Судовые навигационные РЛС.
1. Физические основы радиолокации.
2. Основные методы радиолокации.
3. Метод импульсного излучения
4. Структурная схема судовой РЛС.
5. Понятия об ЭПР объекта.
6. ЭПР простейших объектов.
7. Дальность действия РЛС в свободном пространстве.
8. Влияние затухания в атмосфере.
9. Влияние водной поверхности.
10. Волноводные элементы передачи СВЧ.
11. Рупорно-щелевая антенна.
12. Антенный переключатель.
13. РЛ передатчик и его характеристики.
14. Модулятор с линейной коммутацией.
15. РЛ приемник и его характеристики.
16. Преобразователь частоты.
17. Автоматическая подстройка частоты.
18. Схемы подавления помех. ВАРУ, МПВ.
19. РЛ индикатор и его характеристики.
20. Виды ориентации РЛ изображения.
21. Получение радиально-круговой развертки луча.
22. Определение дальности в РЛС.
23. Определение направления в РЛС.
24. Эксплуатационные характеристики судовых РЛС.
25. Технические параметры судовых РЛС.
II. Радионавигационные системы.
1. Фазовый метод в РНС.
2. Импульсно-фазовый метод в РНС.
3. Фазовая РНС «Дека». Цепочка РНС.
4. РНС «Дека». Формат излучения.
5. РНС «Дека». Режим точных определений.
6. РНС «Дека». Режим грубых определений.
7. Точность РНС «Дека».
8. Структурная схема ПИ «Пирс-1М».
9. Приемоиндикатор «Пирс-1М». Состав комплекта.
10. ПИ «Пирс-1М». Порядок подготовки к работе.
11. ПИ «Пирс-1М». Работа с прибором.
12. ПИ «Пирс-1М». Принцип получения режима грубых определений.
13. ПИ «Пирс-1М». Принцип получения режима точных определений.
14. Импульсно-фазовая РНС «Лоран-С». основные понятия.
15. Спутниковые РНС. Основные принципы построения.
16. СРНС. Радиально-скоростной метод.
17. СРНС. Разностно-дальномерный метод.
18. Структура поколений РНС.
19. ГНСС. СРНС «Navstar-GPS». Состав. Точность метостоопределения.
20. ГНСС. СРНС «ГЛОНАСС». Состав. Точность местоопределения
21. ГНСС. СРНС «Галилео». Состав. Точность местоопределения.
22. ГНСС. Судовые приемоиндикаторы.
23. ССРНС «Глобалстар». Состав.
24. ССРНС «Глобалстар». Принцип построения. Точность местоопределения.
25. ССРНС «Глобалстар». Принцип передачи дифференциальных поправок. Точность местоопределения.
III. Судовая радионавигационная аппаратура.
1. РЛС «Миус». Состав комплекта.
2. РЛС «Миус». Органы управления.
3. РЛС «Миус». Режимы АПЧ и РПЧ.
4. РЛС «Миус». Ориентация изображения.
5. РЛС «Миус». Согласование с гирокомпасом.
6. РЛС «Миус». Режимы КЭХ.
7. РЛС «Миус». Панель контроля.
8. РЛС «Furuno». Состав комплекта.
9. РЛС «Furuno». Органы управления.
10. РЛС «Furuno». Определение дистанций и направлений.
11. РЛС «Печора-2». Состав комплекта.
12. РЛС «Печора-2». Борьба с помехами.
13. РЛС «Печора-2». Режимы КЭХ.
14. РЛС «Печора-2». Определение дистанций и направлений.
15. РЛС «Печора-2». Смещение центра развертки и выбор шкалы дальности.
16. РЛС «Иртыш», «Bridge Master E». Эксплуатационные и технические характеристики.
17. ПИ «Пирс-1М». Состав комплекта.
18. ПИ «Пирс-1М». Органы управления.
19. ПИ «Пирс-1М». Коррекция нулей.
20. ПИ «Пирс-1м». Синхронизация ВШ3Г.
21. ПИ «Пирс-1М2. Установка зон и снятие показаний фазометров.
22. ПИ «GPS KODEN KGP 98». Состав комплекта.
23. ПИ «GPS KODEN KGP 98». Органы управления.
24. ПИ «GPS KODEN KGP 98». Порядок ведения маршрутных точек.
25. ПИ «GPS KODEN KGP 98». Режимы 2D и 3D.
Перечень вопросов к экзамену (4 курс 7 семестр)
I. Магнитные компасы. Гироскопы
1. Основные понятия о магнетизме. «Магнитомягкое» и «магнитожесткое» железо
2. Магнитное поле Земли
3. Взаимодействие прямолинейных магнитов
4. Принцип действия магнитного компаса
5. Магнитное поле судна. Уравнения Пуассона
6. Девиация магнитного компаса. Судовые силы
7. Уравнение девиации. Виды девиации. Приближенная формула.
8. Понятие о креновой девиации
9. Способы определения девиации магнитного компаса.
10. Уничтожение девиации способом Колонга
11. Уничтожение девиации способом Эри
12. Определение остаточной девиации. Таблицы девиации
13. Принцип уничтожения креновой девиации
14. Понятие об уничтожении четвертной девиации. Индукционная девиация
15. Общие сведения о гироскопе. Подвесы.
16. Кинетический момент гироскопа
17. Основные свойства свободного гироскопа
18. Гироскопический момент
19. Уравнения движения главной оси свободного гироскопа в инерциальном пространстве
20. Уравнения движения главной оси свободного гироскопа относительно основания (видимый уход)
II. Маятниковые гирокомпасы. Корректируемые гирокомпасы
1. Принцип превращения гироскопа в гирокомпас при создании положительного маятникового эффекта.
2. Чувствительный элемент двухгироскопного маятникового гирокомпаса
3. Уравнения незатухающих колебаний гиросферы.
4. Уравнения затухающих колебаний гиросферы.
5. Скоростная девиация гирокомпаса.
6. Инерциальная девиация
7. Девиация на качке.
8. Принцип действия гироазимуткомпаса (ГАК).
9. Динамика ГАК на неподвижном основании.
10. Динамика ГАК в режиме косвенного управления при равномерном движении.
11. Динамика ГАК в корректируемом режиме при равномерном движении судна.
12. Влияние на работу ГАК погрешностей вводимой информации.
13. Понятие критической широты гироазимуткомпаса.
14. Работа ГАК в режиме гироазимута.
15. Уравнение движения индикатора горизонта.
16. Инерционная погрешность ГАК, причины появления, методы уменьшения.
17. Влияние качки на точность ГАК, методы уменьшения девиации на качке.
18. ГАК на индикаторном гиростабилизаторе. Функциональная схема
19. Понятие о ГАК на динамически настраиваемом гироскопе (ДНГ)
20. Функциональная схема ГАК на ДНГ
III. Гирогоризонткомпасы. Акустические измерители глубины, скорости и пройденного расстояния
1. Природа акустических волн. Основные параметры акустической волны. Скорость звука
2. Явления, наблюдаемые при распространении звука в однородной жидкости
3. Особенности распространения звука в морской воде.
4. Пьезоэлектрические вибраторы.
5. Направленность действия вибраторов.
6. Принцип акустического измерения глубин (электронная развертка времени).
7. Погрешности метода измерения глубин.
8. Эксплуатационные и технические параметры эхолотов.
9. Принцип действия индукционного лага.
10. Структурная схема двухкомпонентного индукционного лага
11. Принцип действия гидроакустического доплеровского лага.
12. Структурная схема многолучевого гидроакустического доплеровского лага
13. Погрешности гидроакустического доплеровского лага.
14. Принцип построения гидроакустического корреляционного лага.
15. Принцип действия гиротахометра. Основные погрешности.
16. Двухгироскопная схема гиротахометра. Использование гиротахометров на водном транспорте
17. Основные понятия о гирогоризонткомпасах
18. Режим инерциальной навигации. Основное уравнение инерциальной навигации
19. Лазерные и волоконно-оптические гироскопы.
20. Бесплатформенные ГГК на оптических гироскопах
ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ К ЭКЗАМЕНУ (5 курс 9 семестр)
I. САУ движением судна
1. Понятие об управлении, регулировании и возмущении.
2. Классификация систем автоматического регулирования.
3. Типовые входные воздействия.
4. Характеристики качества переходного процесса.
5. Преобразование Лапласа для временных функций.
6. Передаточная функция.
7. Передаточные функции типовых звеньев.
8. Основные правила преобразования структур передаточных функций.
9. Понятие о частотных характеристиках звеньев и систем.
10. Логарифмические частотные характеристики.
11. Общие соображения об устойчивости систем.
12. Алгебраический критерий устойчивости Гурвица.
13. Частотный критерий устойчивости Найквиста.
14. Способы повышения качества регулирования.
15. Функциональная схема САУ курсом судна.
16. Передаточная функция следящей системы управления рулем.
17. Передаточная функция регулятора системы стабилизации судна на курсе.
18. судно как объект автоматического управления по курсу.
19. Уравнение динамики системы стабилизации судна на курсе. И его анализ.
20. Автоматическое управление движением судна на заданной траектории.
II. Автоматизированные сети и системы. Сигналы и фильтры
21. Случайные процессы в автоматизированных системах судовождения. Определение. Разновидности.
22. Числовые характеристики случайных навигационных параметров.
23. Стационарные и нестационарные случайные процессы.
24. Корреляционная функция стационарного процесса. Свойства. Время корреляции.
25. Спектральная плотность стационарного процесса. Ширина спектра процесса.
26. Связь корреляционной функции и спектра стационарного процесса, время корреляции и ширин спектра.
27. статистические методы нахождения числовых характеристик непрерывных случайных процессов. Выборочные средние, дисперсия, корреляционная функция.
28. Вероятностное (стохастическое) оптимальное управление подвижным объектом (судном).
29. Оптимальное сглаживание (фильтрация) навигационных параметров. Фильтры Калмана-Бьюсси.
30. Оптимальное сглаживание неизвестного скалярного навигационного параметра.
31. Комплексирование измерителей при фильтрации скалярного навигационного параметра по двум параллельным каналам.
32. Оптимальное комплексирование измерителя координаты движущегося судна – цели и измерителя его скорости.
33. Оптимальное сглаживание параметров траектории движения судна в маршрутной системе координат.
34. Структура и задачи автоматизированных систем судовождения.
35. Функциональная схема НАК «Бирюза».
36. НАК «Бриз-1» - перечень решаемых задач.
37. Методы построения автоматизированных современных информационных сетей
38. Сетевой метод интеграции.
39. Широкозональный метод интеграции.
40. Комбинированный метод интеграции
III. САРП, АИС, СРНС, Интегрированные системы
41. Определение параметров движения цели при автоматическом сопровождении.
42. СЭП, САС, САРП. Назначение и решаемые задачи.
43. Международные требования к СЭП, САС, САРП.
44. Структурная схема САРП.
45. Понятие о первичной обработке РЛ информации.
46. Понятие о вторичной обработке РЛ информации.
47. Критерий опасной ситуации сближения.
48. Способы отображения информации в САРП.
49. Примеры САРП (отечественные и зарубежные).
50. Точностные характеристики САРП.
51. Автоматическое сопровождение по дальности.
52. Автоматическое сопровождение по направлению.
53. Физические основы и точностные характеристики дифференциального режима.
54. Методы реализации дифференциального режима СРНС.
55. Назначение, принцип действия и основные функции АИС.
56. Канал связи АИС.
57. Береговой сегмент АИС.
58. Отображение информации АИС.
59. Интегрированная мостиковая система (ИМС).
60. Интегрированная навигационная система.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
