§ 13.2. МНОГОЧАСТОТНЫЕ ФАЗОВЫЕ РАДИОНАВИГАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
Классическим примером многочастотных ФРНС являются сверхдлинноволновые (СДВ) системы, работающие в диапазоне очень низких частот (10—15 кГц). Особенностью радиоволн этого диапазона является слабая зависимость затухания напряженности поля от расстояния. Например, действующая в настоящее время СДВ ФРНС «Омега» [13] при наличии восьми опорных РМ обеспечивает надежное местоопределение потребителей практически в любом районе Земного шара.
В СДВ ФРНС опорные РМ излучают последовательно во времени основную и дополнительные частоты. Дополнительные частоты предназначены для реализации много-шкального метода устранения многозначности. Для определения РНП, как правило, используют основную частоту, но не исключается возможность повышения точности местоопределения за счет привлечения к фазовым измерениям сигналов дополнительных частот. В рассматриваемых многочастотных ФРНС осуществляют частотно-временное разделение сигналов. Диаграмма излучения сигналов ФРНС «Омега» представлена на рис. 13.1. Наземные опорные РМ синхронизованно излучают импульсные радиосигналы большой длительности (0,9-1,2 с) на частотах 10,2; 13,6; 11,33 кГц. Период излучаемых сигналов 10 с. Сигналы частотой 10,2 кГц применяют для формирования шкалы высокой точности.
Рис. 13.1
Для создания грубой шкалы используются биения колебаний на частотах 13,6 и 10,2 кГц и сверхгрубой — биения на частотах 11,33 и 10,2 кГц. Предполагается, что с точностью до сверхгрубой шкалы местоположение потребителя априори известно.
Как и в других РНС без ответчика, выбор типа измерений для решения радионавигационной задачи в значительной мере определяется стабильностью бортового эталона частоты и точностью априорных сведений о сдвиге временной шкалы потребителя относительно шкалы опорных РМ. Применение дальномерных измерений оправдано лишь в тех случаях, когда сдвиг отсутствует или заранее известеи. При невыполнении этого условия используются квазидальномерные или разностно-дальномерные измерения, которые дают одинаковые погрешности местоопределения координат потребителя при полной априорной неопределенности о сдвиге временных шкал.
Наибольший вклад в погрешность местоопределения в СДВ ФРНС системах вносит изменчивость фазовой скорости распространения радиоволн на трассе радиомаяк— потребитель. Погрешность, обусловленная изменчивостью условий распространения радиоволн, может быть представлена как фуикция регулярной и случайной составляющих фазового сдвига. Регулярная составляющая фазового сдвига зависит от времени года и суток, типа подстилающей поверхности и т. п. Она рассчитывается для различных районов Земного шара и должна учитываться при радионавигационных измерениях.
Случайная составляющая,если не осуществляются специальные меры (дифференциальный режим, комплексирование [13]), полностью входит в результирующую погрешность место-определения. Поэтому точность СДВ ФРНС невелика: среднеквадратическая погрешность местоопределеиия достигает нескольких километров. Несмотря на низкую точность, СДВ ФРНС находят широкое применение, так как обладают практически глобальной зоной действия, неограниченной пропускной способностью и сравнительно невысокой стоимостью бортового оборудования потребителей.
