Радиосистемы дальней навигации

Справочный материал

Радиосистемы дальней навигации (РСДН) относятся к классу пассивных фазовых систем, в основе которых лежит связь информативного параметра сигнала -фазы с навигационным параметром - дальностью R (или разностью дальностей ). Для реализации таких систем необходима сеть обычно наземных опорных станций (ОС), излучающих когерентные сигналы известной частоты и жесткая привязка моментов начала сигнала t ₀ к шкале времени системы (ШВС), которая считается абсолютно стабильной. Фаза сигнала ОС за время t_R = R / c прохождения расстояния от ОС до потребителя изменяется на

где с - скорость распространения радиоволн. Отсюда по результатам измерения фазы

Однозначное измерение фазы возможно только в пределах По-этому при больших значениях R

где - результат измерения фазы аппаратурой потребителя, a n – число полных циклов изменения фазы (фазовых дорожек), для нахождения которого (для устранения многозначности) необходимы дополнительные меры.

Точность РСДН характеризуется средней квадратической погрешностью (СКП):

где - длина волны навигационного сигнала ( = c/ f); - СКП измерения фазы, составляющая на частотах работы РСДН несколько сантициклов (1 с.ц. = 0,01* ).

Устранение многозначности фазовым методом основано на использовании в навигационном сигнале близких по значению частот f ₁и f ₂ и грубом измерении фазы на разностной частоте F_n = f ₁- f ₂или на волне =с/ F ₁₂. При переходе с одной частоты на другую необходимо выполнение условия сопряжения шкал  где k _З - коэффициент запаса; - СКП определения расстояния на грубой шкале; - длина волны при работе на точной шкале, дальностей; k _Зопределяют по заданной вероятности сбоя при смене шкал Р_с6:

р_л = \-ф{К),

где Ф(&₃) - интеграл вероятности.

Грубую оценку числа шкал фазового дальномера, можно выполнить, учитывая, что на практика обычно Р_с6 10"².

В таблице даны оценочные значения Ф(х) в интервале вероятностей сбоя от 10"² до 10"⁷.

х	2,5	3,5	4	4,417	4,892	5,327
Ф(х)	1 10^-2	1 10^-3	1 10^-4	1 10^-5	1 10^-6	1 10^-7

Стабильность частоты опорного генератора (ОГ), который формирует шкалу времени потребителя (ШВП), должна быть достаточно высокой, чтобы уход частоты ОГ не вызывал заметного снижения точности за время работы T _р, считая с момента синхронизации ОГ перед началом, например, полета потребителя. Для ориентировки можно считать, что сдвиг ШВП должен быть меньше аппаратурной погрешности, составляющей примерно 0,1 мкс.

Для расчета требуемой долговременной стабильности частоты ОГ можно воспользоваться соотношением

где  - относительная стабильность частоты, - сдвиг шкалы дальностей (погрешность по дальности).