Классификации, хар-ки, использование СНС

ГНСС предназначена для высокоточного определения координат места подвижных объектов, их курса и скорости.

Существует две глобальные навигационные спутниковые системы: GPS, ГЛОНАСС.

GPS

Принцип работы системы – псевдодальномерный метод. В околоземном пространстве развернута сеть навигационных космических аппаратов (НКА), равномерно покрывающих всю земную поверхность. Орбиты НКА вычислены, известны координаты каждого спутника. Радиопередатчики спутников излучают сигнал в направлении Земли. Они принимаются НАП- навигационная аппаратура потребителей(судовые приемоиндикаторы(ПИ)).

В НАП измеряется время распространения сигнала от НКА и вычисляется дальность «спутник-приемник» Т.к. для определения местоположения объекта надо знать три координаты (плоские х,у и высоту H), то в НАП должны быть измерены расстояния до трех различных НКА. При таком методе точное определение времени распространения сигнала возможно лишь при наличии синхронизации временных шкал спутника и приемника. Поэтому в состав аппаратуры НКА и НАП входят эталонные часы высокой точности.

На практике в измерениях всегда присутствует ошибка, обусловленная несовпадением шкал времени НКА и НАП. По этой причине в НАП вычисляется искаженное значение дальности до спутника или «псевдодальность». Поправка времени – четвертая неизвестная величина. Значит для выполнения навигац. определений надо иметь в зоне видимости хотя бы 4-ре спутника.

Космический сегмент состоит из 26 спутников(21 основных и 5 запасных). Излучают синусоидальные сигналы на двух частотах 1575,42 МГц и 1227,6 МГц. Перед этим сигналы модулируются псевдослучайными цифровыми последовательностями, а также навигационным сообщением, которое содержит данные об орбитах НКА, параметрах атмосферы, поправки системного времени.

Кодировка для:

- синхронизация сигналов НКА и НАП

- наилучшие условия различений сигналов в НАП на уровне шумов

- ограниченный доступ к GPS, когда высокоточные измерения возможны лишь при санкционированном доступе к системе.

Сегмент контроля и управления – наблюдение за НКА для уточнения параметров атмосферы и траектории движения спутников. Полученная информация обрабатывается и передается на спутники для корректировки орбит и обновления навигационного сообщения.

Навигационная аппаратура потребителей

В GPS приемнике принимаемый сигнал декодируется. Полученный код сравнивается с аналогичным кодом, который генерирует сам приемник. Что позволяет определить задержку распространения сигнала от спутника и так вычислить псевдодальность. После захвата сигнала спутника аппаратура приемника переводится в режим слежения.

ГЛОНАСС

Состоит из 24 спутников, три орбитальные плоскости (по 8 в каждой со сдвигом по широте в 45 градусов) разнесены по долготе 120 градусов и сдвинуты относительно друг друга на 15 гр. Позволяет непрерывное и глобальное покрытие земной пов-ти.

Отличие GPS от ГЛОНАСС:

- баллистическое построение космического сегмента

- принцип разделения сигналов

- форма представления эфемерид (GPS эфемериды можно сравнить с GPS спутниками, и представить их в качестве созвездия искусственных звезд. Для того, чтобы вычислить наше местоположение относительно спутников GPS, нам нужно знать их местонахождение в пространстве, другими словами их эфе мериды)

- структура информационного кадра

- разные системы координат

- различные шкалы времени

- режим селективного доступа GPS

2. Навигационные особенности ледового плавания и его обеспечение.

Вход в лед

С подходом к зоне вероятной встречи со льдом необходимо усилить зрительное и техническое наблюдение для исключения внезапного удара о лед. Дальность обнаружения кромки льда радиолокатором зависит от «возраста» льда и его сплоченности. Молодой лед, как правило, почти не просматривается на экране радиолокатора. С обнаружением льда, обойти который не представляется возможным, следует найти участки, наиболее благоприятные для входа в лед и дальнейшего движения. Предпринимать форсирование льда надлежит только в том случае, если он по своей проходимости доступен для данного класса судна, а прогноз погоды и ледовой обстановки благоприятен. Наветренная кромка характеризуется значительной сплоченностью льда. Лед, расположенный непосредственно у нее, состоит из наиболее тяжелых льдин. Вход в лед осложняется зыбью и движением льдин на волне. Вход в наветренную кромку льда ввиду ее значительной сплоченности начинается с поиска наиболее благоприятных условий, для чего следует пройти вдоль кромки до обнаружения разводий или более слабого льда, найти глубокую излучину или выступающий угол кромки, под защитой которых накат слабее и где льдины, как правило, меньших размеров.

кромки льда. а) подветренная; б) наветренная

. Подветренная кромка льда, как правило, особых затруднений для входа в нее не представляет, но по мере дальнейшего движения судна лед уплотняется, и судно рискует застрять.

От входа в лед рекомендуется воздержаться в следующих случаях:

- при неблагоприятном прогнозе погоды;

- при сильном дрейфе льда, особенно в сторону берегов и навигационных опасностей;

- в условиях ограниченной видимости (темное время суток, туман, снегопад);

- в период интенсивного ледообразования.

Входить в лед следует под прямым углом к его кромке самым малым ходом. Вход в лед на значительной скорости может привести к повреждению корпуса. Нельзя входить в лед с застопоренными машинами — это ухудшает маневренные качества корабля и может привести к повреждению винтов.

Движение во льду

Движение во льду производится с постоянной безопасной для данной ледовой обстановки скоростью хода.

Число оборотов винтов при этом определяется толщиной, прочностью и сплоченностью льда. При проходе разводий и участков с более слабым льдом необходимо уменьшать число оборотов винтов во избежание по-вреждения корпуса при входе в более тяжелый лед. Если есть опасность остановки судна, следует увеличивать число оборотов для поддержания постоянной безопасной скорости хода.

В общем случае в разреженном и сплоченном льду плавают, часто изменяя курс, по трещинам и разводьям. Перемычки между разводьями лучше форсировать против ветра — судно будет меньше подвергаться сжатию, а свободный от льда канал за его кормой сохранится дольше. Поиск обходных путей, уклонения от генерального курса рекомендуется выполнять на ветер, где проходимость льда всегда лучше. Крупную льдину, которую невозможно обойти или расколоть, следует отодвинуть в сторону. Для этого, подойдя к льдине на затухающей инерции переднего хода, надо упереться форштевнем в край льдины и разворотом убрать ее со своего пути.

Уменьшение скорости судна, несмотря на увеличение числа оборотов винтов, указывает на возможность застревания во льду. В этом случае следует, не ожидая полной остановки судна, энергичной дачей заднего ходa отойти назад в пробитом канале на две-три длины корпуса. Если позволяет прочность корпуса, можно форсировать небольшие перемычки льда ударами, используя инерцию судна. Во избежание поломки с момента дачи заднего хода руль должен ставиться в прямое положение. Перекладывать руль во льду можно только при движении вперед.

Выполнение поворотов

В силу конструктивных особенностей (большое отношение длины к ширине, вертикальные борта и т. д.) суда во льду плохо слушаются руля и приобретают дополнительную рыскливость. Выбор наиболее благоприятных (с точки зрения толщины и сплоченности льда) условий для поворота обеспечит его быстрое и безопасное выполнение.

В сплошном или сплоченном льду, предельном по проходимости для данного судна, повороты обычными способами часто бывают невозможны. В таких случаях рекомендуется отойти назад по пробитому каналу, положить руль на борт и дать полный ход вперед. Для поворота на большой угол этот прием следует повторять неоднократно. Чтобы развернуться на ограниченном пространстве, можно, уперевшись под острым углом в тяжелую льдину, постепенно увеличивать число оборотов переднего хода, переложив руль в сторону поворота. С помощью этого приема удается развернуть судно параллельно льдине. Число оборотов винтов при этом не должно превышать предельно допустимое для работы «на упор».

При поворотах во льду следует избегать навала (забрасывания) кормы на лед во избежание повреждения лопастей винта и обшивки борта. Для этого поворот следует выполнять с большим диаметром циркуляции или частями (этапами). При необходимости развернуть судно с помощью работы машин «враздрай» работать машиной внешнего борта следует периодически (толчками). прекращая ее работу при забрасывании кормы на лед.

Действия при застревании судна во льду

В случае застревания судна во льду для быстрейшего его освобождения рекомендуется:

- применять попеременную работу машин «враздрай» и перекладку руля с борта на борт, после чего делать резкий рывок назад;

- создавать крен заполнением креновых цистерн и перекачкой топлива, давая полный ход назад при достижении наибольшего крена;

- создавать дифферент сначала на нос, затем на корму;

- завозить в сторону кормы становые и вспомогательные якоря и выбирать их якорные цепи (канаты) одновременно с дачей хода назад;

- подрывать лед на некотором расстоянии от судна, напротив наиболее широкой его части, развивая к моменту взрыва полный задний ход;

- окалывать лед, начиная с кормы и кончая наиболее широкой частью судна.

Совместное плавание судов в ледовых условиях осуществляется в строю кильватера. Дистанция между судами зависит от толщины, сплоченности и крепости льда.