МИНИСТЕРСТВО АГРАРНОЙ ПОЛИТИКИ УКРАИНЫ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РЫБНОГО ХОЗЯЙСТВА
КЕРЧЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Радионавигационные приборы и системы
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЕ И КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
ДЛЯ СТУДЕНТОВ ДНЕВНОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ
СПЕЦИАЛЬНОСТИ «СУДОВОЖДЕНИЕ» И СПЕЦИАЛИЗАЦИИ «СУДОВОЖДЕНИЕ И ПРОМЫШЛЕННОЕ РЫБОЛОВСТВО»
ПО НАПРАВЛЕНИЮ 6.070.104 «МОРСКОЙ И РЕЧНОЙ ТРАНСПОРТ»
КЕРЧЬ
АВТОР:
Кулистов В.А., ассистент кафедры «Судовождение» Керченского государственного морского технологического университета»
РЕЦЕНЗЕНТ: ст. преп. УТЦ КГМТУ Малкин П.П.
Методические указания рассмотрены и одобрены кафедрой «Судовождение» КГМТУ
Протокол № от 201 г.
Методические указания рассмотрены и одобрены на заседании методической комиссии МФ КГМТУ
Протокол № от 201 г.
© КЕРЧЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
СОДЕРЖАНИЕ
1. Общие положения 3
2. Примерный тематический план изучаемой дисциплины 4
3. Содержание и объем самостоятельной работы студентов 6
4. Методические указания по самостоятельной работе 9
5. Контрольная работа 17
6. Перечень вопросов, выносимых на итоговый зачет 26
7.Методическое обеспечение и рекомендуемая литература 32
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1.ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
Изучение дисциплины главным образом слагается из лекционных, практических и самостоятельных занятий. Самостоятельные занятия вырабатывают у студента умение работать с учебной литературой и технической документацией, правильно находить необходимую информацию для выполнения контрольных и практических работ. При изучении теоретического курса дисциплины "Радионавигационные приборы и системы" основная цель заключается в изучении принципа действия систем, устройств и отдельных приборов, в анализе их функционирования в различных обстоятельствах плавания и некоторых ограничений, определяющих их сферу использования. При изучении практической части курса "Радионавигационные приборы и системы" основными целями являются знание конструкции каждого прибора, его технических данных и характеристик, анализ информации, получаемой от прибора с целью дальнейшего правильного его применения, а также способность выполнять весь комплекс работ связанных с технической эксплуатацией и его навигационным использованием.
Приступая к изучению тем учебного материала, вынесенных на самостоятельную работу, студент должен сначала ознакомиться с заданием на самоподготовку. А затем, пользуясь учебниками, рекомендованными в методических указаниях, изучить требуемый материал. Изучаемый материал необходимо конспектировать, выписывая основные определения и формулы. В конспекте необходимо вычерчивать функциональные и электрические схемы, поясняющие материал. Затем проверить свои знания, отвечая на вопросы самоконтроля. Для проверки правильности ответов на вопросы для самоконтроля, следует пользоваться предлагаемыми учебниками. Контроль усвоения студентами изученной темы осуществляется во время аудиторных занятий, а также при защите работ по практическим занятиям и при итоговом зачете.
При изучении дисциплины «Радионавигационные приборы и системы» первоочередное значение должно также уделяться освоению студентами
требований Международной конвенции по охране человеческой жизни на море (СОЛАС-74) в части радионавигационного оборудования согласно Главе V «Безопасность мореплавания» и Резолюции ИМО MSC. 192(79).
1.2.ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
В соответствии с нормативными документами КГМТУ при оформлении контрольной работы студентом должны соблюдаться следующие требования:
1.2.1 Контрольная работа выполняется на листах формата А4. (210x297) при соблюдении следующих размеров полей: левое-20 мм, нижнее и верхнее поле -15-20 мм, правое- 10мм.
1.2. 2 Титульный лист к контрольной работе должен выполняться в соответствии с приложением №3 настоящих методических указаний.
1.2.3. Все страницы должны быть пронумерованы. Титульный лист не нумеруется.
1.2.4.На первом листе записывается текст полного задания контрольной работы, например:
«1.Задание на контрольную работу.
1.1. Задачи.
Задача №4. Длина линии развертки индикатора РЛС составляет 125 мм. Максимальная дальность действия РЛС 72 м. мили. Определить дальность до цели, если отметка отраженного импульса находится на расстоянии 50 мм от начала развертки.
Задача № 16. Рабочая длина щелевого излучателя антенны равна 960 мм. РЛС работает в диапазоне Х-Band (длина волны 3,2 см) Определить ширину диаграммы направленности антенны в горизонтальной плоскости.
1.2. Теоретические вопросы по дисциплине.
Вопрос №7 (приводится полное содержание вопроса).
Вопрос №34 (приводится полное содержание вопроса).
Вопрос №49 (приводится полное содержание вопроса)»
1.2.5. Решение задач должно выполняться в следующей последовательности
- записываются исходные данные с указанием общепринятых обозначений параметров (например: длина волны λ = 3,2 см,
- длительность импульса Ти = 0,8 мкс,
- чувствительность приемника Рпр. = - 120 дБ, и т.д.
указывается, что необходимо определить (например: Определить максимальную дальность Dmax);
-решение задачи (приводится последовательность её выполнения)
1.2.6. Ответы на теоретические вопросы должны быть конкретными. Если при ответе будет приведена информация, не относящаяся к задаваемому вопросу, или ответ будет «размыт» в «туманных»
Рассуждениях, то такой ответ к зачету приниматься не будет.
1.2.7. Написание работы должно быть исполнено машинописном исполнении. Допускается рукописный вариант исполнения при условии написания букв почерком, приближенным к буквенному стандарту.
1.2.8.При выполнении работы, когда по тексту её написания приводятся формулы, графики, рисунки и т.п. взятые из технической литературы, необходимо делать на эту литературу ссылку, например, указывая её номер по списку литературы, использованной в работе.
1.2.9. В конце работы привести перечень использованной литературы.
2 .ПРИМЕРНЫЙ ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ИЗУЧАЕМОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
| Тема | Общее количест во часов | Количеств, аудиторн. часов | Часов по видам занятий | |||||
| Лекции | Лабораторные занятия | Практические занятия | Самостоятельная работа | |||||
| Зачетный модуль №1 | ||||||||
| Содержательный модуль 1. | ||||||||
| Введение в дисциплину. Принципы формирования радионавигационных систем. | ||||||||
| Содержательный модуль 2. | ||||||||
| Навигационные РЛС: принцип действия, режимы работы, основные технические параметры. | ||||||||
| Текущий контроль 1: зачет по практическим замятиям №1 «Конструкция приемопередатчика судовой навигационной РЛС» и №2 «Антенны и антенно-фидерный тракт РЛС: конструкция, параметры» | ||||||||
| Содержательный модуль 3. | ||||||||
| Навигационные параметры РЛС. Организация радиолокационного наблюдения. | ||||||||
| Текущий контроль 2:зачет по практическому занятию №3 «Индикатор кругового обзора РЛС FURUNO 2135S: изучение органов управления и режимов работы» | ||||||||
| Содержательный модуль 4. | ||||||||
| Особенности конструктивного и схемотехнического построения РЛС нового поколения | ||||||||
| Содержательный модуль 5 | ||||||||
| Общие принципы функционирования спутниковых навигационных систем. | ||||||||
| Текущий контроль 3: зачет по практическому занятию №4 ««СНС NAVSTAR и ГЛОНАСС: состав и сравнительный анализ технических характеристик» | ||||||||
| Содержательный модуль 6 | ||||||||
| Формирование навигационных сообщений. Методы определения параметров вектора потребителя. Дифференциальные подсистемы. | ||||||||
| Текущий контроль 4: зачет по практическому занятию 5 «Изучение функциональной схемы СНС приемника и технических требований к морским СНС навигаторам» | ||||||||
| Содержательный модуль 7 | ||||||||
| Сегмент потреби теля. Судовые СНС навигаторы. | ||||||||
| Текущий контроль 5: зачет по практическому занятию 6: «Работа с GPS навигатором GP-70 FURUNO» | ||||||||
| Содержательный модуль 8 | ||||||||
| Автоматическая идентификационная система (АИС). Судовые станции АИС. | ||||||||
| Содержательный модуль 9 | ||||||||
| Использование АИС в береговых службах. Система дальней идентификации (СДИ) | ||||||||
| Содержательный модуль 10 | ||||||||
| Интеграция радионавигационных приборов в судовые радионавигационные комплексы. Обеспечение надежности судовой РЭА. | ||||||||
| Текущий контроль 6: зачет по практической работе 7 «Судовая станция АИС-Транзас класса А: состав оборудования, характеристики, функционирование» | ||||||||
| Всего: | 81 42 | |||||||
| Модульная контрольная работа 50 баллов |
Согласно тематическому плану изучение курса слагается из лекционных занятий, лабораторных работ и самостоятельных работ над учебным материалом. Обучающийся выполняет модульную контрольную работу и сдает итоговый зачет.
СОДЕРЖАНИЕ И ОБЪЕМ САМОСТОЯТЕЛНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
(СОГЛАСНО УЧЕБНОЙ ПРОГРАММЕ)
| Наименование темы | Часы | Литература | Содержание работы |
| 1. Введение в дисциплину | [3], [5] | Изучить лекционный материал. В результате знать, что такое радиоволна, как связаны между собой основные параметры радиоволны (частота колебаний, длина волны и период колебания), что такое поверхностные и пространственные радиоволны и как они распространяются в зависимости от частоты колебаний. . Иметь понимание современных методов радионавигации, знать, что относится на судне к техническим средствам радионавигации, достоинства радионавигации перед другими навигационными средствами., определение радиолокации, виды радиолокационного наблюдения. | |
| 2.Навигационные РЛС: принцип действия, режимы работы, основные технические параметры. | [3],[5] | Изучить лекционный материал по теме. Знать обоснованность применения на судах двухкоординатных импульсных РЛС в целях навигации. Знать принцип действия двухкоординатной импульсной РЛС и её структурную схему, принципы определения дистанции и направления на объект Иметь понимание радиолокационного изображения, его режимов индикации и ориентации, элементов считывания параметров по дистанции и пеленгу (курсу, направлению). Знать основные технические параметры РЛС: длину волны, длительность импульса, период повторения и частоту следования зондирующих импульсов, импульсную мощность, полосу пропускания приемного тракта и его чувствительность, диаграмму направленности антенны ит.д., назначение АПЧ, ВАРУ и МПВ, их формирование | |
| 3 Навигационные параметры РЛС. Организация радиолокационного наблюдения | [3], [5] | Изучить лекционный материал. Знать основные навигационные характеристики РЛС: радиолокационное определение места судна, максимальную и минимальную дальность обнаружения, разрешающую способность по определяемым координатам, точность измерения и их зависимость от технических параметров. Понимать обоснованность применения в судовых РЛС диапазонов волн 3,2 см и 10 см. Использование РЛС в комплексе РЛС/САРП, с системами АИС и электронной картографии, с РЛО. Влияние мешающих факторов на работу РЛС. Настройка и использование ИКО | |
| 4. Особенности конструктивного и схемотехнического построения РЛС. | [5], [4], Конвенция СОЛАС -74/78 | Изучить лекционный материал об особенностях структурного и схемотехнического построения современных судовых навигационных РЛС и их конфигурации. Изучить состав функциональных узлов, их структуру и назначение, построение дисплейных блоков с программно-аппаратным комплексом по обработке навигационной информации и их структурную схему, Резолюцию ММО MSC. 192(79) по судовым радиолокационным системам РЛС-ПК и интеграции их в судовую навигационную сеть, требования и рекомендации по техническому обслуживанию судовых РЛС. | |
| 5. Общие принципы функционирования спутниковых навигационных систем. | [5], [9], [14] | Изучить лекционный материал, рассмотреть обобщенную структуру СНС, назначение сегментов структуры и их взаимодействие, общие принципы решения навигационных задач в СНС, реализацию в них дальномерного метода по определению местоположения и радиально-скоростного метода по определению параметров вектора потребителя. Временную синхронизацию сегментов СНС и обеспечение точной привязки по времени, определение положения НКА в пространстве, компенсацию погрешностей. | |
| 6. Формирование навигационных сообщений. Методы определения параметров вектора потребителя. Дифференциальные подсистемы. | [5], [9], [14] | Изучить лекционный материал. Знать формирование и структуру навигационного сообщения, а также помехоустойчивого радиосигнала, принципы частотного и кодового разделения НКА, принципы построения дифференциальных подсистем, как дополнение к СНС, назначение наземных контрольно-корректирующих станций (ККС) и способы передачи поправок потребителю.. | |
| 7. Сегмент потребителя. Судовые СНС навигаторы, картплоттеры и спутниковые компасы. | [5], [9] | Изучить лекционный материал. Знать интерфейс СНС, параметры, определяемые приемным устройством аппаратуры потребителя. Специфика судовых СНС навигаторов и основные навигационные задачи, решаемые ими, конструктивные и функциональные требования к судовым СНС навигаторам, технические характеристики. Требования по установке и монтажу судовых СНС навигаторов, обеспечение электромагнитной совместимости (ЭМС) судовых электронных средств. Перспектива развития СНС. Создание глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС). | |
| 8. Автоматическая идентификационная система (АИС). Судовые станции АИС. | [5], [8], Конвенция СОЛАС- 74/78, глава 5. | Изучить лекционный материал. Понять назначение АИС, принцип действия и сферу применения. Рассмотреть системную структуру АИС и проанализировать назначение её составляющих. Знать вид и содержание информации АИС, каналы связи, режимы работы, состав аппаратуры судовой станции АИС и её интерфейс, особенности установки и монтажа аппаратуры. Знать символы целей АИС, условия отображения их на устройствах визуальной информации судовой навигационной сети и совмещенного воспроизведения на экранах РЛС/САРП и электронной картографии. | |
| 9. Использование АИС в береговых службах. Система дальней идентификации (СДИ). | [5], [7], [13],[16] | Изучить лекционный материал. Изучить требования Резолюции ИМО MSC. 202 (81), изложенные в Конвенции СОЛАС -74 (новое правило 19-1, глава V «Безопасность мореплавания») по оснащению морских судов оборудованием СДИ. Знать обязанности вахтенного офицера при эксплуатации судовой станции АИС. Знать преимущества АИС при использовании её в навигационных целях и её ограничения, использование АИС в составе береговых служб (СУДС, ССС, СНО и др.). | |
| 10.Интеграция радионавигационных приборов в судовые радионавигационные комплексы. Обеспечение надежности судовой РЭА. | [5], [7] | Изучить лекционный материал. Знать принципы совмещения навигационной информации на едином многофункциональном дисплее от судовых навигационных датчиков. Знать общепринятые символы целей от различных источников навигационной информации. Знать определение, назначение и функциональные возможности НИС, структуру её построения и информационное обеспечение, достоинства и недостатки НИС. Знать определение надежности РЭА, качественные и количественные показатели надежности, параметры, определяющие надежность изделия, пути повышения надежности РЭА. | |
| Всего: | |||
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЕ.
Тема 1 « Введение в дисциплину»
Цель изучения темы
Понимание принципов формирования радионавигационных систем и методов радионавигации. Определение радиолокации, виды радиолокационного наблюдения.
При изучении темы необходимо обратить внимание на следующие вопросы:
- параметры, характеризующие радиоволну в свободном пространстве;
- базовая формула определения дальности до цели в радиолокации;
-обоснованность применения в радионавигации дальномерного метода, как наиболее точного;
- принципы, заложенные в основу функционирования дальномерного метода.
Литература: [5],р.1, «Введение в дисциплину», гл.1,§1.1,стр.10,11.
Вопросы для самопроверки
1. Что является основой радиотехнических методов определения координат?
2. Какой радионавигационный метод определения координат является наиболее точным и почему?
3. Что такое радионавигация?
4. Какие судовые радиотехнические средства относятся к средствам навигации?
5. В чем заключаются преимущества радионавигации перед традиционными средствами навигации?
6. Охарактеризуйте три основных вида радиолокационного наблюдения.
7. Какие основные навигационные задачи могут выполнять судовые средства радионавигации?
8. Как в РЛС реализовано решение задачи определения расстояния до цели (объекта)? Укажите основную формулу определения расстояния с помощью РЛС.
9. В чем состоит основной недостаток РЛС как навигационного средства?
Тема 2 «Навигационные РЛС: принцип действия, режимы работы, основные технические параметры»
Цель изучения темы.
Уяснить, почему для навигационных целей используются двухкоординатные импульсные РЛС. Изучить принцип действия импульсной РЛС и её структурную схему. Знать основные технические параметры импульсной РЛС. При изучении темы необходимо обратить внимание на следующие вопросы:
- назначение органов управления и регулирования РЛС;
-знать режимы индикации и ориентации изображения на индикаторе РЛС;
-назначение функциональных узлов РЛС;
-единицы измерения и примерные величины технических параметров.
Литература:[5]р.1,гл.1,§1.2,гл.2,гл.3
Вопросы для самопроверки:
1.Какую функцию в РЛС выполняет синхронизатор?
2.Какую функцию в РЛС выполняет датчик положения антенны (ДПА)?
3.Для чего предназначено устройство первичной обработки информации (УПОИ)?
4Перечислите основные устройства и блоки РЛС.
5.Почему развертка ИКО должна вращаться синхронно - синфазно с вращением антенны?
6.В чем проявляется основной недостаток магнетронного генератора?
7.Для чего в РЛС предусмотрена АПЧ?
8.Какую роль выполняет в передатчике РЛС модулятор?
9.От каких параметров зависит количество отраженных импульсов, принятых антенной, при её повороте на угол равный ширине диаграммы направленности (ДН) в горизонтальной плоскости?
10.Какова допустимая погрешность согласования с гирокомпасом ИКО РЛС согласно требованию Резолюции ИМО MSC. 192(79)?
11.Сколько неподвижных и подвижных колец дальности в соответствии с требованиями Резолюции ИМО MSC.192(79) должен иметь экран ИКО для определения дистанции до цели и какова должна быть точность определения по дистанции?
12.Укажите основные требования Резолюции ИМО MSC. 192(79) по электронной линии направления и шкале направления.
13.В каких местах должны размещаться ИКО РЛС согласно международным требованиям (Резолюция ИМО MSC. 192(79), Конвенция СОЛАС-74)?
13.Какие обязательные шкалы дальности должен иметь ИКО?
14. С каким судовым оборудованием согласно требованиям ИМО должна сопрягаться судовая РЛС?
15. На каких частотах работают судовые навигационные РЛС?
Тема3«Навигационные параметры РЛС. Организация радиолокационного наблюдения»
Цель изучения темы.
Знать навигационные характеристики РЛС. Изучить влияние технических параметров и органов управления РЛС на её работу. Знать и оценивать воздействие мешающих факторов на навигационное использование РЛС.
При изучении темы обратить внимание на следующие вопросы:
- Международные требования [Резолюция ИМО MSC.192 (79)] по дальности действия РЛС, минимальной дальности, разрешающей способности по дальности и направлению;
- факторы, влияющие на использование РЛС/САРП при расхождении судов;
- интегрированное использование РЛС/САРП, ЭКДИС и АИС;
- рекомендации оператору при работе РЛС в условиях воздействия помех.
Литература:[5]р.1,гл.4,гл.5
Вопросы для самопроверки:
1. Какой основной навигационный параметр зависит от рабочей длины волны РЛС?
2.Какие навигационные параметры зависят от длительности зондирующего импульса? В каких пределах в зависимости от режима работы РЛС может быть длительность импульса?
3.От каких технических параметров зависит минимальная дальность и «мертвая зона» РЛС? В чем разница между минимальной дальностью и «мертвой зоной»?
4.Перечислите основные навигационные характеристики РЛС.
5.Какие элементы управления предусмотрены в РЛС для подавления помех от волнения моря и атмосферных осадков?
6.Перечислите требования ИМО по определению дальности до различных объектов.
7.Что означает термин «геометрическая дальность РЛС»?
Тема 4 «Особенности конструктивного и схемотехнического построения РЛС.»
Цель изучения темы
Знать функциональный состав и конструкцию приборов современных РЛС. Требования Конвенции СОЛАС-74/88 (Глава 5, Правило 19) и Резолюции ИМО.MSC 192(79) по составу аппаратуры РЛС; особенности схемотехнического построения дисплейных блоков и их структуру, алгоритм обработки радиолокационной информации (по структуре ПАК).
При изучении темы обратить внимание на следующие вопросы:
- варианты комплектации современных РЛС (см. [2], стр.65, рис.2.28);
-принцип действия магнетронного генератора;
- конструкция антенн и антенных блоков современных РЛС;
- назначение преобразователя частоты, назначение и принцип действия схем АПЧ, ВАРУ, МПВ и детектора;
- сравнительный анализ устройств отображения визуальной информации;
- техническое обслуживание РЛС нового поколения;
- техника безопасности при обслуживании РЛС.
Литература:[5]р.1, гл.6,гл.8
Вопросы для самопроверки:
1. Какие могут быть конфигурации (варианты комплектации) судовой РЛС?
2.Из каких основных функциональных узлов состоит передатчик РЛС? Укажите их назначение.
3.Какие по конструкции типы антенн применяются в судовых РЛС?
4.По какой схеме приемника строятся приемники импульсных РЛС? Почему в приемниках РЛС необходимо преобразование частоты?
5.Назовите основные функциональные узлы приемного тракта РЛС.
6.Для каких целей на входе приемника РЛС предусмотрен разрядник?
7.Какие функции выполняют цепи ВАРУ, МПВ и АПЧ?
8.Что является основой полезной информации на выходе приемного тракта?
9.В чем заключается принципиальное отличие традиционных РЛС с ИКО от РЛС нового поколения РЛС-ПК?
10.Что означает термин «сырая информация»?
11.Из каких основных структурных элементов состоит дисплейное
устройство РЛС нового поколения (РЛС-ПК)?
12.В течение какого времени должна обрабатываться радиолокационная
информация?
13.Какие типы антенных переключателей применяются в антенно-фидерном
тракте РЛС?
14.Какие модули согласно требованиям ИМО должны встраиваться в
дисплейный блок для анализа траектории движения целей?
15.Почему РЛС отводится главная роль в обеспечении безопасности
судоходства?
16.Какая норма интенсивности СВЧ облучения является безопасной для
здоровья человека?
17.Какие меры безопасности должны приниматься при обслуживании
антенного блока РЛС?
Тема 5 «Общие принципы функционирования СНС»
Цель изучения темы
Понять принципы построения и функционирования спутниковой навигационной системы. Узнать, какие радионавигационные методы положены в основу работы СНС для определения параметров вектора потребителя.
При изучении темы обратить внимание на следующие вопросы:
- пять принципов, заложенных в основу функционирования СНС;
-критерии выбора параметров орбит НКА;
-функции наземного сегмента управления;
- навигационные характеристики НКА, обеспечение их высокой точности;
-принципы кодового и частотного методов разделения сигналов, их применение
-обеспечение в СНС точной привязки по времени. Четко также необходимо понимать, каким критерием обусловлена необходимость передачи навигационного радиосигнала на двух несущих частотах L1и L2 и почему в морских приемниках спутниковой навигации должен быть обеспечен двухчастотный метод измерения навигационных параметров.
Литература:[5],р.2,стр.134.135, гл.1,гл.2,гл.5,гл.6§§6.1…6.3
Вопросы для самопроверки:
1.Что означают термины «доступность», «целостность» и «непрерывность обслуживания»?
2.Какие три сегмента формируют структуру СНС?
3.Что принято называть в СНС навигационной задачей?
4.Какие параметры вектора потребителя определяются с помощью СНС?
5.Какие основные принципы заложены в решение навигационной задачи с помощью СНС?
6.На чем базируется принцип местоопределения по расстояниям до НКА?
7.Каким образом обеспечивается измерение расстояния до НКА?
8.Что является «ключом» в измерении расстояния до НКА?
9.Какую основную функцию выполняют НКА? Как обеспечивается определение положения НКА в пространстве?
10.Назовите основные составляющие погрешностей в СНС.
11. Как осуществляется компенсация погрешности от ионосферной задержки в прохождении радиосигнала?
12. Что означает термин «коэффициент геометрии» или так называемый геометрический фактор ухудшения местоопределения?
13. Какое время, и какие шкалы времени используется в СНС?
Тема 6 «Формирование навигационных сообщений. Методы определения параметров вектора потребителя. Дифференциальные подсистемы»
Цель изучения темы
Познать общую структуру формирования навигационного сообщения, представлять, что входит в блок оперативной информации, что является неоперативной информацией, каким образом обеспечивается защита и помехоустойчивость радиосигнала, излучаемого НКА. Понять, что представляет собой дифференциальная подсистема, каков базовый принцип её построения и как формируются и передаются дифференциальные поправки с наземных ККС на суда.
При изучении темы необходимо обратить внимание на следующие вопросы:
- различие в формировании навигационных сообщений СНС «ГЛОНАСС» и «NAVSTAR (GPS)»;
- обеспечение помехоустойчивости радиосигнала;
- структурная схема локальной дифференциальной подсистемы.
- факторы, влияющие на точность определения местоположения судна с помощью дифференциальных подсистем;
Литература:[5]р.2,гл.6.§§6.4,6.5,гл.7
Вопросы для самопроверки:
1. Назовите основные навигационные параметры, определяемые по навигационному радиосигналу.
2. Какой принцип разделения радиосигналов заложен в основу работы СНС «NAVSTAR (GPS)» и «ГЛОНАСС»?
3. Назовите основные коды СНС «NAVSTAR» и их назначение.
4. По какому принципу в системе «ГЛОНАСС» обеспечивается частотное разделение сигналов?
5. Чем определяется высокая помехоустойчивость шумоподобного сигнала?
6. Какая оперативная информация содержится в навигационном сообщении?
7. Что означает термин «альманах системы»?
8. Как формируется структура навигационного сообщения в системах NAVSTAR и ГЛОНАСС?
9. Для каких целей предназначены дифференциальные подсистемы СНС?
10. Что составляет основу дифференциальной подсистемы?
11. От чего зависит точность местоопределения судна с помощью дифференциальной подсистемы?
12. Как дифференциальные поправки передаются на суда и какая судовая аппаратура может принимать эти поправки?
13. Как подразделяются дифференциальные подсистемы?
Тема 7 «Сегмент потребителя. Судовые СНС навигаторы, картплоттеры и спутниковые компасы»
Цель изучения темы
Изучить обобщенную структуру приемника сигналов системы спутниковой навигации и назначение его функциональных элементов. Знать навигационные параметры, определяемые приемниками СНС. Ознакомиться с требованиями к судовым СНС навигаторам, с их возможностями в решении навигационных задач.
При изучении темы обратить внимание на следующие вопросы:
- определение интерфейса СНС;
- принципиальное отличие судовых СНС навигаторов от СНС навигаторов иного назначения;
-возможности современных судовых СНС навигаторов в решении навигационных задач;
-условия обеспечения устойчивой работы судового СНС навигатора (требования к конструкции, размещению и монтажу).
- функциональные возможности СНС картплоттеров и спутниковых компасов.
Литература:[5]р.2,гл.8
Вопросы для самопроверки:
1.Значения, каких параметров определяет приемный модуль СНС навигатора?
2.Какие навигационные задачи способен решать морской СНС навигатор?
3.Сигнализация, о каких режимах и событиях должна быть в морских СНС навигаторах?
4.Какие требования предъявляются к установке и монтажу антенного блока СНС навигатора?
5.Какие навигационные параметры судна определяет спутниковый компас?
6.В чем заключается отличие СНС картплоттера от СНС навигатора?
7.Координаты, какой точки судна определяет СНС навигатор?
8.В какой последовательности определяется направление и скорость
движения судна в СНС навигаторах?
Тема 8«Автоматическая идентификационная система (АИС). Судовые станции АИС»
Цель изучения темы
После изучения темы студент должен знать назначение, принцип действия и возможности АИС, как многофункциональной навигационно-информационной системы, знать её достоинства и недостатки, область применения. Знать возможности судовых станций АИС в обеспечении безопасности судоходства. Получить необходимые знания о работе станции с целью её грамотной и эффективной эксплуатации. При изучении темы необходимо обратить внимание на следующие вопросы:
- содержание данных передаваемой и принимаемой информации по каналам связи АИС;
-принцип работы УКВ каналов связи с временным разделением сигналов, понятие слота и фрейма и количество передаваемей информации во временном интервале;
-проблемы в работе станций АИС в районах интенсивного судоходства;
-реализация автономного, назначенного и запросного режимов работы системы АИС;
-требования к установке и монтажу судовых станций АИС;
-сопряжение судовой станции АИС с судовыми навигационными устройствами, интерфейс станции АИС.
Литература:
Вопросы для самоконтроля:
1. Какие режимы работы обеспечивает АИС?
2. Перечислите структуру и компоненты АИС.
3. Как обеспечивается синхронизация работы всех судовых станций АИС?
4. Что означают фрейм, слот, какова длительность фрейма и слота?
5. На какие виды подразделяется информация, передаваемая и принимаемая
судовыми станциями АИС?
6. Какие каналы связи используются в работе АИС?
7. Какая информация должна вводиться в судовую станцию АИС перед
выходом в рейс?
8. Что собой представляет метод множественного доступа к каналу УКВ с
временным разделением?
9. Какие приборы должны входить в комплект судовой станции АИС класса
А?
10.Какие датчики навигационной информации должны быть обязательно
подключены к судовой станции АИС?
10. Какие точки привязки антенн должны вводиться в станцию АИС?
11.На каком расстоянии от магнитного компаса должна устанавливаться
аппаратура станции АИС?
12. Для каких целей в АИС используется канал связи 70ЦИВ?
ТЕМА 9 «Использование АИС в береговых службах. Система дальней идентификации (СДИ)»
Цель изучения темы
Знание структуры берегового сегмента АИС и принципов организации сети береговых станций АИС. Иметь представление о функциональных возможностях и ограничениях береговой сети АИС при взаимодействии её с береговыми службами системы управления движением судов, системы судовых сообщений, станциями навигационного обеспечения и др. Организационно-технические решения совместной обработки информации АИС и информации радиолокационного сопровождения в центре СУДС. Знать содержание нормативных документов по внедрению на судах с 2010года системы дальней идентификации (новое правило19-1Главы V Конвенции СОЛАС-74/88, Резолюция ИМО MSC 246(83) от 08.10.2007 г.).
При изучении темы необходимо обратить внимание на следующие вопросы:
- проблемы при использовании берегового сегмента АИС в местах интенсивного судоходства;
- средства отображения информации АИС;
- преимущества и ограничения АИС в сравнении с существующими средствами навигации;
-символьное обозначение целей АИС при совмещении информации;
-требования к вахтенному офицеру при использовании станции АИС.
Литература:
Вопросы для самоконтроля:
1. Какими средствами дальней связи обеспечивается передача и прием
информации АИС?
2. Назовите сроки внедрения СДИ на судах в соответствии с Резолюцией
ИМО MSC.202 (81) согласно новому правилу 19-1 Главы V
Конвенции СОЛАС-74/8?.
3. В каких береговых службах возможно использование АИС?
4. Какую информацию передает и принимает судовая станция АИС при
работе с береговыми службами?
5. На какие устройства выводится визуальное отображение информации
АИС?
6. Какие навигационные преимущества имеет АИС перед РЛС/САРП?
7. Что означает аббревиатура AIS-SART, и для каких целей предназначено
устройство с такой аббревиатурой?
8. Почему при совместной работе АИС и береговой РЛС необходимо
переходить на систему координат, применяемую в СУДС?
Тема 10. «Интеграция радионавигационных приборов в судовые навигационные комплексы. Обеспечение надежности судовой РЭА»
Цель изучения темы
Знать принципы объединения датчиков навигационной информации
в единую судовую навигационную сеть Ethernet и современные тенденции
построения навигационных комплексов на базе судовой радиолокационной
системы РЛС-ПК или систем электронной
картографии с отображением информации на едином многофункциональном дисплее (МФД). Иметь представление о конструктивных, технологических и эксплуатационных решениях, повышающих надежность современных судовых радиоэлектронных устройств. При изучении темы необходимо обратить внимание на следующие вопросы:
- решения Резолюции Резолюция ИМО MSC. 192(79) по судовым радиолокационным системам РЛС-ПК;
- принципы формирования компьютерной судовой сети Ethernet (NavNet);
- качественные и количественные показатели надежности;
- построение системы в единой сети NavNet.
Литература:
Вопросы для самоконтроля:
1. В чем заключается принципиальное отличие РЛС-ПК от обычных РЛС?
2. Как обеспечивается сопряжение РЛС-ПК с другими навигационными устройствами судна?
3. Какие функции выполняет многофункциональный дисплей?
4. Что собой представляет навигационная сеть Ethernet?
5. Что собой представляет интерфейс NMEA-0183 датчиков навигационной информации соединенных в единую навигационную информационную систему?
6. Перечислить качественные показатели надежности
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
Контрольная работа состоит из 2-х частей.
В первую часть входит решение 2-х задач из перечня 1 «Задачи по контрольной работе» настоящей методики. Номера задач определяются последней цифрой шифра зачетной книжки согласно приложению №1 «Номера задач по контрольной работе».
Вторая часть контрольной работы – теоретический раздел. В него включены 3 вопроса по теории изучаемой дисциплины из раздела согласно перечню 2 «Вопросы по теории дисциплины «Радионавигационные приборы и системы» Номера теоретических вопросов определяются по двум последним цифрам шифра зачетной книжки согласно приложению №2 «Перечень теоретических вопросов»
