Влияние условий распространения радиоволн на характеристики радионавигационных средств

По закономерностям распространения в земной атмосфере радиоволны принято разделять на группы: прямолинейно распространяющиеся; поверхностные, пространственные и волноводного типа. Эти закономерности сказываются на дальности действия РНС и точности измерения.

Прямолинейно распространяющиеся волны Такое распространение свойственно метровым, дециметровым и сантиметровым радиоволнам, т. г. УКВ диапазону. Высокая степень прямолинейности имеет место в горизонтальной плоскости и меньшая — в вертикальной. Земная поверхность своей шарообразной формой и рельефом местности служит экраном на пути прямолинейного распространения, и поэтому При рефракции в вертикальной плоскости дальность действия УКВ РНС не превышает дальности прямой видимости Duв, а в условиях рефракции — дальности радиовидимости D, Причем. Dmax является функцией высоты полета, высоты антенны РНТ и характера пролетаемой местности Вследствие этого дальность действия РНС должна быть рассчитана для каждого эшелона и маршрута полета.

В практике самолетовождения принято определять Втах для равнинной и горной местностей.

В радионавигации местность считается равнинной, если в пределах горизонта выполняется условие (рис 4.1).

Высота полета, рельеф местности и рефракция радиоволн в вертикальной плоскости определяют максимальмо возможную дальность связи в УКВ диапазоне. Фактическая дальность зависит также от энергетического потенциала РНС и поглощения энергии в атмосфере. Она может быть существенно меньше D„„ и DpB.

Радиомаячным УКВ РНС присущи погрешности измерения дальности и пеленга, обусловленные отражениями радиоволн от неровностей рельефа и местных предметов, оказывающихся в поле излучении РНТ Поле отраженных сигналов взаимодействует с основным рабочим полем и вызывает погрешности измерения, вследствие чего последние могут быть в несколько раз больше паспортных данных.

Поверхностные волны. Радиоизлучения ДВ и СВ диапазонов способны распространяться, огибая поверхность земного шара. По мере перехода в область более длинных волн дальность нх распространения возрастает, причем она не зависит от высоты расположения передающей и приемной антенн. Поэтому поверхностные волны могут приниматься При больших и малых высотах полета. Им присуща довольно высокая степень постоянства направления распространения, «следствие чего они используются в угломерных системах

Радионавигационным СВ и ДВ системам свойственны погрешности пеленгации, обусловленные ночным, береговым и горным эффектами. Для исключения ночного эффекта используются РНТ. находящиеся на расстояниях до 100— 150 км (береговым эффектом можно не считаться, если угол пересечения радиоволн с берегом превышает 20° или высота полета не меньше нескольких длин волн). Ошибки под действием горного эффекта существенны только при полетах вблизи гор и над горами ниже 1000—1500 м, и если между РНТ и воздушным судном имеются горы.

Пространственные волны. Радиоизлучения КВ, СВ и ДВ, попадая на ионосферу, отражаются ею и возвращаются в приземные слои атмосферы. Затем они могут отразиться земной поверхностью и повторно — ионосферой, вследствие чего способны проникать далеко за горизонт. Траектория распространения имеет форму ломаной линии, но характеризуется постоянством направления. Электрические свойства и высота ионосферы изменяются в значительных пределах в зависимости от времени суток и года и солнечной деятельности. Поэтому условия распространения отличаются нестабильностью, что сказывается на работе РНС, в частности, в виде ночного эффекта (на СВ, примыкающих к КВ) и замираний. Особенно неблагоприятны условия радионавигационных измерений в области, где напряженности полей пространственной и поверхностной волн соизмеримы друг с другом. Несмотря на указанные недостатки, средние я длинные полны используются в РНС, так как обеспечивают большую дальность действия независимо от высоты по лета.

Радиоизлучения волнового типа.

Для излучении СДВ диапазона земная поверхность и ионосфера образуют своеобразный сферический волновод. В процессе распространении радиоволн имеет место многократное отражение от земной поверхности и ионосферы и интерференция отраженных. Им свойственно малое затухание, поэтому дальность действия СДВ РНС достигает 8—10 тыс км и более

Исследования показали, что в диа пакт? СДВ наиболее целесообразны фазовые методы измерений. Вследствие использования многократно отраженных радиоволн, влияния подстилающей поверхности, времени суток и года на фазовый сдвиг РИС сверх-диапазона свойственны большие погрешности. Однако они носят характер, постоянны для данного района полетов, времени суток и года. Это позволяет рассчитать поправки к результатам измерения и тем самым обеспечивать высокую точность определения места ВС.

Воздушная навигация: справочник/А.М. Белкин. М.: Транспорт. 1988г.