Коллектив авторов - Большая энциклопедия техники

С 1960—1970-х гг. широко применяются спутниковые радионавигационные системы.

Средства, используемые в радионавигационной системе, различаются по роду решаемых задач и результату выполнения на радиопеленгаторы, радиодальномеры, радиокомпасы, радиомаяки, радиосекстанты и т. д. Подобные радионавигационные устройства при определенном сочетании, при использовании искусственных или естественных источников радиоизлучения, обеспечивают решение частных навигационных задач. Как правило, такими задачами бывают определение одной поверхности положения объекта, находящегося в движении и т. д. Другие радионавигационные системы обеспечивают решение сложных комплексных задач. Они делятся на системы, использующие в соответствии с регламентом радиосвязи диапазон радиоволн, а также системы, различающиеся параметрами радиосигналов. Параметры сигналов используются при измерении навигационных элементов и делятся, в свою очередь, на фазовые, амплитудные, частотные, комбинированные и временные. По количеству подвижных объектов, которые обеспечиваются навигационной информацией, они подразделяются на средства ограниченной и неограниченной пропускной способности. Выделяются также автономные и неавтономные радионавигационные системы и т. д.

Благодаря применению радионавигационных средств и методов увеличивается точность прохождения маршрутов объектов, находящихся в движении, и ввода их в заданный район. Радионавигационные средства повысили безопасность плавания и полетов водных и воздушных судов в опасных метеорологических условиях. Объединение различных устройств в одну навигационную систему обеспечивает выполнение одновременно практически всех навигационных задач. Чтобы подобные системы применялись на практике с еще большей безопасностью и надежностью, их используют совместно с нерадиотехническими средствами.

Принцип действия радионавигационных средств основывается на использовании некоторых особенностей распространения радиоволн. Над поверхностью Земли радиоволны распространяются по ортодромическому, т. е. кратчайшему расстоянию между пунктами приема и излучения импульсов. Скорость распространения радиоволн не изменяется, она остается постоянной. Одни радиолучи отражаются от ионосферы, другие падают на нее, но все лучи лежат в одной плоскости.

Станции радионавигационной службы, входящие в состав радионавигационной системы, используются при работе во время движения или остановок в произвольных пунктах. Радионавигационная сухопутная станция, напротив, не предназначена для работы во время движения, она представляет собой стационарный комплекс.

Радиопеленгация – это процесс пеленга от наблюдателя на излучающий радиоволны источник с помощью радиопеленгатора. Под пеленгом понимается определение направления. Радиопеленгатор представляет собой приемник, главной составляющей которого является антенна направленного действия. Радиопеленгация используется в воздушной, морской и космической навигации, радиоастрономии, метеорологии, разведке и т. д.

В радиопеленгации используются амплитудные пеленгаторы, которые наводятся в антенне при ее разных положениях в пространстве.

В начале XX в. А. С. Попов зафиксировал явление направленности приема, которое впоследствии стало основой для амплитудного метода радиопеленгации. Первые радиопеленгаторы были созданы после изобретения рамочной антенны. Основными учеными, работающими над теорией и практикой радиопеленгации с самого ее возникновения, были М. В. Шулейкин, Б. А. Введенский и др.

Радиопеленгация осуществляется при помощи радиопеленгаторов, каждый из которых состоит из антенно-фидерной системы и приемоиндикатора. Антеннофидерная система принимает радиоволны, которые распространяются от пеленгуемого объекта. С помощью амплитудного метода в приемоиндикаторе сравниваются амплитуды, а за счет фазового метода измеряется разность фаз.

При использовании радиопеленгацией двух радиопеленгаторов, которые располагаются на достаточном расстоянии друг от друга, можно определить место нахождения пеленгуемого объекта. Этот объект будет находиться в точке пересечения направлений радиопеленгаторов.

Пеленгатор располагается в определенной фиксированной точке и находится в стационарном состоянии. В оперативной пеленгации определение, пеленгование и поиск передатчика радиосигналов осуществляются с помощью подвижных радиосредств. Благодаря подвижному радиопеленгатору можно определить направление на передатчик, кроме того, он позволяет измерить дальность.

Пеленгация может осуществляться пеленгационной рамочной антенной. Пеленгационная антенна вертикальнополяризованных волн представляет собой рамку, состоящую из нескольких витков. Витки антенны находятся в вертикальной плоскости. При небольшом диаметре витка диаграмма направленности пеленгационной рамочной антенны принимает вид восьмерки. При антенном эффекте, когда возникает электрическая асимметрия, происходит искажение диаграммы направленности.

Для того чтобы определить точный пеленг, рамка антенны поворачивается вокруг вертикали и фиксируется в том положении, при котором сигнал или пропадает, или минимален. В это время передатчик направлен в сторону прямой линии, которая проходит через ось рамочной антенны. Чтобы определить пеленг без перемещения антенны, применяется комбинированное включение штыревой и рамочной антенн.

Для радиопеленгации УКВ-волн используются многовибраторные системы или горизонтальный полуволновой вибратор.

Радиопеленгация является основой для международной спортивной игры, которая носит название «Охота на лис». Принцип игры «Охота на лис» состоит в следующем. Спортсмен за определенное количество времени, как правило, это 2 ч, должен найти «лису». «Лисами» являются радиопередатчики, которые устанавливаются в труднодоступных местах – гористой, болотистой, пересеченной местности или в лесу. За 120 мин участники должны найти от 3 до 5 так называемых лис. Для этого спортсмены пользуются радиопеленгаторами, специальными радиоприемниками, которые определяют направление на источник радиосигналов. Режим передачи одного «лиса» составляет 1 мин передачи радиосигналов, 4 мин молчания, тем самым за 5 мин в радиоэфир выходят 5 «лис». После начала соревнований участники пеленгуют источники сигналов, прогнозируют месторасположение «лис», выбирают наиболее приемлемый маршрут, чтобы оптимально быстро и эффективно найти все радиопередатчики. В зависимости от уровня проведения соревнований различаются они по длине волны, одни проводятся с длиной волны 2 м 144 МГц, другие 80 м 3,5 МГц. Победителем становится спортсмен, нашедший все контрольные пункты за самое короткое время.