CC BY
130УДК 621.396.96
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОРСКОЙ РАДИОНАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ «КРАБИК» ДЛЯ КООРДИНАТНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАЗЕМНЫХ ОБЪЕКТОВ
А. М. Алешечкин, Д. С. Феоктистов
Сибирский федеральный университет Россия, 660041, г. Красноярск, просп. Свободный, 79. E-mail: feoktistov-d-s@mail.ru
Приведено описание радионавигационной системы «Крабик-БМ», серийно выпускаемой ОАО НПП «Радиосвязь» (г. Красноярск) для обеспечения морских объектов. Представлены результаты проведенных испытаний по определению основных технических характеристик комплекса в условиях работы РНС на суше.
Ключевые слова: спутниковая радионавигационная система.
USE OF MARINE RADIO NAVIGATION SYSTEM «KRABIK» FOR COORDINATE PROVISION OF GROUND OBJECTS
A. M. Aleshechkin, D. S. Feoktistov
Siberian Federal University 79, Svobodny prosp., Krasnoyarsk, 660041, Russia. E-mail: feoktistov-d-s@mail.ru
The description of the radio navigation system of "Krabik-BM" series produced by SPE "Radiosvyaz" (Krasnoyarsk) for offshore facilities is given. The results of tests carried out to determine the basic characteristics of the complex in terms of the radio navigation system on land are presented.
Keywords: satellite navigation system.
В настоящее время спутниковые радионавигационные системы (СРНС) имеют высокую точность определения координат и предоставляют возможность выполнения навигационных измерений в любой точке Земли. Однако им присущи высокая стоимость и сложность развертывания, что прежде всего связано с затратами по развертыванию и восполнению орбитальной группировки навигационных космических аппаратов. В связи с этим наземные радионавигационные системы (РНС) по-прежнему занимают важное место среди средств навигационного обеспечения.
Длительное время Институтом инженерной физики и радиоэлектроники СФУ и ОАО НПП «Радиосвязь» проводятся совместные работы в области создания наземных РНС. Одной из таких разработанных систем является РНС «Крабик».
Данная РНС является морской фазовой радионавигационной системой диапазона 420-432 МГц, предназначенной для высокоточной геодезической координатной привязки подвижных и стационарных надводных объектов, обеспечивающей:
- выполнение геофизической координатной привязки вторичной опорной сети и неподвижных надводных объектов;
- определение в реальном масштабе времени прямоугольных и географических координат и элементов движения подвижных надводных объектов относительно береговой координатной сети в зоне действия РНС;
- дистанционное определение в реальном масштабе времени координат и элементов движения автономных плавсредств с использованием буйковых радиомаяков-ретрансляторов и корабельных станций;
- дистанционное определение прямых и промежуточных радиодальностей между подвижными или стационарными корабельными станциями РНС, буйковыми радиомаяками-ретрансляторами и опорными наземными передающими станциями.
РНС «Крабик» позволяет производить определение координат корабельных станций в дальномерном, разностно-дальномерном и комбинированном режимах. В состав комплекса входят 3-6 опорных станций (ОС), которые способны обслуживать до 8 бортовых станций (БС), работающих в активном режиме с излучением сигналов (дальномерный или комбинированный режим местоопределения). В разностно-дальномерном режиме количество БС не ограничено [1], поскольку каждая из БС работает только на прием, без излучения сигналов.
Каждая из станций излучает когерентный сигнал на основной частоте f0 = 421 МГц, а также пяти вспомогательных частотах f = 421,01 МГц, ^ = 421,1 МГц, f3 = 422 МГц, ^ = 426 МГц, ^ = 431 МГц. Измерение фазовых сдвигов (ФС) осуществляется на метрических частотах Г' = f -^ (' = 1,2..5), представляющих собой разности между основной и вспомогательными частотами. Использование метрических частот приводит к уменьшению систематической погрешности фазовых измерений, вызванной влиянием среды распространения сигналов и аппаратуры, а также позволяет расширить диапазон однозначных измерений радионавигационных параметров [1]. Технические характеристики РНС «Крабик», заявленные в документации на систему, приведены в таблице.
Решетневскуе чтения. 2013
Основные технические характеристики РНС «Крабик»
Параметр Единица измерения Значение
Дальность действия км 150
Среднеквадратиче-
ское отклонение по-
грешности измерения
дальности с учетом поправок распростра- м 0,2 + 0,5 •Ю-5 • Д
нения радиоволн
(Д - дальность ОС-КС)
Среднеквадратическая
погрешность опреде- м 0,5-3
ления координат
Диапазон частот МГц 420-432
Выходная мощность Вт 0,5; 5; 20
передатчика
С целью уточнения технических параметров, а также проверки возможностей использования РНС «Крабик» для координатного обеспечения наземных объектов в июле 2013 г. были проведены ее испытания при распространении радиосигналов по наземным
трассам. Измерения производились в два этапа: на малых и больших дистанциях. На малых дистанциях при расстояниях между станциями 2-3 км были произведены серии измерений дальностей между опорными станциями (ОС) и БС при выходной мощности передатчиков ОС и БС 0,5 и 5 Вт.
На основании полученных данных в программной среде Ма1ЬЛВ были рассчитаны среднеквадратиче-ские отклонения (СКО) случайных составляющих погрешностей измерения дальностей и координат БС. На рис. 1 для примера приведены графики зависимостей измеренной дальности БС-ОС1 от номера отсчета п.
СКО измеренного значения дальности для обоих значений мощности излучения оказалось примерно одинаковым и составило около 0,32 м, что оказывается несколько выше приведенного в таблице значения СКО (расчетное значение СКО для измеренной дальности 2 779 м составляет 0,21 м).
При проведении испытаний на большой дальности (около 30 км) при мощности передатчика 5 Вт также производилась запись измеренных радиодальностей. Полученные результаты измерений представлены на рис. 2.
Рис. 1. Измеренная дальность БС-ОС1 при мощностях передатчика 0,5 Вт (верхний) и 5 Вт (нижний)
Рис. 2. Измеренные значения дальности БС-ОС1 на большой дистанции
Среднеквадратическая погрешность измеренной дальности на большой дистанции составила 0,12 м, что с запасом перекрывает требования к СКО погрешности измерения дальности, приведенные в таблице (требуемое значение СКО составляет 0,34 м).
Повышение точности измерения дальности на большой дистанции вероятнее всего обусловлено уменьшением влияния отраженных сигналов на результаты измерений.
Таким образом, в ходе полевых испытаний РНС «Крабик» была экспериментально подтверждена возможность ее использования при прохождении трасс распространения радиосигналов над землей в пределах прямой радиовидимости, а не над поверхностью моря, как это было использовано при проектировании РНС. Это обстоятельство позволяет использовать «Крабик» не только в целях морской навигации, но и для решения задач навигационного обеспечения наземных объектов. В свою очередь, планируемый переход на новую элементную базу, а также модифика-
ция существующего программного обеспечения позволит добиться повышения технических характеристик РНС и расширения ее функциональных возможностей для удовлетворения требований конкретных заказчиков.
Библиографическая ссылка
1. Кокорин В. И. Радионавигационные системы и устройства: учеб. пособие. Красноярск : ИПЦ КГТУ, 2006. 175 с.
Reference
1. Kokorin V. I. Radionavigacionnye sistemy i ustrojstva: ucheb. posobie. Krasnojarsk : IPC KGTU, 2006. 175 s.
© Алешечкин А. М., Феоктистов Д. С., 2013
УДК 621.396.946"313"
РОЛЬ МЕЖДУНАРОДНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЧАСТОТ ПРИ СОЗДАНИИ СЕТЕЙ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ И ВЕЩАНИЯ
М. Ж. Анаров
АО «Республиканский центр космической связи» Республика Казахстан, 010000, г. Астана, ул. Джангельдина, 34. E-mail: anarov@rcsc.kz
За последние годы в телекоммуникационной отрасли произошли кардинальные перемены - от быстрого роста наземных сетей до создания и развития глобальных сетей персональной спутниковой связи и вещания, передачи данных, видеоконференций, спутниковой навигации и т. д.
Ключевые слова: международный союз электросвязи.
THE ROLE OF INTERNATIONAL REGULATION OF FREQUENCIES FOR CREATING NETWORKS AND SATELLITE BROADCASTING
M. Zh. Anarov
JSC "Republican center of space communication" 34, Dzhangeldin str., Astana, 010000, Republic of Kazakhstan. E-mail: anarov@rcsc.kz
In recent years, the telecommunications industry has undergone dramatic changes - from the rapid growth of terrestrial networks to the design and development of global networks of personal satellite communications and broadcasting, data transmission, video conferencing, satellite navigation, etc.
Keywords: International Telecommunication Union.
Развитие новых телекоммуникационных технологий неизменно влечет за собой новые потребности в частотном спектре. В свою очередь, это приводит к ужесточению национальных и международно-правовых норм, которые направлены на регулирование планирования и использования радиочастотного спектра, а также реализацию основных принципов международного космического права, декларирующих свободный доступ и справедливое распределение радиочастотного ресурса в интересах всех заинтересованных стран.
В этих условиях неизбежно требуется регулирование использования радиочастот.
Использование радиочастот регулируется на двух уровнях - международном и национальном.
Термин «международное регулирование» используется для описания различных административных и технических процедур, которые должны гарантировать работу радиоэлектронных средств различных государств без оказания взаимных радиопомех.
Управлять использованием спектра на международном уровне необходимо в связи с тем, что радио-
