Навигационный искусственный спутник Земли можно представить как навигационный ориентир, поднятый на высоту нескольких тысяч километров над поверхностью Земли и движущийся вокруг неё по заранее рассчитанной орбите. В настоящее время действуют СРНС НАВСТАР (GPS) и ГЛОНАСС.

Для ОМС по ИСЗ применяется дальномерный метод. В этом методе навигационным параметром является наклонная (топоцентрическая) дальность r до спутника.

r = с t ,

где с – скорость света;

t – время распространения сигнала от спутника до приёмника.

Ей соответствует изоповерхность в виде сферы с центром, совпадающим с ИСЗ, и радиусом, равным измеренной дальности. При пересечении сферической изоповерхности с поверхностью Земли образуется изолиния – окружность со сферическим радиусом. Место судна получается в точке пересечения таких изолиний от нескольких (3-4) спутников.

Для высокоточного определения места судна по СРНС НАВСТАР используется дифференциальный метод (DGPS). Этот метод заключается в том, что на специальных контрольных станциях (обычно на маяках), координаты которых определяются с высокой точностью методами геодезии и превышают по точности координаты по СРНС, устанавливаются приёмоиндикаторы СРНС. Сравнение координат, полученных по СРНС с геодезическими координатами, позволяет получить дифференциальные поправки к координатам или радионавигационным параметрам, которые по каналам наземной или спутниковой связи ИНМАРСАТ передаются на суда, находящиеся в дифференциальном районе, т.е. в радиусе действия контрольных станций (около 600 миль). DGPS позволяет определять координаты судна с точностью М_о = 3-5 м с P=68% (см. МТ-2000, табл. 4.3, с. 394).

Точность определения места судна по трём ИСЗ рассчитывается по формуле

M_o = m _rГ,

где m _r - средняя квадратичная погрешность определения расстояния;

Г - геометрический фактор (GDOP или HDOP).

М_о вычисляется автоматически, при этом оптимальное значение Г может задаваться штурманом. Для точных обсерваций Г должен находиться в пределах 1,5 < Г < 5.

В СРНС НАВСТАР применяется референц-эллипсоид WGS-84, поэтому при использовании навигационных карт с другой геодезической основой необходимо при определении места судна по ИСЗ использовать поправки, указанные непосредственно на карте или в МТ-2000, табл. 2.24, с. 306.

Использование радиолокационной станции для определения места судна

Судовая радиолокационная станция (РЛС) предназначена для обнаружения надводных объектов и берега в условиях плохой видимости; определения места судна; обеспечения плавания в узкостях; предупреждения столкновения судов. В основе работы РЛС лежит явление отражения радиоволн от объектов.

Максимальная дальность действия РЛС определяется дальностью радиолокационного горизонта D_р, которая вычисляется для стандартных условий атмосферы по формуле

(2)

Где h_а – действующая высота антенны, м.

По формуле (2) составлена табл. 2.2 МТ-2000, с. 255.

Дальность обнаружения отдельных объектов с помощью РЛС может быть определена по формуле

(3)

где h – высота объекта.

Среднестатистические дальности радиолокационного обнаружения объектов приведены в табл. 2.6а МТ-2000, с. 259.

Также необходимо помнить, что дальность радиолокационного горизонта примерно на 15% больше дальности видимого горизонта.

Минимальная дальность действия современных РЛС зависит от мёртвой зоны и лежит в пределах 30¸90м.

РЛС даёт возможность получить два вида навигационных параметров – расстояние и пеленг. Поэтому все способы определения места судна с помощью РЛС сводятся к комбинации этих двух параметров. При стабилизации изображения по норду с азимутального круга индикатора РЛС снимается гирокомпасный пеленг (РЛП)

ИП=РЛП+(±DГК).