Технические средства судовождения. Том 3. Судовые приборы электронной навигации

Предыдущий том 2, см. здесь
В учебнике, состоящем из семи разделов, изучаются приборы электронной навигации (e-navigation).
Материал учебника соответствует требованиям Федерального государственного общеобразовательного стандарта по образованию в области эксплуатации водного транспорта в качестве учебника по специальности 260505 «Судовождение».
Учебник предназначен для курсантов и студентов высших учебных заведений морского, речного и рыбопромыслового флота, а также для специалистов по эксплуатации навигационного оборудования на судах и береговых центрах систем управления движением судов.

Оглавление
I. Судовые приемники спутниковых навигационных систем
Введение
Глава 1 - Глобальная навигационная спутниковая система ГЛОНАСС
1.1 Назначение, состав системы
1.2 Поколения спутников системы
1.3 Навигационный сигнал системы
1.3.1 Частотный план системы
1.3.2 Особенности сигналов системы
1.3.3 Измерение радионавигационных параметров: квазидальности и квазискорости
1.3.4 Методы определения навигационных параметров судна в квазидальномерной РНС
1.4 Точностные характеристики судового приемника в стандартном режиме работы
1.4.1 Геометрические факторы системы
1.4.2 Виды оптимальных созвездий спутников
1.4.3 Погрешности измерения квазидальности и квазискорости судовым приемником
1.4.3.1 Погрешность взаимной синхронизации спутников
1.4.3.2 Погрешность эфемерид
1.4.3.3 Ионосферная погрешность
1.4.3.4 Тропосферная погрешность
1.4.3.5 Погрешность многолучевости
1.4.3.6 Шумовая погрешность
1.4.4 Устранение ионосферной погрешности в двухдиапазонных судовых приемниках
1.5 Сводная таблица основных характеристик ГЛОНАСС
Контрольные вопросы
Глава 2 - Глобальная навигационная спутниковая система GPS
2.1 Состав системы, баллистическая структура, формат сигналов
2.2 Селективный доступ, составляющие погрешности измерения квазидальности
2.3 Сводная таблица основных характеристик GPS
Контрольные вопросы
Глава 3 - Глобальная навигационная спутниковая система «ГАЛИЛЕО»
Контрольные вопросы
Глава 4 - Дифференциальные подсистемы
4.1 Принцип работы локальных дифференциальных подсистем
4.2 Локальные дифференциальные подсистемы
4.2.1 Локальные дифференциальные подсистемы на базе морских всенаправленных радиомаяков
4.2.2 Локальные дифференциальные подсистемы на основе базовых АИС-станций
4.2.3 Локальные дифференциальные геодезические подсистемы
4.3 Региональные дифференциальные подсистемы
4.3.1 Региональные широкозонные подсистемы
4.3.2 Региональные подсистемы «Starfix» и «Skyfix»
4.4 Глобальная дифференциальная подсистема «OmniSTAR»
Контрольные вопросы
Глава 5 - Современные и перспективные судовые приемники ГНСС
5.1 Требования к функциональным возможностям приемников ГНСС
5.2 Перспективные судовые приемники ГНСС
5.3 Два метода вторичной обработки сигналов в судовых приемниках ГНСС
5.4 Определение целостности созвездия спутников судовыми приемниками ГНСС
5.5 Технические требования к судовым приемникам ГНСС и приемникам корректирующей информации
5.6 Дополнительные сервисные задачи судового приемника ГНСС
5.7 Обобщенная функциональная схема судового приемника ГНСС
5.8 Электромагнитная совместимость судовых приемников ГНСС
5.9 Современные типы судовых приемников ГНСС
5.9.1 Общая характеристика судовых приемников
5.9.2 Совмещенный многоканальный судовой приемник «Интеграция» (РИРВ, Россия)
5.9.3 Судовой многоканальный приемник «Фарватер» РК-2006 («Радио-Комплекс», Россия)
5.9.4 Многоканальный судовой приемник GP-150 («Furuno»)
5.9.5 Поколение судовых приемников в виде датчиков навигационной информации
5.10 Современные спутниковые компасы для измерения угловых координат судна
5.10.1 Спутниковый компас «Navistar» («Sperry Marine»)
5.10.2 Спутниковые компасы SC-50, SC-110 и SC-150 («Furuno»)
5.10.3 Спутниковые компасы JLR-10T, JLR-20 (JRC)
Контрольные вопросы
Глава 6 - Глобальные низкоорбитальные доплеровские навигационные системы
6.1 Спутниковые системы первого поколения «Цикада», «Транзит»
6.2 Система поиска и спасания КОСПАС-САРСАТ
6.3 Система мониторинга судов «Argos» и терминалы этой системы
Контрольные вопросы
Глава 7 - Региональные навигационные системы с применением геостационарных спутников
7.1 Региональная дальномерная система «Euteltracks» на основе геостационарных спутников
7.2 Региональная квазидальномерная навигационная система «BeiDou» (Китай)
Контрольные вопросы
Глава 8 - Наземные устаревшие импульсно-фазовые радионавигационные системы «Чайка» И «Лоран-С»
Контрольные вопросы
Выводы
II. Судовая аппаратура автоматической идентификационной системы
Введение
Глава 9 - Технические и функциональные характеристики судовой АИС-аппаратуры класса "А"
9.1 Назначение и состав АИС
9.2 Обмен сообщениями между мобильной АИС-аппаратурой и стационарными (базовыми) АИС-станциями
9.3 АИС-аппаратура разных классов и категорий
9.4 Спутниковые АИС-приемники
9.5 Структура интерфейса судовой аппаратуры
9.6 Режимы работы судовой АИС-аппаратуры
9.7 Типы сообщений и виды передаваемой информации АИС-аппаратурой
9.8 Точность представления судовых данных
9.9 Дальность действия судовой АИС-аппаратуры
9.10 Влияние метеоусловий
9.11 Характеристики каналов связи
9.12 Многостанционный доступ с временным разделением каналов
9.13 Каналообразующая аппаратура
9.14 Символы для отображения разных видов АИС-целей
9.15 Особенности работы судовой АИС-аппаратуры в автономном, назначенном и запросном режимах
9.15.1 Работа в автономном и назначенном режимах
9.15.2 Передача судовой АИС-аппаратурой судовых данных по запросу базовой АИС-станции
9.15.3 Запрос судовой АИС-аппаратурой от базовой АИС-станции и судовой АИС-аппаратуры передачи сообщения для синхронизации собственной шкалы времени
9.15.4 Запрос судовой АИС-аппаратурой от базовой АИС-станции передачи дифференциальных поправок
9.15.5 Запрос судовой АИС-аппаратурой от базовой АИС-станции номеров слотов для обмена сообщениями
9.15.6 Запрос судовой АИС-аппаратурой от базовой АИС-станции информации об особенностях работы в регионе
9.15.7 Автоматическая передача по каналу дальней связи судовых данных по запросу базовой АИС-станции из центра мониторинга
9.15.8 Работа судовой АИС-аппаратуры класса А с использованием ЦИВ
9.16 Устройство графического отображения информации
9.17 Подготовка АИС-аппаратуры к работе
9.18 Управление АИС-аппаратурой
Контрольные вопросы
Выводы
III. Судовые электронные картографические системы
Введение
Глава 10 - Электронные картографические навигационные информационные системы
10.1 Виды электронных картографических навигационных информационных систем
10.2 ЭКНИС с официальными векторными картами
10.3 ЭКНИС с неофициальными векторными картами
10.4 ЭКНИС с официальными растровыми картами
Контрольные вопросы
Выводы
IV. Судовые автоматические регистраторы
Введение
Глава 11 - Автоматические регистраторы
11.1 Регистраторы данных рейса
11.1.1 Назначение и состав регистратора данных рейса
11.1.2 Основные характеристики и условия эксплуатации РДР
11.1.3 Типы современных РДР
11.2 Судовая система охранного оповещения
11.3 Система аварийно-предупредительной тревожной сигнализации
11.4 Система контроля дееспособности вахтенного помощника
Контрольные вопросы
Выводы
V. Судовые интегрированные системы навигации
Введение
Глава 12 - Интегрированные системы навигации
12.1 Современные и перспективные судовые интегрированные системы навигации
12.2 Обработка информации в интегрированной системе навигации
12.3 Система интегрированного навигационного мостика
12.4 Перспективные интегрированные системы на основе датчиков навигационной информации
Контрольные вопросы
Выводы
VI. Судовые автоматизированные системы мониторинга
Введение
Глава 13 - Автоматизированные системы мониторинга судов
13.1 Действующие системы мониторинга судов в России
13.1.1 Глобальный национальный центр автоматизированной системы мониторинга и связи с судами «Виктория»
13.1.2 Мурманский отраслевой центр мониторинга рыболовства и водных биоресурсов
13.1.3 Камчатский региональный центр мониторинга рыболовства и связи
13.2 Международная глобальная система дальней идентификации и сопровождения
Контрольные вопросы
Выводы
VII. Судовые радиолокационные станции
Введение
Глава 14 - Особенности работы судовых и береговых радиолокационных станций в морских условиях
14.1 Виды судовых и береговых РЛС
14.2 Виды морских целей
14.3 Характеристики излучаемых РЛС и отраженных от целей зондирующих сигналов
14.4 Максимальная и минимальная дальности обнаружения целей
14.5 Слепые и теневые сектора антенны РЛС при азимутальном обнаружении целей
14.6 Разрешающие способности РЛС по дальности и направлению
14.7 Эффективная поверхность рассеяния морских целей
14.8 Расчетная максимальная дальность радиолокационного обнаружения целей в свободном пространстве
14.9 Оценка линейных размеров апертуры, коэффициента направленного действия и коэффициента усиления антенн для современных судовых и береговых РЛС
14.10 Максимальная дальность радиолокационного обнаружения целей над поверхностью Земли без учета рефракции
14.11 Загоризонтная дальность действия РЛС с учетом рефракции в атмосфере Земли
14.11.1 Дальность действия РЛС в условиях стандартной рефракции
14.11.2 Дальность действия РЛС в условиях субрефракции
14.11.3 Дальность действия: РЛС в условиях суперрефракции
14.11.4 Дальность действия РЛС в условиях сверхрефракции
14.12 Дальность действия РЛС с учетом затухания сигналов в атмосфере Земли
14.13 Мощность помех из-за отражений зондирующих сигналов от взволнованной поверхности моря
14.14 Мощность помех из-за отражений зондирующих сигналов от атмосферных осадков
14.15 Ложные цели на индикаторе РЛС
14.15.1 Необходимость распознавания ложных целей
14.15.2 Побочные ложные цели из-за переотражений зондирующих сигналов от препятствий, находящихся на борту судна
14.15.3 Побочные ложные цели из-за переотражений зондирующих сигналов от препятствий, находящихся вне судна
14.15.4 Множественные ложные цели
14.15.5 Ложные цели от токонесущих кабелей
14.15.6 Ложные цели, отраженные от реальных целей, находящихся за пределами шкалы дальности
14.15.7 Ложные цели из-за взаимных помех
14.15.8 Помехи от облаков и гидрометеоров
14.16 Радиолокационные пассивные отражатели
14.16.1 Назначение радиолокационных пассивных отражателей
14.16.2 Виды радиолокационных пассивных отражателей
14.17 Радиолокационные активные ответчики
14.17.1 Назначение и классификация радиолокационных активных ответчиков
14.17.2 Принцип действия и технические характеристики радиолокационных маяков-ответчиков
14.17.3 Принцип действия и технические характеристики судовых радиолокационных ответчиков (PJIO)
Контрольные вопросы
Глава 15 - Волноводно-кабельный тракт, блоки и устройства РЛС, погрешности измерении дистанции и азимута цели
15.1 Особенности кабельных и волноводных фидерных линий
15.2 Длина волноводных и кабельных линий в зависимости от размещения приемопередатчика РЛС
15.3 Блоки и устройства РЛС
15.3.1 Антенны
15.3.2 Антенные переключатели
15.3.3 Передающие устройства
15.3.4 Приемные устройства
15.3.5 Индикаторы РЛС
15.3.6 Источники питания
15.3.7 Узел интерфейса
15.4 Цифровая обработка сигналов в РЛС
15.5 Рекомендуемые места размещения антенн средств связи и навигации судна для выполнения требований электромагнитной совместимости
15.6 Точностные характеристики РЛС
15.6.1 Погрешность измерения дистанции до цели
15.6.2 Погрешность измерения азимута цели
Контрольные вопросы
Глава 16 - РЛС со средством автоматической радиолокационной прокладки
16.1 Органы управления РЛС
16.2 Оперативные символы на экране индикатора РЛС для контроля и измерения дистанции и пеленга цели
16.2.1 Перечень оперативных символов
16.2.2 Неподвижные кольца дальности
16.2.3 Подвижные кольца дальности
16.2.4 Маркер
16.2.5 Параллельные индексные линии
16.2.6 Электронный визир направления
16.3 Средства электронной прокладки (СЭП) и автосопровождения (САС)
16.4 Средства автоматической радиолокационной прокладки (САРП)
16.5 Формуляры-перечни навигационных параметров целей
16.6 Режимы ориентации изображения на индикаторе РЛС
16.7 Отображение навигационной обстановки на индикаторе РЛС в различных режимах движения
16.7.1 Отображение навигационной обстановки в режиме относительного движения (The relative motion presentation)
16.7.2 Отображение навигационной обстановки в режиме истинного движения, стабилизация относительно воды (True-motion sea stabilized presentation)
16.7.3 Отображение навигационной обстановки в режиме истинного движения, стабилизация относительно грунта (True-motion, ground - stabilized presentation)
16.8 Сравнительные характеристики отображаемой навигационной обстановки в различных режимах движения
16.9 Ручной и автоматический захваты целей на автосопровождение
16.10 Характерные особенности работы САРП
16.11 Режим работы индикатора САРП с наложением на электронную карту радиолокационного изображения
16.12 Работа САРП с АИС-целями
16.13 Передняя панель индикатора кругового обзора РЛС с САРП
Контрольные вопросы
Темы практических заданий
Глава 17 - Эксплуатационно-технические характеристики современных судовых РЛС
17.1 Современные судовые радары
17.1.1 Международные и национальные требования к судовым РЛС
17.1.2 Радар М-1712
17.1.3 Радар М-1715
17.1.4 Радары М-1832 и М-1932 Mark-2
17.1.5 Радар FR-7062
17.1.6 Радар «Sperry-Decca» МК 6217/9
17.1.7 Радар «Bridgemaster Е»
17.1.8 Радар FR-2115/2125/2155
Контрольные вопросы
Глава 18 - Береговые радиолокационные станции
18.1 Работа береговых РЛС в составе систем управления движением судов
18.2 Особенности БРЛС
18.3 Основные типы и технические характеристики БРЛС
Контрольные вопросы
Глава 19 - Перспективы развития РЛС
19.1 РЛС с когерентным излучением сигналов
19.1.1 Сравнение современных РЛС с некогерентным и будущих РЛС с когерентным излучением сигналов
19.1.2 Доплеровская РЛС с когерентным излучением
19.1.3 РЛС с частотной модуляцией несущей частоты
19.1.4 РЛС со сжатием сигналов
19.2 Приемопередающие антенны в РЛС на основе фазированных решеток
19.3 Сверхширокополосные РЛС
Контрольные вопросы
Выводы
Заключение
Список сокращений
Предметный указатель
Приложение 1 - Список определений, используемых в литературе и документации по приемникам GPS/ГЛОНАСС
Приложение 2 - Список сокращений, используемых в литературе и документации по приемникам GPS/ГЛОНАСС
Приложение 3 - Минимально необходимые форматы предложений интерфейса в аппаратуре средств мониторинга
Приложение 4 - Определения
Приложение 5 - Оперативные символы индикатора
Приложение 6 - Символы собственного судна
Приложение 7 - Навигационные символы
Приложение 8 - АИС-символы
Литература