КОРАБЕЛЬНЫЙ ПЕЛЕНГАТОР БОГОМАЗОВА Российский патент 1998 года по МПК G01S3/10 

Изобретение относится к области радионавигационных систем, а именно к устройствам для измерения пеленга и уменьшению ошибок в определении пеленга.

Известен корабельный оптический пеленгатор, расположенный на стабилизированном репитере курса, с помощью которого определяют направление на ориентиры с целью определения места корабля и направления на различные другие ориентиры. Он имеет оптический пеленгатор; стабилизированный репитер курса, который содержит принимающий курса, принимающие углов бортовой и килевой качек, шкалу точного отсчета курса, пеленгаторную шкалу и неподвижную азимутальную шкалу. Последние образцы оптического пеленгатора на стаблизированном репитере позволяют измерять направления со средней квадратической погрешностью (СКП) ± 1' (без учета ошибок в курсоуказателе).

Недостаток: невозможность использовать в плохую видимость.

Наиболее близким по технической сущности, по совокупности признаков и выбранным в качестве прототипа является радиосекстан, который представляет собой малогабаритный телескоп, установленный на корабле. Технически он более сложный, чем телескоп. Радиосектан состоит из стабилизированной направленной антенны в виде параболического зеркала, диаграмма направленности - узкий главный лепесток. Энергия, отражаемая зеркалом, направляется в фокус, где находится смещенный облучатель, с помощью которого создается вращение диаграммы направленности и ось главного лепестка описывает в пространстве коническую поверхность с углом сканирования. Технически реализовано путем механического вращения оси, на которой находится смещенный облучатель. Путем сравнения сигналов от двух симметричных положений главного лепестка относительно истинного направления на центр эффективного излучения Солнца или Луны по методу равносигнальной зоны достигается точное определение направления на центр излучения. Радиосектан также содержит радиоприемное устройство СВЧ; гировертикаль, с помощью которой осуществляется точная стабилизация антенны в плоскости горизонта на подвижном основании корабля; систему слежения за источником излучения; счетно-решающее устройство.

Недостатки радиосектана: большие габариты приборов; конструктивная сложность антенны вместе с системой стабилизации и горизонтирования; наличие, кроме случайных, систематических погрешностей измерения направлений, что требует систематически определять инструментальные поправки, на что тратится от 3 до 6 ч. ежемесячно, организационная и техническая сложность использования прибора в указанных условиях.

Задача изобретения - повышение надежности и качества системы обеспечения безопасности кораблевождения в плохую видимость в узкости, на подходах к причалу и к другим объектам за счет повышения точности измерения направления на радиомаяк.

Указанная задача решается следующим образом. На оптический пеленгатор, который установлен на стабилизированном репитере курса, установлена антенна радиопеленгатора с двумя смещенными облучателями. Антенна создает остронаправленную двух лепестковую диаграмму направленности. Установка и крепление антенны на оптический пеленгатор и юстировка равносильного направления /РСН/ осуществляется с помощью специально созданного для этого крепежного и регулировочно-отсчетного устройства, которое состоит (см. фиг.1) из корпуса 1, нижнего основания, имеющего форму диска диаметром 370 мм, с прорезью под оптический пеленгатор с таким расчетом, чтобы он своим нижним основанием входил в эту прорезь и осуществлял жесткое крепление без люфта. Диск представляет собой отливку из легкого сплава толщиной 15 мм. На расстоянии 130 мм от центра диска по окружности сделано шесть приливов высотой 10 мм для запрессовки в них гайки 3 и ввинчивания крепежного болта диаметром 8 мм; верхнего основания /верхний диск крепления антенны/ 4, имеющего форму диска диаметром 300 мм, выполненного из легкого сплава толщиной 15 мм. На расстоянии 130 мм от центра диска по окружности имеются шесть соответствующих нижнему диску отверстий диаметром 8 мм под болт 9. В центре диска закреплена конусная втулка оси вращения планки 11, на которой крепится антенна 10. На внешнем срезе диска в секторе 10⁰ имеется зубчатая рейка 8. Эта рейка изготавливается из более жесткого металла и впрессовывается в диск при его литье. Верхняя поверхность 10-и градусного сектора образует лимб отсчета 6 углов корректуры антенны для согласования электрической оси антенны с оптической осью пеленгатора. Нуль делений расположен в центре зубчатой рейки Цена одного деления лимба равна 1⁰. Все штрихи и цифры затерты белой краской, благодаря чему они ярко выделяются на сером фоне диска. В диске над зубчатой рейкой по всей длине 10 градусной дуги сделана проточка 7, служащая для опоры планки 11 антенны при ее движении по лимбу устройства; устройство также имеет крепежные болты (6 шт.), диаметром 8 мм, длиной 150 мм, на нижнем конце выполнена резьба для ввертывания в запрессованную гайку в нижнем диске. На верхнем конце сделана резьба по длине 25 мм и имеются две гайки: нижняя - опорная, верхняя - крепежная;
Вращающаяся на угол корректуры ± 5^o планка 11, на которой жестко укреплена антенна 10, представляет собой цельноштампованную металлическую планку, на одном конце которой укреплена антенна, в центре - коническая ось вращения 12, а на другом конце - отсчетное устройство 13. Для производства отсчетов по лимбу в планке выполнен вырез 14 10 х 30 мм, на нижнем срезе которого нанесена белая риска - индекс 15;
Отсчетное устройство состоит из тангенциального винта 16, входящего в сцепление с зубчатым ободом лимба 8, отсчетного барабана 17, сидящего на оси вращения тангенциального винта, и пластинки с индексом 18 отсчетного барабана. Наружная поверхность барабана разделена на 60 делений. Один полный оборот барабана составляет 1^oC корректуры оси РСН антенны. Цена одного деления барабана равна 1', что позволяет снять отсчет угла корректуры с точностью 0,2'.

Крепежное и регулировочно-отсчетное устройство является новым для пеленгатора.

Используя оптический канал в качестве эталона, имеется возможность заранее в период подготовки корабля к плаванию в хорошую видимость произвести выверку радиоканала, определить корректуру для электрической оси антенны. При вводе корректуры электрическая ось антенны совмещается с оптический осью или становятся параллельны друг другу. В заявляемом корабельном пеленгаторе положительные качества оптического пеленгатора и радиопеленгатора сконцентрированы в одном устройстве. Положительный эффект заявляемого изобретения заключается в следующем: повышается качество системы обеспечения безопасности кораблевождения в плохую или ограниченную видимость в узкости, на подходе к узкости, на подходе к причалу; уменьшается вероятность навигационной аварии; повышается эффективность поиска и сближения с морскими объектами, имеющими на борту радиомаяк /передатчик на СВЧ/. Такими объектами могут быть малые и сверхмалые плавсредства, практическая торпеда, аварийный буй подводной лодки и др.; радиодевиационные работы проводятся с меньшими затратами сил /один оператор/ и с высокой точностью.

На фиг.1 представлен общий вид корабельного пеленгатора Богомазова. Оптический пеленгатор и радиопеленгатор - единое устройство. Антенна расположена на оптическом пеленгаторе, который установлен на стабилизированном репитере курса. Антенна и оптический пеленгатор имеют общую ось вращения в единую систему отсчета пеленгов на радиомаяк. С целью компенсации ошибок антенна разворачивается /доворачивается/ на угол корректуры Δγ (фиг.4) с помощью зубчатого обода лимба и отсчетного устройства 12 (фиг.1).

На фиг.2 представлено крепежное и регулировочно-отсчетное устройство; на фиг. 3 - общий вид стабилизированного пеленгаторного репитера (а) и оптического пеленгатора (б). Стабилизированный репитер выполняет дополнительно функции по новому назначению: 1/ обеспечивает стабилизацию РСН. Нет необходимости в пространственном сканировании радиолуча, оно осуществляется в плоскости истинного горизонта прибора; 2/ обеспечивает с помощью пеленгаторной шкалы снятие отсчетов радионаправлений с точностью 1'. Оптический пеленгатор в новом устройстве обеспечивает высокую точность снятия отсчетов, обеспечивает наблюдение в поле зрения одновременно радионаправление и прямовидимое изображение радиомаяка в хорошую видимость и определяет угол рассогласования электрической и оптической осью пеленгатора.

На фиг.4 представлена сущность корректируемого угла рассогласования электрической оси антенны с оптической осью пеленгатора.

Выверка устройства. Выверка устройства производится в период подготовки корабля к плаванию. Проверяется выставка устройства в диаметральной плоскости, проверяется отработка следующей системы за сигналами радиомаяка. В хорошую видимость определяется радиодевиация, при этом радиодевиационные работу выполняются одним оператором.

Работа устройства в динамике, на корабле. Корабль подходит к узкости. Радиомаяки миллиметрового диапазона установлены на подходе к узкости, на сложных участках плавания в узкости. Они могут быть переносными для установки в другие заранее обусловленные точки. Штурман по своим счислимым координатам устанавливает поворотную платку 11 по отсчетному устройству лимба 6 и барабану 17 и устройство на соответствующий отсчет направления. Происходит захват радиомаяка, следящая система устройства отслеживает за сигналами радиомаяка. Одновременно вводится корректура с помощью отсчетного устройства. Корректура выбирается из таблицы поправок в зависимости от радиокурсового угла на радиомаяк.

Литература.

Правила штурманской службы N 20 (ПШС N 20). Управление Начальника Гидрографической службы ВМФ, 1976 г. Кабиров Р.С. "Средства коррекции автономных навигационных систем". ВМОЛУА, Л., 1986 г.

International Instrimentation Symp Calif. Pittsburgh, Pa, 1979, стр. 311-318
Патент Великобритании N 1305011, кл. G 01 S 3/78, 1973 г.

Изобретение относится к радионавигационным системам м предназначено для определения и уменьшения ошибок пеленгования. Сущность изобретения: карабельный пеленгатор представляет собой конструкцию, объединяющую оптический пеленгатор и радиопеленгатор миллиметрового диапазона с помощью крепежного и регулировочно-отсчетного устройства, выполненного в виде дисков, скрепленных между собой, причем нижний диск жестко связан с оптическим пеленгатором, размещенным на стабилизированном репитере курса, а верхний предназначен для установки антенны радиопеленгатора миллиметрового диапазона и содержит отсчетный зубчатый обод лимба, с которым сцеплен тангенциальный винт с отсчетным барабаном. 4 ил.

Корабельный пеленгатор, содержащий оптический пеленгатор, размещенный на стабилизированном репитере курса и радиопеленгатор миллиметрового диапазона, отличающийся тем, что на стабилизированном репитере курса установлена соединяющая два разнородных пеленгатора в единый функциональный прибор конструкция крепежного и регулировочно-отсчетного устройства, состоящая из изготовленных из легкого сплава нижнего и верхнего оснований в виде дисков, скрепленных по высоте оптического пеленгатора, имеющая в нижнем диске прорезь по периметру оптического пеленгатора для его жесткого крепления без люфта, а в верхнем - концентрическое отверстие для установки конусной втулки под ось вращения на угол корректуры планки, на которой укреплена антенна радиопеленгатора миллиметрового диапазона, в верхний диск впрессован зубчатый обод лимба из более жесткого металла с проточкой по всей длине обода для опоры планки, при этом крепежное и регулировочно-отсчетное устройство содержит тангенциальный винт, входящий в сцепление с зубчатым ободом лимба, и отсчетный барабан, укрепленный на тангенциальном винте.