МУ по сам. работе РНПис

Министерство Аграрной политики Украины
Керченский государственный морской
технологический университет
Кафедра « Судовождение»











Радионавигационные приборы и
системы






Методические указания
по выполнению самостоятельной работы
для студентов направления 6.070.104 «Морской и речной транспорт»
по специальности «Судовождение» и специализации «Судовождение и промышленное
рыболовство»
дневной формы обучения




















2010



Автор: Кулистов В.А., ст. преподаватель кафедры «Судовождение» КГМТУ.
Рецензент: Малкин П.П., ст. преподаватель УТЦ КГМТУ.


Методические указания рассмотрены и одобрены на заседании кафедры «Судовождение» КГМТУ,
протокол № ___от__________200__ г.



Методические указания рассмотрены и рекомендованы к утверждению на заседании методической комиссии МФ КГМТУ,
протокол № ___от__________200__ г.



Методические указания утверждены на заседании Методического совета КГМТУ,
протокол № ___от__________200__ г.



























( Керченский государственный морской технологический университет


Содержание

Общие методические указания. 4

Перечень тем, вынесенных на самостоятельную работу. 5

Методические указания по самостоятельной работе студентов. 6













































Общие методические указания

Приступая к изучению тем учебного материала, вынесенных на самостоятельную работу, студент должен сначала ознакомиться с заданием на самоподготовку. А затем, пользуясь учебниками, рекомендованными в методических указаниях, изучить требуемый материал.
Изучаемый материал необходимо конспектировать, выписывая основные определения и формулы. В конспекте необходимо вычерчивать функциональные и электрические схемы, поясняющие материал.
Затем проверить свои знания, отвечая на вопросы самоконтроля.
Для проверки правильности ответов на вопросы для самоконтроля, следует пользоваться предлагаемыми учебниками, а контроль усвоения студентами изученной темы осуществляется во время аудиторных занятий, а также при защите работ по практическим занятиям и при итоговом зачете.







































Перечень тем, вынесенных студентам на самостоятельную работу

Тема 1. Введение в дисциплину. Принципы формирования радионавигационных систем. Радионавигационные методы определения места судна. Принципы радиолокации. 2 часа.

Тема 2. Основные структурные элементы навигационной РЛС: назначение, состав, устройство, принцип действия, режимы работы. 6 часов.

Тема 3. Навигационные параметры РЛС. Организация радиолокационного наблюдения. ИКО и САРП: режимы навигационного использования. 4 часа.

Тема 4. Общие принципы функционирования спутниковых навигационных систем (СНС). Структура СНС. Системы времени, системы координат, шкалы времени. 6 часов

Тема 5. Формирование навигационных сообщений. Методы определения параметров вектора потребителя. Дифференциальная подсистема. Сегмент потребителя. Судовые СНС навигаторы и картплоттеры. 6 часов.

Тема 6. Автоматическая идентификационная система (АИС): использование, принцип действия, возможности и ограничения. Судовые станции АИС : сообщения, организация связи. 6 часов

Тема 7. Использование АИС в береговых службах, СУДС,ССС, МСКЦ и др. 6 часов.

Тема 8. Применение радионавигационных приборов в судовых автоматизированных комплексах. Задачи обеспечения надежности судовой РЭА. 3 часа.



























Методические указания
по самостоятельной работе студентов.

Тема 1.Введение в дисциплину. Принцип формирования радионавигационных систем

Цель обучения

Студент должен знать:
- методы радионавигации и их использование в определении местоположения судна;
- определение радионавигационной системы
- распространение радиоволн, применяемых в радионавигационных системах
- понятие радиолокации.

Студент должен уметь:
-рассчитать длину волны по заданной частоте;
- правильно использовать при расчетах единицы времени и частоты

Задание на самоподготовку.

Изучить рекомендованную литературу, обратить внимание на следующие вопросы:

параметры, характеризующие радиоволну в свободном пространстве;
базовую формулу определения дальности до цели в радиолокации;
методы определения координат объекта;
принципы, заложенные в основу функционирования дальномерного метода;

Результаты самостоятельной работы.

Вопросы для самоконтроля:
Что такое радионавигация?
Какие радиотехнические средства судовождения Вы знаете?
Какой радионавигационный метод определения координат является наиболее точным?
Назовите скорость распространения электромагнитной волны в свободном пространстве

Контроль усвоения темы:
- зачет.

Рекомендуемая литература:

Радионавигационные приборы и системы. Конспект лекций. Керченский государственный морской технологический университет.2009г.
Коновалов В.В., Кузнецова Л.И. Радионавигационные приборы и системы
М.: Транспорт, 1989г.






Тема 2. Основные структурные элементы РЛС: назначение, состав, устройство, принцип действия, режим работы
Цель обучения

Студент должен знать
- принцип действия импульсной РЛС и её структурную схему;
- требования ИМО к морским навигационным РЛС, предусмотренные Главой 5 Конвенции СОЛАС-74.
- назначение основных составных частей РЛС, размещение приборов радиолокационной станции.
- режимы работы радиолокационной станции.
- частотный диапазон.
- шкалы дальности.
- режимы ориентации изображения.
- режим «Охранной зоны»
- режим «Trial»
- радиолокационное определение места судна. - назначение органов управления на ИКО;

Студент должен уметь:
- правильно оценивать назначение органов управления и регулирования РЛС;
- включить станцию и установить требуемый режим работы;
- оценивать информацию, воспроизводимую на индикаторе РЛС

Задание на самоподготовку.

Изучить рекомендованную литературу и обратить внимание на следующие вопросы:
1.Взаимосвязь элементов структурной схемы РЛС и их назначение.
2.Чтение радиолокационного изображения
3. различие в индикации при относительном и истинном движениях
4. различие видов ориентации изображения.
5 Формирование колец дальности и электронных линий направления в соответствии с требованиями ИМО.
6. Информация, воспроизводимая в «окнах данных» на экране индикатора современной РЛС.
7. Требования ИМО, отраженные в Конвенции СОЛАС 74 по параметрам ИКО.

Результаты самостоятельной работы

Вопросы для самоконтроля:
1. Почему судовые навигационные РЛС должны работать в импульсном режиме излучения?
2. Из каких основных устройств состоит импульсная РЛС?
3. Какие частоты и соответствующие им длины волн используются в судовых навигационных РЛС?
4.Для каких целей необходимы блоки УПОИ и КУ?
5. Для каких целей используется режим «Trial» ?
6. Какие методы определения места судна возможны с помощью РЛС?

4. Контроль усвоения темы:
- практические занятия №1 и №3;
- итоговый зачет



5. Рекомендуемая литература.
1.Радионавигационные приборы и системы. Курс лекций. Керченский государственный морской технологический университет, 2009 г.
.
Тема 3. Навигационные параметры РЛС.Организациярадиолокационного наблюдения.
1. Цель обучения.

Студент должен знать:
- навигационные характеристики РЛС, их зависимость от технических параметров
устройства.
- влияние отражающих свойств объектов.
- влияние условий распространения радио-волн.
- влияние помех.
- влияние технических параметров и органов управления РЛС на её работу.
- навигационное использование РЛС. Требования МППСС по обеспечению
радиолокационного наблюдения.

Студент должен уметь:
- по характеру помехи на экране определить причину её возникновения;
- использовать соответствующие органы управления РЛС для выбора оптимального
режима работы в условиях воздействия помех,

2.Задание на самоподготовку
Изучить рекомендованную литературу и обратить внимание на следующие вопросы:
1.Международные требования по дальности действия , минимальной дальности, разрешающей способности по дальности и направлению для судовых навигационных РЛС.
2. Факторы, влияющие на использование РЛС/САРП при расхождении судов
3.Совместное использование РЛС/САРП с ЭКДИС и АИС.
4.Рекомендации оператору при работе станции в условиях воздействия помех.

3.Результаты самостоятельной работы.
Вопросы для самоконтроля
Какие данные использует судоводитель для оценки ситуации опасности сближения?
На какой частоте работает радиолокационный спасательный ответчикSART?
Какие органы управления имеются в РЛС для подавления помех?
В каких случаях появляется на экране РЛС ложный сигнал от предыдущей посылки?
Как влияют на затухание радиоволн сантиметрового диапазона атмосферные осадки?
В каком диапазоне должна работать РЛС для обнаружения ответчика SART?


· 4.Контроль усвоения темы:
- итоговый зачет

5.Рекомендуемая литература:
1.Радионавигационные приборы и системы. Курс лекций. Керченский государственный морской технологический университет.2009г.
2.Ясевич А.П., Зурабов Ю.Г. Новые правила МППСС. –М.: Транспорт, 1979

Тема 4. Общие принципы функционирования спутниковых навигационных систем (СНС).
Цель обучения

Студент должен знать:
- Принципы работы спутниковой навигационной системы.
- Методы определения координат в спутниковой навигационной системе
. - Аппаратный состав систем. Технические характеристики.
- Методы применяемые в СНС для определения параметров вектора потребителя.
- Основные отличия системы GPS от системы ГЛОНАСС.
- Структуру космического сегмента СНС.
- Структуру наземного сегмента управления СНС.
- Принцип построения глобальной спутниковой навигационной системы GNSS.
- Основные задачи, решаемые приемоиндикаторами (навигаторами) спутниковых навигационных систем.

Задание на самоподготовку
Изучить рекомендованную литературу и обратить внимание на следующие вопросы:
Пять принципов, заложенных в основу работы СНС
Радионавигационные методы определения параметров вектора потребителя с помощью СНС.
Навигационные характеристики НКА.
Шкалы времени в СНС и их синхронизация
Системы координат, применяемые в СНС. Критерии выбора параметров орбиты (высота, наклон орбит. форма орбиты).
Функции наземного сегмента управления.

Результаты самостоятельной работы.
Вопросы для самоконтроля:
Как обеспечивается точная привязка по времени для определения местоположения судна?
Что такое «геометрический фактор точности» (DOP) и как он влияет на точность определения координат потребителя?
Почему НКА передают навигационные радиосигналы на двух частотах L1и L2?
Как обеспечивается местоопределение НКА в пространстве?

Контроль усвоения темы:
- практическое занятие №4;
- итоговый зачёт.

Рекомендуемая литература.
Радионавигационные приборы и системы. Курс лекций. Керченский государственный морской технологический университет, 2009.
Яценков В.С. Основы спутниковой навигации. –М.: Телеком, 2005.







Тема 5. Формирование навигационных сообщений. Дифференциальные подсистемы. Сегмент потребителя. Судовые GPS навигаторы и картплоттеры.

1.Цель обучения

Студент должен знать:
- Источники ошибок в работе СНС и меры по обеспечению требуемой точности определения координат объекта.
- Дифференциальная подсистема DGPS. Виды дифференциальных подсистем.
- Сегмент потребителя.
- Технические параметры судовых СНС навигаторов. Конструктивные и функциональные требования, предъявляемые к судовым СНС навигаторам. - Спутниковые компасы: принцип действия, состав аппаратуры и её характеристики.

Студент должен уметь:
- Читать и анализировать данные, воспроизводимые на экране судового СНС навигатора.
- Вводить данные в навигатор для решения навигационных задач.
- Выполнять проверку работоспособности навигатора

2.Задание на самоподготовку.
Изучить рекомендованную литературу и обратить внимание на следующие вопросы:
Различие в формировании навигационных сообщений СНС «ГЛОНАСС» и NAVSNAR (GPS).
Принципы формирования шумоподобных сигналов (ШПС). и относительной фазовой манипуляции.
Структура навигационного сообщения.
Принцип формирования дифференциальных поправок с помощью наземных ККС и каналы передачи их на суда.
Требования по монтажу СНС навигаторов на судах, технические характеристики и функциональные требования.
Возможности современных СНС навигаторов в решении навигационных задач.

3.Результаты самостоятельной работы.
Вопросы для самоконтроля:
Какие дальномерные коды используются в системе NAVSTAR?
Почему шумоподобный сигнал обладает высокой помехоустойчивостью?
Какая навигационная информация содержится в навигационном сообщении?
За счет чего обеспечивается высокая точность определения местоположения с помощью дифференциальных подсистем?
Какие параметры определяет приемное устройство СНС навигатора?
Какие основные задачи навигации может решать судовой СНС навигатор?
Какие режимы навигации предусмотрены в судовом СНС навигаторе?
Какие виды сигнализации предусмотрены в судовых СНС навигаторах ?
В какой последовательности определяется направление и скорость движения судна в СНС навигаторах?
Для чего в спутниковых компасах применяется трехантенная система?
Из каких узлов состоит спутниковый компас?
Каким требованиям должен удовлетворять интерфейс судового СНС навигатора?

Контроль темы:
- практические занятия №5 и№6;
- итоговый зачет.

Рекомендуемая литература.
Радионавигационные приборы и системы. Конспект лекций. Керченский государственный морской технологический университет, 2009.
Нейман В.С. Лучшие GPS навигаторы. М.: НТ Пресс, 2008.


Тема 6. Автоматическая идентификационная система (АИС).

1. Цель обучения

Студент должен знать:
- Общий принцип функционирования АИС.
- Содержание статических, динамических и рейсовых данных. Сообщения по безопасности и двоичные сообщения.
- .Работа УКВ каналов связи с временным разделением сигналов.
- Понятие слота и фрейма, количество передаваемой и принимаемой информации. Принцип выбора слота для передачи.
- Автономный, назначенный и запросный режимы работы АИС. Работа АИС с аппаратурой дальней связи.
- Типы судовых станций АИС. Состав аппаратуры судовых станций АИС класса А.
- Особенности установки аппаратуры АИС на морских судах.
- . Отображение информации АИС.

Студент должен уметь:
- Читать и понимать информацию, воспроизводимую на ПУО судовой станции АИС.
- Выполнять тестирование станции.
- Вводить рейсовые данные

2.Задание на самоподготовку.
Изучить рекомендованную литературу и обратить внимание на следующие вопросы:
1.Назначение и основные функции АИС в соответствии с Резолюцией IMO MSC/74(69) от 12/05/98 г.
2. Сферы и направления использования АИС.
3. Вид и содержание информации АИС.
4. Режимы работы АИС.
5. Работа АИС в канале связи с временным разделением сигналов.
6. Состав судовой станции АИС класса А, требования по её монтажу на судне.
7. Сопряжение судовой станции АИС с судовыми навигационными приборами

3.Результаты самостоятельной работы.
Вопросы для самоконтроля:
1.Каким образом обеспечивается одновременная работа всех судовых станций АИС, находящихся в одном районе плавания?
2.Какова скорость передачи динамической информации?
3. Как определяется приоритет признака точности координат?
4. Какие частоты и каналы выделены АИС в морской подвижной службе?
5. От каких навигационных приборов получает информацию судовая станция АИС?
6. Как обеспечивается временная синхронизация судовых станций АИС?
7. В каких целях в АИС используется канал 70 ЦИВ?

4.Контроль темы:
- практическое занятие №7;
- итоговый зачет.

5.Рекомендуемая литература.
Радионавигационные приборы и системы. Конспект лекций. Керченский государственный морской технологический университет, 2009.
Шишкин А.В., Купровский В.Л., Кошевой В.М. Глобальная морская система связи для безопасности мореплавания. Одесса, Изд. «Одесская морская национальная академия», 2007.

Тема 7. Использование АИС в береговых службах, СУДС, ССС, МСКЦ, СПС.

1. Цель обучения.

Студент должен знать:
- преимущества при использовании АИС в качестве технического средства СРДС. - роль АИС в системах судовых сообщений.
- преимущества и ограничения АИС в сравнении с существующими средствами навигации.
- проблемы в применении АИС в местах с интенсивным движением судов.
- международные документы, регламентирующие внедрение и использование АИС. Резолюция 1МОА917(22) об общих принципах работы АИС и порядке использования аппаратуры АИС судоводительским составом.

Студент должен уметь:
- различать информацию АИС, выводимую на экраны РЛС/САРП, ЭКДИС и многофункциональные дисплеи внутренней навигационной сети судна;

Задание на самоподготовку.
Изучить рекомендованную литературу и обратить внимание на следующие вопросы:
1.
Тема 8. Применение радионавигационных приборов в судовых автоматизированных системах и комплексах. Задачи обеспечения надежности судовой радиоэлектронной аппаратуры.
8.1.Совмещение информации АИС, информации РЛС/САРП и ЭКНИС в интегрированных навигационных системах (ИНС). Представление информации на общем дисплее, общепринятые символы целей от различных источников навигационной информации.
8.2. Качественные и количественные показатели надежности. Параметры, определяющие надежность изделия. Пути повышения надежности радиоэлектронной аппаратуры.



































( Кулистов Всеволод Александрович

радионавигационные приборы и системы
к самостоятельным работам


Тираж_____экз. Подписано к печати_____________.
Заказ №________. Объем 1,55 п.л.
Изд-во “Керченский государственный морской технологический университет”
98309 г. Керчь, Орджоникидзе, 82.









13 PAGE \* MERGEFORMAT 141315




Заголовок 1 Заголовок 2 Заголовок 3 Заголовок 4 Заголовок 5 Заголовок 6 Заголовок 7 Заголовок 8 Заголовок 915

Приложенные файлы

  • doc 25043549
    Размер файла: 118 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий