Классификация навигационных радиоэлектронных систем

 

1.1. Базовые понятия и определения

 

Определим понятия, обозначающие термин «навигационные радиоэлектронныесистемы» — НРЭС. Термин «система» довольно широко применяется в науке, инженерной практике и быту, в связи с чем существует множество разнообразных его толкований — от относительно «узкого» пояснения в технике (например, система устройств) до применения в больших общественных структурах (например, система высшего образования). Применительно к НРЭС целесообразно использовать термин система устройств, которым будем обозначать в настоящем пособии совокупность взаимосвязанных устройств, предназначенную для выдачи определенного вида информации, необходимой для решения определенной задачи. Элемент, объединяющий устройства в систему, называется системообразующим элементом (примером может служить монтажный шкаф, в котором установлены устройства системы).

Устройство — это функционально и конструктивно законченное изделие.

В общем случае изделием является любой искусственно сделанный объект, предмет. Применительно к РЭС к изделиям относятся системы и комплексы устройств, устройства, приборы, блоки, модули, сборки, компоненты электронные (КЭ).

Для комплекса устройств характерным признаком является наличие комплексирующего элемента (узла, устройства), обеспечивающего получение нового качества выдаваемой информации, которым не обладают составляющие комплекс устройства. Комплексирующий элемент в РЭС применяется для взаимного устранения недостатков информации, выдаваемой каждым из входящих в комплекс устройств.

Прибором называется конструктивно обособленный элемент устройства, выполненный в отдельном корпусе. Устройство может состоять из одного или нескольких приборов.

Блокявляется конструктивно обособленным элементом прибора.

При описании конструкции РЭС также применяют понятие модуль— конструктивное объединение нескольких приборов или блоков либо составных частей блока.

Сборка — это конструктивно обособленный элемент блока.

КЭ представляют собой набор выпускаемых промышленностью радиодеталей или покупных комплектующих изделий (ПКИ), соединением которых создаются сборки и блоки.

Радиоэлектроника (РЭ) — это термин, объединяющий область радио и электроники, поскольку данная область не только существует самостоятельно, но и составляет значительную часть радиотехники.

Радио — начальная часть термина «радиотехника»,обозначающего технику, использующую радиоволны.

Радиоволна — это перемещающееся в пространстве электромагнитное поле.

Электроника — это техника, использующая процесс движения электрических зарядов в проводящей среде (имеющей свободные носители зарядов), который в электротехнике называют электрическим током. В электронике для передачи информации применяется переменный ток, который называется электрическими колебаниями (ЭК).

Процесс движения электронов также может быть сконцентрирован в вакууме, в этом случае он называется электронным лучом (ЭЛ).

Радиотехническая система(РТС) — это система радиотехнических устройств.

Электротехническая система (ЭТС) — это система электротехнических устройств.

Радиоэлектронная система (РЭС) — это система радиоэлектронных устройств. РЭС включает РТС и ЭТС.

Навигационная РЭС, РТС и др. оборудование, информация которой применяется для решения навигационных задач —  НИ.

В РЭ также используется термин автоматизированная система (АС), обозначающий совокупность оборудования, эксплуатационников и эксплуатационной документации. При этом совокупность оборудования в АС называется комплексом средств автоматизации (КСА), т. е. в АС термин «КСА» неидентичен понятию «комплекс устройств» и является аналогом термина «система устройств». Для устранения указанного несоответствия далее будем расшифровывать КСА как комплект средств автоматизации.

Термин автоматизированный означает работающий с участием человека, автоматический — без него, при этом термин автомат обозначает устройство, преобразующее поступающую в него информацию в физические действия.

Классификация физических объектов или явлений представляет собой их деление на различные группы (классы), характеризуемые общим важнейшим свойством — классификационным признаком. Назначением различных типов НРЭС является предоставление определенных видов информации пользователю, поэтому классификацию НРЭС целесообразно рассматривать по информативным признакам, которые целесообразно определять на входе или выходе НРЭС.

В общем случае под информацией понимают новое знание, ранее (априори) неизвестное пользователю.

НРЭС можно разделить на три класса (рис.1.1):

 — НРЭС с передачей информации (НРЭС-ПИ);

 — НРЭС с зондированием пространства (НРЭС-ЗП);

  — НРЭС комбинированные.

Комбинированные НРЭС представляют собой определенные сочетания НРЭС-ПИ и / или НРЭС-ЗП.

НРЭС-ПИ и НРЭС-ЗП различаются типом вводимой в них информации — в НРЭС-ПИ информация извне вводится в виде навигационных параметров (НП) или сообщений (в связи), в НРЭС-ЗП она вводится (считывается) из окружающего пространства в виде радионавигационных параметров (РНП). НП в НРЭС-ПИ преобразуются в РНП.

НП — это параметры собственного судна и окружающей обстановки, применяемые в навигации. Примерами НП могут служить: координаты, скорость и др.

РНП — это информативные (несущие информацию) параметры ЭК. Примерами РНП являются любые параметры ЭК: амплитуда, частота, фаза и др.  

Рис. 1.1. Классификация НРЭС по информативным признакам

В НРЭС при выдаче информации пользователю РНП преобразуются обратно в НП, которые называют первичными НП (ПНП). Они могут подвергаться дополнительной обработке с целью получения дополнительной информации, которая называется вторичными НП (ВНП). Так, из ПНП, представляющих собой координаты судна, путем их отслеживания во времени получают ВНП — параметры его движения.

 

НРЭС с передачей информации

 

НРЭС-ПИ бывают односторонними, передающими информацию в одну сторону, и двухсторонними, передающими информацию встречно. НРЭС-ПИ, в зависимости от вида выдаваемой информации, разделяют на связные и телевизионные.

 

1.2.1. Телевизионные НРЭС-ПИ

 

Телевизионные НРЭС-ПИ осуществляют последовательную трансляцию на видеомонитор видео-картинок с частотой повторения не менее 16 Гц, что обеспечивает их восприятие человеком как движущегося изображения из-за инерционности мышления.

Телевизионные НРЭС-ПИ в настоящее время применяются для контроля обстановки на судне и вокруг него прежде всего с целью охраны судна.

 

1.2.2. Связные НРЭС-ПИ

 

Связные НРЭС-ПИ обеспечивают передачу информации между береговыми службами и судами (берег–судно или судно–берег), между судами (судно–судно), или между абонентами внутри судна, при этом в зависимости от формы ее предоставления разделяются на следующие виды:

– звуковые — речь или специальные звуковые сигналы (радиотелефония или судовое командное трансляционное устройство);

– узкополосные буквопечатающие (УБПЧ) — при помощи телетайпов (буквопечатающий аппарат с клавиатурой);

– факсимильные — текстовые сообщения, карты, картины и др., распечатанные на бумажных листах при помощи факсов;

– цифрой избирательный вызов (ЦИВ) — передача оповещений и вызовов на связь в виде формализованных сообщений;

– компьютерные файлы (ПКФ) — передача информации между персональными компьютерами (ПК).

Современные связные НРЭС-ПИ представлены системами МПС, INMARSAT, элементами комбинированных систем NAVTEX и АИС.