Судовая аппаратура среднеорбитальной спутниковой радионавигационной системы GPS: Учебное пособие, страница 3

Простейший одноканальный приёмоиндикатор последовательно  во времени обрабатывает информацию от  спутников. Различают  переходный и установившийся циклы работы одноканальных приёмоиндикаторов.

Переходный цикл начинается с операции поиска сигналов первого спутника, приёма альманаха, эфемерид,  измерения  радионавигационных  параметров. Затем производится  поиск  сигналов  второго спутника, приём эфемерид и измерение радионавигационных  параметров этого спутника. И так далее. После окончания приёма и  обработки информации очередного спутника возобновляется на 1 секунду радиоконтакт с предыдущим спутником для обновления  информации,  ранее хранившейся в интеграторах следящих систем.

После завершения переходного процесса приёмоиндикатор  работает в установившемся цикле: последовательно  и  циклично  измеряются радионавигационные параметры трёх (четырёх) спутников.

В установившемся цикле работы приём  эфемеридной  информации спутников не производится.

Продолжительность цикла в установившемся режиме около 4 с, координаты выдаются с циклом 1 с.

Каждый час на спутниках GPS меняется массив эфемеридной  информации, соответственно, каждый час  одноканальный  приёмоиндикатор снова переходит в переходный цикл работы.

Точностные характеристики простейших одноканальных приёмоиндикаторов при движении судна хуже, чем на стоянке. Простейшие  приёмоиндикаторы  предназначены для индивидуальных яхт, автомашин.

Приёмоиндикаторы, предназначенные для стационарной установки, как правило, выполнены в виде моноблока с жидкокристаллическим дисплеем и наборным  полем, с выносной антенной и кабелем длиной 10...15 м.

Антенны обеспечивают приём сигналов с верхней полусферы с углом места не менее 5о.

Число параллельно - работающих  каналов  -  4...6,  чувствительность приёмников - минус 150 дБВт...минус 160 дБВт.

К приёмоиндикаторам  этого  вида  можно  подключить  плоттер с электронной картой, который может быть установлен в любое  место штурманской рубки.

В многоканальных приёмоиндикаторах не  требуется  вводить  в память ЭВМ счислимые координаты судна, дату и время.

Благодаря многоканальности, "слепой"  поиск  сигналов  занимает время, исчисляемое единицами минут и  практически  не  сказывается на общем времени, затрачиваемом на получение первой обсервации.

Необязательность ввода исходных данных является важным преимуществом, так как при ошибочно введённых координатах,  дате  или времени может возникнуть ситуация, когда рабочее созвездие  спутников никогда не будет найдено.

Во многих приёмоиндикаторах предусмотрен режим маскирования, при котором запрещён приём сигналов ниже заданного угла места. Режимом маскирования следует пользоваться, когда горизонт  заслонён верхнепалубными устройствами судна, либо высокими  горами  (судно стоит в бухте, окружённой горами).

Приёмоиндикаторы, как правило, способны работать по  созвездию либо из четырёх, либо из трёх спутников.

В некоторых приёмоиндикаторах переход из  режима  работы  по четырём в режим работы по трём (и обратно) выполняется автоматически по мере видимости четырёх или трёх спутников.

При работе по трём спутникам требуется ввести в  память  ЭВМ высоту расположения приёмной антенны над уровнем моря. Иногда ввод высоты антенны не требуется, так как  при  расчёте  координат  места судна используется примерное значение высоты расположения  антенны. При этом дополнительная погрешность определения координат судна исчисляется единицами метров.

Новейшие многоканальные приемоиндикаторы при определении координат места и прочих навигационных параметров судна используют при обработке измерений сигналы всех видимых спутников.

В ряде приёмоиндикаторов рекомендуется ввод в память ЭВМ порогового значения геометрического фактора, величина которого  выбирается в диапазоне 1...99.

Если в качестве порогового значения  взята  нижняя  величина (например, 2), то координаты судна можно получить  с высокой  точностью, так как они будут индицироваться лишь в том случае,  когда среди видимых спутников появится созвездие с этой или  меньшей величиной геометрического фактора.

Кроме координат места приёмоиндикаторы  индицируют  на  дисплее дату, текущее время, текущую скорость судна (в узлах) и  путевой угол. Реальную погрешность измерения скорости легко  оценить на стоянке, когда истинная скорость судна равна нулю.

Во всех судовых приёмоиндикаторах введён  режим “MOB” (Man over  board - ЧЕЛОВЕК  ЗА БОРТОМ ). В момент нажатия кнопки МОВ фиксируются на дисплее координаты судна,  время, а также текущие координаты судна, текущее время и пеленг  на  точку  с  фиксированными  координатами. Этот режим обеспечивает  минимальное время поиска человека.

Приёмоиндикаторы снабжены световой и звуковой сигнализацией, предупреждающей о ситуациях, которые необходимо знать:  отклонение от заданного маршрута, прибытие в  район  контрольной  точки, невозможность определения координат и т.д.

Питание приёмоиндикаторов производится переменным  или  постоянным напряжением, причём диапазон постоянного напряжения питания может находиться в пределах 9...40 В. Для экономии потребляемой мощности при непрерывно работающем  приёмоиндикаторе  дисплей может отключаться.

Практика эксплуатации показала,  что  надёжность приёмоиндикаторов при непрерывной работе (без отключений) выше, поэтому  при  заходе  судна  в порт, как правило, приёмоиндикаторы не выключаются.

Диапазон рабочих температур для дисплея - минус 10оС…плюс 55оС; для антенны минус 30оС…плюс 70оС.

Наиболее совершенные приёмоиндикаторы имеют 8...12  и  более каналов, приёмные устройства обладают  наивысшей  чувствительностью (минус 160 дБВт),  обеспечивают плоттирование и маршрутизацию пути с помощью электронных карт.  Электронные карты записаны либо на навесных дискетах, либо на сменных чипах.