Прокладчик незримых дорог

На необъятных водных просторах, в бескрайнем воздушном океане радиотехника проложила тысячи незримых дорог. Средства радионавигации помогают морским и воздушным кораблям всегда и везде точно определять свое местоположение, не сбиваться с правильного пути. Роль радиолокационных средств в этом важнейшем деле огромна.

Очень удобна в эксплуатации и широко используется навигационная система радиолокатор — радиолокационный маяк, с которой вкратце мы уже познакомились. Радиолокационные маяки, установленные в заранее известных местах, служат прекрасными наземными ориентирами, заменяют опознавательные «огни» аэродромов и используются в навигационных целях. Их устанавливают и на кораблях и на самолетах. В этом случае они взаимодействуют {110} с наземными станциями. Четкий и ясный сигнал маяка позволяет легко определять местоположение, осуществлять с земли управление полетом, наведение, опознавание.

Так называемая гиперболическая навигационная система использует импульсный метод радиолокации. В трех удаленных друг от друга на сотни километров местах устанавливаются передающие станции. Но, несмотря на такую удаленность, их работа строго согласована. Одна из станций — главная — «командует» работой двух остальных, подчиненных. Импульс, посланный главной станцией, принимается второй или третьей, запускает их передатчики и «переизлучается».

Гиперболическая сетка навигационной системы.

На корабле или самолете принимают три сигнала. Сначала приходит импульс главной станции, а затем, с некоторым опозданием — переизлученные импульсы двух других.

Проследим сначала за двумя импульсами (принятыми на самолете или корабле) — от главной и одной из подчиненных станций. Они располагаются один за другим на экране специального индикатора. По расстоянию между ними можно судить о запаздывании сигнала подчиненной станции. Учитывая, что подчиненная станция послала свой импульс с заранее известной задержкой, нетрудно вычислить, на сколько километров одна станция дальше (от корабля), чем другая. Если бесконечное количество точек пространства, обладающих одинаковой измеренной разностью расстояний до двух опорных станций, соединить между собой, то получится вполне определенная кривая линия — математики называют ее гиперболой. Для двух опорных точек можно построить бесчисленное число таких гипербол. Каждой из них будет соответствовать вполне определенная разность расстояний. {111}

По сигналам двух радиостанций штурман легко вычисляет ту гиперболу, на которой находится его корабль или самолет. Затем, сравнивая сигнал третьей станции с импульсом главной, штурман вычисляет гиперболу второго «семейства», принадлежащего новым опорным точкам. В его распоряжении уже две кривые. Их пересечение точно определяет местоположение корабля.

Опорные радиостанции заранее отмечаются на карте. Вокруг них строятся оба «семейства» гипербол. Получается своеобразная перенумерованная сетка. Штурман лишь определяет на экране номера двух гипербол и отыскивает на карте место их пересечения.

Основанная на этом принципе система дальней навигации использует более длинные волны. Поэтому ее радиус действия достигает 2000—2500 км.

Но не только маячная служба или отдельные радиолокационные методы используются для целей навигации. Существуют и специальные станции, построенные для того, чтобы по возможности обезопасить движение на морских и воздушных трассах, в районах портов и аэродромов. К их числу относятся специально проектируемые радиолокаторы с малым радиусом действия, но с очень высокой разрешающей способностью, т. е. позволяющие в зоне своего действия обнаруживать даже мелкие объекты. Они помогают ориентироваться кораблям во всех тех случаях, когда столкновение с другими судами, лодками, рифами, айсбергами становится особенно опасным.

Станция-«диспетчер»

Кипит жизнь крупного современного аэропорта. Один за другим приземляются и взлетают самолеты. Необходимо обезопасить их движение на подходах к аэропорту, предотвратить столкновение, наконец, соблюдая строгий порядок в очередности, посадить самолеты.

В этой работе диспетчеру помогает специальная наземная радиолокационная станция. Радиус действия ее невелик — несколько десятков километров. Зато разрешающая способность радиолокатора очень велика. С помощью такой станции диспетчер ведет наблюдение за всеми самолетами, находящимися в районе аэропорта. Передавая штурманам по радио их координаты, диспетчер помогает правильно выдержать курс, избежать столкновений, аварий.

Из зоны ожидания в воздухе самолет по разрешению диспетчера заходит на посадку. Теперь та же станция используется уже в другом режиме. Еще более сужается луч. Теперь он занимает в пространстве менее одного градуса. Укорачивается импульс. В существующих станциях он доводится до 0,05 микросекунд. Радиус действия радиолокатора становится совсем небольшим. Теперь отчетливо видны взлетные дорожки и самолеты на них, движение самолетов, рулящих по земле, и т. д. Координаты приземляющегося самолета измеряются с высокой точностью и передаются {112} штурману. Используя полученные сведения, он ведет самолет по вполне определенной линии снижения — так называемой глиссаде.

Диспетчерские станции малого радиуса действия и высокой разрешающей способности используются и в крупных морских портах. В зону обслуживания входит вся акватория порта, т. е. водная поверхность на подходах, рейд и внутренняя гавань. В диспетчерском зале станции имеется группа индикаторов. На одном из них рассматривается вся акватория порта одновременно. На других — отдельные небольшие участки водной поверхности. Большая разрешающая способность станции позволяет хорошо отличать отдельные цели. Так, маленький буй отмечается на экране в виде точки, корабль — линией. Величина линии и ее направление позволяют судить о размерах судна, знать направление движения. С помощью радио диспетчер связывается с кораблем, дает необходимые указания по движению в районе порта.

Так радиолокационная станция превращается в незаменимое средство кораблевождения, в средство контроля движения в морских и авиапортах. Растет число новых воздушных трасс, с каждым годом увеличивается торговый флот. Поэтому и значение гражданских радиолокационных станций очень велико.