Топология дифференциальных полей и дальность действия контрольно-корректирующих станций высокоточного местоопределения на внутренних водных путях

Рассмотрены основные методы расчета дальности и зон действия, современных и перспективных контрольно-корректирующих станций высокоточного местоопределения судов на внутренних водных путях Европы и России на основе дифференциальных полей, создаваемых распространением поверхностных электромагнитных волн, как нижней, так и верхней части диапазона длинных волн.
Предназначена для научных работников, аспирантов, студентов старших курсов вузов водных коммуникаций, а также для специалистов, занимающихся прикладными проблемами реализации контрольно-корректирующих станций на внутренних водных путях.

Содержание
Введение
Раздел 1 Современные автоматизированные информационные системы место определения, безопасности и связи
1.1. Назначение, классификация, принципы построения и функционирования
1.2. Методы построения современных автоматизированных сетей
1.2.1. Сетевой метод
1.2.2. Широкозональный метод
1.2.3. Комбинированный метод
1.3. Особенности интеграционных процессов систем инфокоммуникации и местоопределения подвижных объектов в речных региональных структурах
1.4. Дифференциальный режим и дифференциальные дополнения спутниковых радионавигационных систем
1.4.1. Физические основы функционирования дифференциального режима
1.4.2. Дифференциальный режим с коррекцией координат
1.4.3. Дифференциальный режим с относительными координатами
1.4.4. Дифференциальный режим при использовании псевдоспутников
1.4.5. Классификация дифференциальных подсистем СРНС
1.4.6. Широкозональные дифференциальные подсистемы
1.4.7. Региональные дифференциальные подсистемы
1.4.8. Локальные дифференциальные подсистемы
Раздел 2. Спутниковые радионавигационные системы второго поколения
2.1.Спутниковая радионавигационная система ГЛОНАСС
2.1.1. Общая характеристика и состав системы
2.1.2. Космический сегмент
2.1.3. Наземный комплекс управления
2.1.4. Навигационные сигналы и навигационное сообщение
2.1.5. Радионавигационное поле
2.1.6. Принципы функционирования
2.1.7. Точностные характеристики
2.1.8. Контроль целостности радионавигационного поля
2.2. Спутниковая радионавигационная система GPS/NA VSTAR
2.2.1. Общая характеристика и состав системы
2.2.2. Сегмент управления
2.2.3. Космический сегмент
2.2.4. Структура навигационных радиосигналов
2.2.5. Навигационное сообщение
2.2.6. Принципы функционирования
2.2.7. Точностные характеристики
2.2.8. Контроль целостности
Раздел 3. Особенности распространения радиоволн
3.1. Алгоритмы определения проводимости почв
3.2. Факторы, влияющие на основные электрические и магнитные параметры подстилающих поверхностей
3.3. Разновидности поверхности земли
3.4. Распространение радиоволн различных диапазонов
3.5. Особенности распространения средних радиоволн
Раздел 4. Модель Шулейкина- Ван-дер-Поля
Раздел 5. Модель В. Д. Фока
5.1. Постановка задачи и ее решение в виде рядов
5.2. Формула суммирования
5.3. Вычисление функции Герца по методу стационарной фазы для освещенной области
5.4. Формула Вейля-Ван-дер-Ноля
5.5. Преобразование интеграла для области полутени
5.6. Множитель ослабления в освещенной области
5.7. Множитель ослабления в области полутени
5.8. Множитель ослабления в области полутени (большие л: и у)
Раздел 6. Модель Е. Л. Фейнберга
6.1. Электрические свойства сред
6.2. Комплексная диэлектрическая проницаемость
6.3. Диполь вблизи плоской поверхности земли
6.4. Общая картина распространения радиоволн над плоской землей
6.5. Поле над электрически неоднородной поверхностью земли
6.6. Кусочно-однородная трасса
6.7. Кусочно-однородная трасса над сферической землей
6.8. Трасса, состоящая из двух однородных участков
6.9. Трасса, состоящая из трех однородных участков.
Раздел 7. Анализ радиуса действия контрольно-корректирующих станций в диапазоне средних волн
7.1. Определение радиуса действия ККС, работающей в диапазоне средних волн
7.2. Определение радиуса действия ККС на основе модели В. А. Фока
7.3. Анализ зон действия ККС на ВВП и Влияние основных эксплуатационно-технических характеристик ККС на их радиус действия
Раздел 8. Аппроксимационные модели сложных импедансов электромагнитного поля СМ диапазона
8.1. Модели аппроксимации сложных импедансов для определения дальности распространения радиосигнала
8.2. Модель средневзвешенного импеданса
8.3. Модель обобщенного среднегеометрического импеданса
8.4. Модель квазипозиномиального импеданса
8.5. Алгоритмические особенности моделей аппроксимации множителя ослабления кусочно-однородных подстилающих поверхностей
Раздел 9. Аппроксимация многокомпонентных подстилающих поверхностей
9.1. Особенности сшивания и алгоритм учета граничных условий при аппроксимации многокомпонентных подстилающих поверхностей
9.2. Алгоритм расчета дальности действия ККС
9.3. Алгоритмы, анализ и особенности нелинейных переходов для двухкомпонентной земной структуры
9.4. Алгоритм, анализ и особенности нелинейных переходов для трехкомпонентной земной структуры
Раздел 10. Определение формы периметра зоны действия ККС при использовании аппроксимационных моделей, учитывающих влияние поликомпонентной подстилающей поверхности
10.1. Определение дальности действия и формы периметра ККС для различных участков БГС РФ при использовании моделей средневзвешенного, обобщенного среднегеометрического и квазипозиномиального импеданса
10.2. Анализ результатов аналитических расчетов, полученных при использовании разных аппроксимационных моделей
10.3. Сопоставление результатов расчетов, полученных при использовании теоремы (N=an + (5m) и квазипозиномиальной модели
10.4. Определение дальности действия и формы периметра ККС для различных участков ЕГС РФ на базе аппроксимационной модели Сикарева-Каретникова
10.5. Определение дальности действия и формы периметра цепи ККС для различных участков ЕГС РФ на базе модели Сикарева-Каретникова с последующей сшивкой граничных участков сегментов
10.6. Сопоставление данных аналитических расчетов при использовании модели Сикарева-Каретникова и натурных испытаний при определении формы периметра зоны действия ККС
Список принятых сокращений
Annotation
Литература

Annotation
Section 1. Modern automated information positioning, safety and communication systems
1.1. Function, classification, construction and functioning principles
1.2. Modern automated networks construction methods
1.2.1. Network method
1.2.2. Wide zonal method
1.2.3. Combined method
1.3. Features of integration processes of systems of infoconimunication and positioning of mobile objects in river regional structures
1.4. Differential mode and differential additions to satellite radio-navigation systems
1.4.1. Physics of functioning of differential mode
1.4.2. Differential mode with coordinate correction
1.4.3. Differential mode with relative coordinates
1.4.4. Differential mode with pseudo satellites
1.4.5. Classification of satellite radio-navigation differential subsystems
1.4.6. Wide area differential subsystems
1.4.7. Regional differential subsystems
1.4.8. Local differential subsystems
Section 2. Second generation satellite radio-navigation systems
2.1. Satellite radio-navigation system GLONASS
2.1.1. General characteristic and system structure
2.1.2. Space segment
2.1.3. Earth control
2.1.4. Navigation signals and navigation message
2.1.5. Radio-navigation field
2.1.6. Operation principles
2.1.7. Accuracy characteristics
2.1.8. Radio-navigation field integrity control
2.2. Satellite radio-navigation system GPS/NAVSTAR
2.2.1. General characteristic and system structure
2.2.2. Control segment
2.2.3. Space segment
2.2.4. Navigation radio signals structure
2.2.5. Navigation message
2.2.6. Operation principles
2.2.7. Accuracy characteristics
2.2.8. Integrity control
Section 3. Features of radio-wave propagation
3.1. Algorithm of ground impedance determination
3.2. Factors affecting main electric and magnetic parameters of underlying surface
3.3. Variety of ground surtaccs
3.4. Propagation of different bands radio-waves
3.5. Features of medium-range radio-waves propagation
Section 4. Shuleykin -Van-der-Pol mode!
Section 5. V. D. Fok model
5.1. Task assignment and it is series solution
5.2. Summation formula
5.3. Hertz function evaluation with stationary phase method for illuminated field
5.4. Weil-Ven-der-Pol formula
5.5. Ua integral transformation for penumbra area
5.6. Propagation factor in illuminated area
5.7. Propagation factor in penumbra area
5.8. Propagation factor in penumbra area (bigxaady)
Section 6. E. L. Feinberg model
6.1. Electrical properties of environment
6.2. Complex dielectric constant
6.3. Dipole near plain surface
6.4. General picture of radio-wave propagation over plain surface
6.5. Field over electrically inhomogeneous surface
6.6. Sectionally-homogeneous path
6.7. Sectionally-homogeneous path over the spherical Earth
6.8. Path of two homogeneous sections
6.9. Path of three homogeneous sections
Section 7. Analysis of control correcting stations radius within medium-range waves
7.1. Determination of radius of control correcting stations, operating within medium-range waves
7.2. Determination of control correcting stations radius based on V. A. Fok model
7.3. Analysis of control correcting stations coverage on inland waterways and influence of control correcting stations maintenance-engineering characteristics on their radius
Section 8. Approximating models of complex impedance of medium-range waves electric field
8.1. Approximating models of complex impedances for determination of radio signal propagation length
8.2. Weighted average impedance model
8.3. Generalized geometric average impedance model
8.4. Quasiposynomial impedance model
8.5. Algorithm features of approximating models of underlying surfaces sectionally-homogeneous propagation factor
Section 9. Approximation of underlying muiticomponent surface
9.1. Cross-linking features and record algorithm of boundary conditions with approximation of underlying multicomponem surface
9.2. Calculation algorithm of control correcting stations coverage
9.3. Algorithm, analysis and features of nonlinear transfers for two-component earth structure
9.4. Algorithm, analysis and features of nonlinear transfers for three-component earth structure
Section 10. Determination of perimeter form for control correcting stations coverage with use of approximating models taking into account influence of underlying muiticomponent surface
10.1. Determination of coverage and perimeter form for control correcting stations for different parts of the united Deep System of the Russian Federation with use of weighted average, generalized geometric average, quasiposynomial impedance models
10.2. Analysis of analytical estimations results received while using different approximating models
10.3. Comparison of estimations results received while using theorem (N -'= cm + pm) and quasiposynomial models
10.4. Determination of coverage and perimeter form for control correcting stations for different parts of the United Deep System of the Russian Federation based on the approximating model of Sikarev Karctnikov
10.5. Determination of coverage and network perimeter form for control correcting statio ns for different parts of the United Deep System of the Russian Federation based on the approximating model of Sikarev-Karetnikov with the following cross-linking of boundary segment parts
10.6. Comparison of analytical estimations results while usina the model of Sikarev -Karetnikov and environmental tests for determination of perimeter form for control correcting stations coverage
Abbreviations list
Annotation
Bibliography