close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Tehnicheskoe obslujivanie sudovogo navigacionnogo e`lektro oborudovaniya i priborov (Servicing of radio-navigation equipment)

код для вставкиСкачать
 Техническое обслуживание судового радио и электрорадионавигационного оборудования, и персональных компьютеров. Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова Предисловие Учебное пособие написано в соответствии с программой подготовки судовых электромехаников фирмы «ЮНИКОМ» в части технического обслуживания аппаратуры связи, электрорадионавигации, а также персональных компьютеров. Основная цель пособия – дать читателям необходимые сведения, позволяющие понять основы функционирования и использования средств связи и электрорадионавигации Глобальной морской системы связи при бедствии и для обеспечения безопасности. Пособие предназначено для специалистов, занимающихся эксплуатацией радиоэлектронной аппаратуры и не включает теоретические принципы функционирования систем, конструирования радиоэлектронной аппаратуры и описание особенностей технологии изготовления ее элементов. Изложение принципов радиосвязи и навигации проводятся только с общих позиций, отдельные примеры и комментарии иллюстрируют особенности построения и функционирования оборудования морской радиосвязи и радионавигации. Для более детального изучения судового оборудования, эксплуатации и контроля его работоспособности необходимо использовать специальную литературу, технические описания и нормативно – техническую документацию, получить навыки практической работы с оборудованием. Авторы надеются, что предлагаемое пособие поможет читателям в самостоятельном освоении этого материала. Пособие написано коллективом авторов – преподавателями Государственной морской академии имени адмирала С.О. Макарова, раздел электронавигационные приборы написан проф., д.т.н. Смирновым Е.Л., раздел радиолокационные системы, радионавигационные системы, мониторы, печатающие устройства, копировальная техника – к.т.н. Мариничем А.Н., раздел радиооборудование ГМССБ – к.т.н. Неволиным М.Т. и Зинковским В.В., раздел аппаратные средства персональных компьютеров и служебное программное обеспечение – д.т.н. проф. Смоленцевым С.В., доц. Лоховининым В.Ю. Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Электронавигационные
приборы
Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 1 Оглавление ОГЛАВЛЕНИЕ..........................................................................................................1 1. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ГИРОКОМПАСОВ ТИПА "STANDARD-14" И "TG-5000"......................................................................4 1.1. Основные свойства ãиросêопа с тремя степенями свободы..............................4 1.2. Сóточное вращение Земли и принцип построения ãироêомпаса......................5 1.3. Способ техничесêой реализации ãироêомпаса с непосредственным óправлением....................................................................................................7 1.4 Двóхãироêомпасный маятниêовый чóвствительный элемент............................10 1.5. Демпфирование êолебаний чóвствительноãо элемента ãироêомпаса "Standard"
.......................................................................................................................12 1.6. Одноãиросêопный маятниêовый чóвствительный элемент с жидêостно- торсионным подвесом....................................................................................13 1.7. Демпфирование êолебаний чóвствительноãо элемента ãироêомпаса типа "TG-5000"................................................................................................16 1.8. Сêоростная девиация ãироêомпаса и ее óчет..................................................18 1.9. Инерционные девиации..................................................................................22 1.10. Интерêардинальная девиация (девиация на êачêе).......................................22 2. ГИРОКОМПАС "СТАНДАРТ-14"..........................................................................23 2.1. Устройство ãироêомпаса.................................................................................23 2.1.1. Основные техничесêие хараêтеристиêи ãироêомпаса "Стандарт - 14".......23 2.1.2. Комплеêт ãироêомпаса и блоê-схема соединений приборов êомплеêта...24 2.1.3. Констрóêция и принцип действия ãироêомпаса «Стандарт-14».................27 2.1.3.1. Констрóêция центральноãо прибора ãироêомпаса «Стандарт-14».......27 2.1.3.1.1. Стол.............................................................................................29 2.1.3.1.2. Следящий привод........................................................................29 2.1.3.1.3. Нарóжная сфера..........................................................................30 2.1.3.1.4. Гиросфера...................................................................................31 2.1.3.1.5. Помпа стрóйноãо подвеса и система термореãóлирования..........31 2.1.3.1.6. Поддерживающая жидêость.........................................................32 2.1.3.1.7. Вентилятор..................................................................................32 2.1.3.1.8. Шаãовый двиãатель (следящий двиãатель)...................................33 2.1.3.1.9. Сельсин, типа NB 23-167-4 (дополнительная óстановêа)..............33 2.1.3.2. Принцип действия ãироêомпаса «Стандарт- 14».................................33 2.1.2.2.1. Центрирование ãиросферы в нарóжной (следящей) сфере..........33 2.1.3.2.2. Элеêтропитание ãиросферы.........................................................34 2.1.3.2.3. Датчиê óãла и следящий привод трансляции êóрса......................34 2.2.2.4. Принцип действия и óстройство ãиросферы......................................35 2.1.3.2.5.Направляющий момент ãиросферы (R
z
= Hωcosϕα).......................36 2.1.3.3. Инвертор типа 121-043 NG001...........................................................37 2.1.3.3.1. Применение.................................................................................38 Электронавигационные приборы 2 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
2.1.3.3.2.Констрóêция инвертора типа 121-043 NG001/NG003.....................38 2.1.3.3.3. Интерфейс инвертора..................................................................40 2.1.3.4. Транслятор êóрса...............................................................................41 2.1.3.5. Пóсêатель (таймер) типа NB 03-735 (дополнительная óстановêа по требованию)................................................................................43 2.1.3.6. Сêоростная девиация ãироêомпаса....................................................43 2.2. Основы эêсплóатации ãироêомпаса (обслóживание и ремонт).......................44 2.2.1. Вêлючение ãироêомпаса...........................................................................44 2.2.2. Соãласование основноãо прибора ãироêомпаса с поêазаниями репитеров (см.таêже раздел 2.3.2.9)..........................................................................45 2.2.2.1. Настройêа освещенности шêалы репитера.........................................45 2.2.3. Сиãнализация во время работы................................................................45 2.2.4. Проверêи во время работы.......................................................................45 2.2.5. Падение напряжения переменноãо источниêа питания для преобразователя êóрса (см. дополнительнóю инстрóêцию по ãироêомпасó)..........................45 2.2.6. Выêлючение ãироêомпаса.........................................................................46 2.2.7. Таймер (пóсêатель)...................................................................................47 2.2.7.1. Реêомендации по эêсплóатации.........................................................47 2.3. Реãламентные работы.....................................................................................48 2.3.1. Требования техниêи безопасности...........................................................48 2.3.1.1. Общая информация...........................................................................48 2.3.1.2. Разборêа основноãо прибора ãироêомпаса........................................49 2.3.1.3. Снятие êрышêи...................................................................................49 2.3.1.4. Снятие êожóха êомпаса......................................................................50 2.3.1.5. Смена поддерживающей жидêости....................................................51 2.3.1.6. Подãотовêа ê замене внешней сферы и ãиросферы............................51 2.3.2. Осмотр оборóдования ãироêомпаса..........................................................52 2.3.2.1. Осмотр основноãо прибора................................................................52 2.3.2.2. Осмотр инвертора..............................................................................53 2.4.2.3. Осмотр транслятора êóрса (поставляется дополнительно).................53 2.3.2.4. Проверêа таймера..............................................................................53 2.3.2.5. Осмотр репитеров..............................................................................53 2.3.2.6. Проверêа работы оборóдования.........................................................54 2.3.2.7. Соãласование поêазания êóрса на репитерах с поêазаниями êóрса на ãироêомпасе.......................................................................54 2.3.2.8. Подãотовêа ê процессó соãласования.................................................54 2.3.2.9. Соãласование репитеров....................................................................55 2.3.3. Установêа ãиросферы...............................................................................55 2.3.3.1. Подъем ãиросферы из нарóжной сферы.............................................55 2.3.3.1.1. Снятие нарóжной сферы с маятниêовоãо шарнира и извлечение ãиросферы....................................................................................55 2.3.3.2. Установêа ãиросферы в нарóжнóю сферó...........................................61 2.3.3.3. Заполнение нарóжной сферы поддерживающей жидêостью и измерение óровня поддерживающей жидêости.................................61 Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 3 2.3.3.4. Помещение нарóжной сферы в основной прибор ãироêомпаса (см. рис. 2.21 и 2.22)........................................................................62 2.3.4. Удаление помпы.......................................................................................63 2.3.5. Основные проверêи..................................................................................67 2.3.5.1. Проверêа óровня жидêости.................................................................67 2.3.5.2. Проверêа действия помпы и положения ãиросферы по высоте..........68 2.3.6. Установление и êорреêция ошибêи "А" (постоянной поправêи).................69 2.3.7. Репитеры..................................................................................................70 2.4. Поисê неисправностей (ãраф-схемы)..............................................................71 3. ГИРОКОМПАС ТИПА TG - 5000 (ЯПОНИЯ).........................................................80 3.1. Констрóêция ãироêомпаса...............................................................................80 3.1.1. Основной прибор.....................................................................................81 3.1.2. Прибор трансляции êóрса.........................................................................91 3.1.3. Прибор переêлючения основных приборов сдвоенной êомплеêтации ãироêомпаса.............................................................................................91 3.2. Техничесêое обслóживание ãироêомпаса........................................................92 3.2.1. Запóсê ãироêомпаса.................................................................................92 3.2.2. Остановêа ãироêомпаса............................................................................93 3.2.3. Реãóлировêа степени освещенности êартóшêи основноãо прибора...........93 3.2.4. Корреêция сêоростной девиации ãироêомпаса.........................................93 3.2.5. Реãóлировêа сиãнализации об отêазе силовоãо питания (питания сóдовой сети).............................................................................94 3.2.6.Операция синхронизации репитеров.........................................................94 3.2.7. Ежедневные проверêи ãироêомпаса.........................................................94 3.2.8. Работы по обслóживанию ãироêомпаса, для выполнения êоторых необходимо óчастие специалистов сервисноãо центра.............................95 3.2.9. Поисê и óстранение неисправностей........................................................95 4. АВТОРУЛЕВОЙ "АИСТ"....................................................................................103 4.1. Комплеêт приборов и основные техничесêие данные....................................103 4.2. Принцип действия авторóлевоãо...................................................................105 4.3. Констрóêция авторóлевоãо............................................................................107 4.3.1. Пóльт óправления...................................................................................107 4.3.2. Исполнительный механизм и рóлевой датчиê.........................................110 4.4. Эêсплóатация авторóлевоãо..........................................................................111 4.5. Выбор оптимальноãо значения реãóляторов авторóлевоãо............................113 Электронавигационные приборы 4 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
1. Общие принципы функционирования гирокомпасов типа "Standard-14" и "TG-5000" 1.1. Основные свойства гироскопа с тремя степенями свободы Простейшим вариантом гироскопа с тремя степенями свободы является гироскоп в кардановом подвесе (рис.1.1). Рис. 1.1 Ротор 1 подвешен в системе колец так, что он может вращаться вокруг оси Х – Х относительно внутреннего кольца 2 (собственное вращение), внутреннее кольцо - вокруг оси Y - Y относительно внешнего кольца 3, а последнее - вокруг оси Z - Z относительно основания 4. Точка 0 пересечения осей Х - Х, Y - Y и Z - Z является центром подвеса гироскопа. Рассматриваемый гироскоп имеет следующие свойства 1. Главная ось свободного гироскопа стремится удержать неизменным свое направление в инерциальном пространстве. Это означает, что если главная ось направлена на какую-либо звезду, то при любых перемещениях основания, на котором установлен гироскоп, она будет неизменно указывать на эту звезду, изменяя свою ориентацию по отношению к системе координат, связанной с Землей. Впервые указанное свойство было использовано Л.Фуко для доказательств суточного вращения Земли. 2. Под действием внешней силы, приложенной к внутреннему или внешнему кольцу и создающей момент, не совпадающий по направлению с главной осью гироскопа, последняя будет двигаться не по направлению действия силы (как это было бы при невращающемся роторе), а перпендикулярно этому направлению. Подобное свойство гироскопа называется прецессией. Прецессионное движение происходит с постоянной угловой скоростью, т.е. является безынерционным. 3. Под действием импульса силы (удара) главная ось гироскопа практически не изменяет первоначального направления, а лишь совершает быстрые колебания около Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 5 положения равновесия. Эти колебания называют нутацией. Они особенно хорошо заметны при небольшой угловой скорости собственного вращения ротора. Свойства гироскопа с тремя степенями свободы используются в таких устройствах, как гирокомпасы, гирогоризонты, гиростабилизаторы индикаторного типа. 1.2. Суточное вращение Земли и принцип построения гирокомпаса Гироскопическим компасом (гирокомпасом) называется навигационное гироскопическое устройство, предназначенное для указания плоскости истинного меридиана и позволяющее на этой основе определять курс судна и пеленги ориентиров, а также осуществлять стабилизацию в азимуте различных судовых устройств. Гирокомпас (ГК) является механическим компасом. В силу этого качества определение положения плоскости истинного меридиана с помощью ГК должно основываться на некоторой механической характеристике Земли. Единственной механической характеристикой Земли, идентифицирующей определенную плоскость (плоскость истинного меридиана наблюдателя), является ее кинематическая характеристика - угловая скорость суточного вращения Земли ω. Рис. 1.2 На рис. 1.2 изображена сферическая модель Земли - шар средним радиусом R = 6370 км. На этом рисунке показаны: вектор угловой скорости ω = 7,29х10
-5
с
-1
суточного вращения Земли, вектор горизонтальной ω
1
составляющей, вектор вертикальной составляющей ω
2
, причем ϕωω cos
1
= ; ϕωω sin
2
=. (1.1) При точке О (место наблюдателя) построены основные плоскости и линии горизонтной системы координат ONEn. Более удобное и более естественное изображение системы координат ONEn представлено на рис. 1.3, где использована вспомогательная сфера произвольного радиуса. Электронавигационные приборы 6 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Рис. 1.3 Имея в виду главное назначение ГК - определение курса судна (а таковым является угол, лежащий в горизонтальной плоскости), следует считать в принципе непригодным для этой цели устройство, которое указывает положение плоскости истинного меридиана, располагаясь вдоль вектора ω (этот вектор, как известно, образует с плоскостью горизонта угол, равный широте ϕ места.) Поставленным требованиям отвечает горизонтальная составляющая вектора угловой скорости суточного вращения Земли ϕωω cos
1
=, направленная вдоль линии пересечения плоскостей истинного горизонта и истинного меридиана, т.е. вдоль так называемой полуденной линии NS (вследствие суточного вращения Земли, именно над этой линией происходит верхняя или нижняя кульминация любого светила). Вследствие вращения плоскости истинного горизонта с угловой скоростью ω
1,
наблюдаемое движение главной оси свободного гироскопа по отношению к этой плоскости существенно различается в зависимости от того, располагается его главная ось ОХ вдоль NS (вдоль вектора ω
1
) или отклонена от этой линии к востоку либо к западу. В последних двух случаях, вследствие вращения плоскости истинного горизонта, для любого наблюдателя, связанного с этой плоскостью, происходит угловое отклонение оси ОХ относительно плоскости истинного горизонта: либо видимый подъем, либо опускание. Этим только различается поведение гироскопа слева и справа от плоскости меридиана. Известно только одно механическое устройство, способное идентифицировать отклонение какого-либо тела от плоскости истинного горизонта - это маятник (в широком понимании). Существенным обстоятельством является то, что при появлении указанного отклонения у маятника возникает восстанавливающий момент силы тяжести, пропорциональный углу его отклонения от плоскости горизонта. Объединение (непосредственное или косвенное, т.е. путем дистанционной связи) двух механических устройств: свободного (астатического) гироскопа и маятника в единую систему, т.е. придание гироскопу маятникового эффекта, приводит к возникновению у такой системы свойства избирательности по отношению к плоскости истинного меридиана. В этом состоит общий принцип построения гирокомпасов маятникового типа. Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 7 1.3. Способ технической реализации гирокомпаса с непосредственным управлением В настоящее время принято делить все существующие гирокомпасы на два больших класса: с непосредственным и с косвенным управлением. Гирокомпасы "Standard-14" и "TG-5000" являются гирокомпасами с непосредственным управлением. Гирокомпасами с непосредственным управлением называются такие гирокомпасы, чувствительный элемент которых представляет собой астатический гироскоп, механически связанный с маятниковым устройством, которое управляет его движением с помощью момента силы тяжести, пропорционального углу отклонения главной оси гироскопа от плоскости горизонта. Очень часто в литературе такие гирокомпасы называют маятниковыми. Существует несколько способов технической реализации гирокомпаса с непосредственным управлением. Наиболее известный и широко распространенный способ состоит в жестком соединении астатического гироскопа с разбалансированной массой, создающей чувствительному элементу положительный маятниковый эффект, иначе говоря, придающий ему нижнюю маятниковость. На рис. 1.4. представлена модель такого гирокомпаса. Он состоит из ротора 1 гироскопа, гирокамеры 2, разбалансированной массы 3, горизонтального 4 и вертикального 5 колец карданного подвеса и направляющих опор 6 вращения. Расстояние OG, на которое смещен вниз центр массы чувствительного элемента, называется метацентрической высотой "а". Рис. 1.4 Рассмотрим поведение главной оси гирокомпаса, обладающего положительным маятниковым эффектом, по отношению к плоскости горизонта и меридиана. На рис. 1.5 изображена горизонтная система координат ONEn и показаны горизонтальная ϕωω cos
1
= и вертикальная ϕωω sin
2
= составляющие угловой скорости суточного вращения Земли. Электронавигационные приборы 8 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Рис. 1.5 Предположим, что первоначально главная ось гироскопа расположена горизонтально и отклонена от плоскости истинного меридиана к востоку на угол α (позиция А
1
). В этом положении, т.е. при горизонтальном расположении оси ОХ гироскопа, сила тяжести Р = Mg не создает момента относительно какой-либо оси гироскопа. Вращение плоскости горизонта со скоростью ω
1
вызывает непрерывное опускание восточной половины горизонта. В результате этого главная ось гироскопа видимым образом, т.е. по отношению к плоскости горизонта, поднимается. Указанный подъем происходит со скоростью, определяемой полезной составляющей ω
y = ω
1
sinα. Как только главная ось гироскопа поднимется над плоскостью горизонта на Рис. 1.6 некоторый угол β, возникает момент силы тяжести (рис. 1.6), ββ sinsin ⋅⋅⋅=⋅⋅= agMaPL
y
. Обозначив BagM =⋅⋅
, (1.2) где В - модуль маятникового момента, окончательно получим βsin
⋅= BL
y
. (1.3) Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 9 Под действием момента L
y
возникнет прецессионное движение со скоростью ω
pz
= L
y
/H, которое будет направлено в стороны совмещения оси ОХ с плоскостью истинного меридиана. Однако существует некоторый начальный интервал времени, в который угол β еще настолько мал (и, следовательно, еще настолько мал момент L
y ), что угловая скорость прецессии ω
pz в это время меньше угловой скорости ω
2
вращения плоскости меридиана. В результате этого увеличивается угловое расстояние между осью ОХ гироскопа и меридианом, т.е. ось ОХ удаляется от него (участок траектории А
1
А
2
на рис. 1.5). Поскольку угол β увеличивается, при некотором его значении β
r наступит момент, в который скорость прецессии гироскопа сравняется со скоростью вращения меридиана. На рис.1.5 это положение иллюстрируется точкой А
2
перегиба траектории. В последующем, например позиция А
3
, значение угла β (рис. 1.7), постепенно нарастая, превысит значение β
r
(см.рис.1.5), следовательно, скорость ω
pz прецессии превысит скорость ω
2
(позиция А
3
). В результате гироскоп неизбежно настигнет плоскость меридиана, но, имея при этом максимальное возвышение, обгонит ее и окажется над западной половиной горизонта. Поскольку последняя непрерывно поднимается, ось ОХ гироскопа начнет видимым образом опускаться (позиция А
4
), продолжая тем не менее прецессировать со скоростью, большей ω
2, до тех пор, пока значение угла β не станет снова равным β
r
(позиция А
5
). В этот момент произойдет второй перегиб траектории. Рис. 1.7 Вращение плоскости истинного меридиана со скоростью ω
2 можно исключить из рассмотрения, если определять поведение главной оси гироскопа по отношению к плоскости, соединяющей точки перегиба А
2
- А
5
, т.е. по отношению к плоскости, приподнятой на угол β
r над истинным горизонтом. В этой постановке задачи удобнее всего определять движение конца главной оси гироскопа двумя линейными скоростями (см. рис. 1.7): V
1
, вызванной прецессионным движением под действием момента В sin (β - β
r
), и V
2
видимого движения по отношению к плоскости А
2
- А
5
, которая вращается с той же скоростью ω
1
, что и плоскость истинного горизонта. Равенство скоростей V
1 у точек траектории, имеющих одинаковый угол (β - β
r
), т.е. расположенных симметрично слева и справа относительно меридиана, а также равенство абсолютных значений при противоположном направлении скоростей V
2 у этих же точек доказывают симметричность восходящей и нисходящей ветвей траектории относительно линии А
2 - А
5
и плоскости меридиана и, следовательно, замкнутость траектории, что соответствует незатухающим колебаниям. Таким образом, гироскопический чувствительный элемент, обладающий положительным маятниковым эффектом, в принципе, становится гирокомпасом, так как он приобрел свойства избирательности по отношении к плоскости истинного Электронавигационные приборы 10 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
меридиана, поскольку центр его колебаний располагается точно в плоскости истинного меридиана. Указанный центр в условиях неподвижного основания всегда может быть определен путем осреднения крайних отклонений оси гироскопа в азимуте. Полное решение задачи реализации морского гирокомпаса требует погашения его незатухающих колебаний, т.е. демпфирования, чтобы в плоскости истинного меридиана располагалась не геометрическая точка (центр колебаний), а материальная ось гироскопа. Способ демпфирования колебаний, применяемый в гирокомпасе "St-14", рассматривается далее. 1.4. Двухгирокомпасный маятниковый чувствительный элемент Чувствительный элемент двухгироскопного гирокомпаса представляет собой сферу 1 (рис. 1.8) с установленными внутри нее двумя гироскопами 2 (отсюда происходит термин "гиросфера"). Сфера герметична, имеет гидростатический подвес, одновременно выполняющий роль электролита, обеспечивающего бесконтактный подвод питания внутрь сферы. Рис. 1.8 В большинстве моделей гирокомпасов "Standard" фирмы «Аншютц» использовалось электромагнитное центрирование гиросферы (рис. 1.9, а ), осуществляемое помощью катушки, питающейся переменным током. В последних моделях гирокомпасов фирмы «Аншютц» ("St-14", "St-20") (рис. 1.9, б) применяется гидродинамический способ центрирования, реализуемый с помощью встроенной миниатюрной помпы. Немецкая фирма «Плат» («Plath») применяет в своих гирокомпасах (рис. 1.9, в) подвес гиросферы на основе поддерживающей жидкости 1, а центрирование осуществляет механическим способом при помощи вертикальной иглы 2 и камниевой опоры 3. Центр массы гиросферы (точка G) смещен вдоль вертикальной оси гиросферы Z-Z вниз относительно ее центра подвеса - геометрического центра (точка О). В результате этого в гравитационном поле гиросфера обладает положительным маятниковым эффектом. Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 11 Рис. 1.9
а
)
б
)
в
)
Электронавигационные приборы 12 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Рассмотрим подробнее гироузел чувствительного элемента (рис. 1.8). Два практически одинаковых по своим характеристикам гиромотора, представляющих собой асинхронные электродвигатели, питающиеся трехфазным переменным током, расположены так, что их главные оси образуют с осью Х - Х гиросферы углы η, в неработающем гирокомпасе равные 45
о
. Между гиромоторами (условимся называть их в дальнейшем просто гироскопами) установлена упругая кинематическая связь типа антипараллелограмма, включающая в себя два рычага, коромысло и две пружины. Эта связь дает возможность гироскопам поворачиваться вокруг их вертикальных осей (параллельных оси Z - Z) только на равные углы и в противоположные стороны, т.е. либо сходиться, либо расходиться. 1.5. Демпфирование колебаний чувствительного элемента гирокомпаса "Standard" Для того чтобы чувствительный элемент гирокомпаса стал пригодным для целей судовождения, т.е. для непрерывного определения курса судна, необходимо, чтобы его физическая ось ОХ стабильно располагалась в плоскости истинного меридиана. Это равнозначно требованию о том, чтобы указанная плоскость стала положением его статического равновесия (а не динамического, как в режиме незатухающих колебаний). Таким образом, ставится задача, состоящая в следующем: главная ось чувствительного элемента, имея перед пуском гирокомпаса любое произвольное отклонение от плоскости истинного меридиана, спустя некоторое время должна прийти в эту плоскость и оставаться в ней (практически в ее малой окрестности) неограниченно долгое время. Чтобы обеспечить такое поведение чувствительного элемента, необходимо задемпфировать его колебания, т.е. сделать их из незатухающих затухающими. Из теории колебаний известно, что демпфирование можно реализовать с помощью момента, имеющего сдвиг по фазе на 90
о
по отношению к маятниковому моменту (принцип действия цистерн "Фрама", применяющихся для снижения качки корабля на волнении). Техническим устройством, с помощью которого в гирокомпасе "St-14" создается дополнительный маятниковый момент, обладающий необходимым сдвигом по фазе по отношению к основному маятниковому моменту, является гидравлический маятник (система сообщающихся сосудов, заполненных жидкостью), который устанавливают внутри чувствительного элемента и жестко скрепляют с его оболочкой (рис. 1.10). Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 13 Рис. 1.10 Сосуды и соединительная трубка располагаются вдоль оси Х - Х. При такой установке перетекание жидкости происходит в плоскости ХОZ, т.е. моменты от возникающего избытка жидкости создаются вокруг оси Y - Y. Подбирая подходящую жидкость (весьма вязкое минеральное масло) и изготовляя соединительную трубку с малой площадью рабочего сечения, можно добиться необходимой силы вязкого трения, связывающего жидкость с гиросферой, и обеспечить требуемое запаздывание в колебаниях жидкости по отношению к колебаниям гиросферы по углу β. Следует особое подчеркнуть, что при данном способе демпфирования колебаний сохраняется непосредственное управление движением чувствительного элемента, осуществляемое силой тяжести, действующей как на твердый, так и на гидравлический маятники. 1.6. Одногироскопный маятниковый чувствительный элемент с жидкостно-торсионным подвесом Одно из самых последних достижений в мировой гирокомпасной технике является создание одногироскопного маятникового гирокомпаса, наиболее важной отличительной чертой которого является высокая точность в условиях качки, что долгие годы считалось недостижимым для такого типа гирокомпасов. К таким гирокомпасам относится гирокомпас "TG - 5000". Рассматриваемый гирокомпас занимает промежуточное положение между двухгироскопным маятниковым гирокомпасом с автономным чувствительным элементом и корректируемым гирокомпасом с косвенным управлением, поскольку в одних обстоятельствах его поведение адекватно или близко первому из упомянутых аналогов, а в других обстоятельствах - второму. Основное принципиальное отличие рассматриваемого одногироскопного маятникового гирокомпаса от уже изученного двухгироскопного, также маятникового гирокомпаса, заключается в системе подвеса чувствительного элемента, который может быть классифицирован как жидкостно-торсионный. В отличие от гирокомпаса "St-14", положение центра массы одногироскопного маятникового чувствительного элемента гирокомпаса "TG-5000"не локализовано в линейном отношении внутри следящей сферы. Электронавигационные приборы 14 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Обратимся к рис. 1.11, на котором изображена гиросфера 1 с торсионным (проволочным) подвесом 2, находящаяся внутри следящей сферы 3 и полностью погруженная в высоковязкую силиконовую непроводящую жидкость 4. Рис. 1.11 Гиросфера обладает небольшой отрицательной плавучестью. Внутри нее расположен жестко связанный с ней гиромотор 5. Двухкоординатный датчик угла индукционного типа, вырабатывающий электрические сигналы, пропорциональные углам рассогласования гиросферы со следящей сферой, образован ротором 7 и статором 6. Обратим особое внимание на следующие четыре точки, отмеченные на рис.1.11: точка G - центр массы гиросферы, точка, в которой приложена равнодействующая сил веса всех элементов гиросферы Р; точка А - центр плавучести (он же в данном случае и геометрический центр) гиросферы, точка, в которой приложена равнодействующая архимедовых сил поддержания W; точка С - центр крепления торсиона к гиросфере, точка, в которой приложена сила его натяжения S; точка О - центр подвеса гиросферы, точка, в которой торсион закреплен в следящей сфере. Существенное отличие подвеса рассматриваемого гирокомпаса состоит в том, что он не локализует положение центра подвеса как в гирокомпасах "St-14" по отношению к следящей сфере. Этот факт является следствием того, что центр подвеса вынесен за пределы гиросферы, что и позволило придать чувствительному элементу эффект положительного маятника при совпадающем положении центра массы с центром плавучести. Введем следующие обозначения для параметров подвеса: расстояние GC = d, расстояние CO = ρ. Обладание положительным маятникообразным эффектом обеспечивает непосредственное управление движением чувствительного элемента со всеми вытекающими отсюда последствиями, в частности, появление свойства избирательности по отношению к плоскости истинного меридиана. Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 15 Действительно, в положении, изображенном на рис. 1.11, когда чувствительный элемент расположен так, что его главная ось (вектор кинетического момента) находится в горизонтальной плоскости, а точки G, А, С, О находятся на одной вертикальной прямой, сила натяжения торсиона, образовавшаяся как разность силы тяжести Р и архимедовой силы W, S = P – W, (1.4) не создает момента относительного какой-либо оси гиросферы. Однако, если ось ОХ чувствительного элемента, будучи отклоненной, например, к востоку от плоскости истинного меридиана, начнет по этой причине приподниматься над плоскостью истинного горизонта, образовывая угол β, то положение радикально изменяется. Как видно из рис. 1.12 сила натяжения торсиона S создает вместе с силой (Р – W) момент относительно оси Y - Y гиросферы, причем вектор момента будет направлен в сторону отрицательных значений указанной оси, т.е. к западу. Рис. 1.12 В результате действия момента L
y
возникает прецессионное движение также к западу, т.е. в сторону плоскости истинного меридиана. Таким образом, сложилась уже знакомая ситуация, подробно рассмотренная в п.1.3 с конечным выводом о том, что чувствительный элемент приобрел свойство избирательности по отношению к плоскости истинного меридиана, совершая вокруг нее незатухающие эллиптические колебания. Нетрудно найти величину момента L
y
. Из рис. 1.12 вытекает ( ) ( )
ββ
dWPdWPL
y
−≈−=
sin
. (1.5) Поскольку разность Р - W характеризует остаточный вес гиросферы в жидкости, то можно записать Электронавигационные приборы 16 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Р - W = ∆ Md (1.6) (величину ∆ М обычно называют дифферентом массы). По аналогии с двухгироскопным компасом будем называть произведение ∆ Md модулем маятникового момента, обозначив его символом В, т.е. В = ∆ Md.
(1.7) Таким образом, окончательно имеем следующее выражение для горизонтального управляющего момента: L
y
= В∙β, (1.8) т.е. такое же, как в гирокомпасе "St-14" (см. формулу (1.3)), со всеми аналогичными последствиями. 1.7. Демпфирование колебаний чувствительного элемента гирокомпаса типа "TG-5000" Дальнейший анализ поведения чувствительного элемента гирокомпаса требует введения в рассмотрение двухканальной следящей системы, которая обеспечивает непрерывное согласование положения следящей сферы с гиросферой. Для этой цели (рис. 1.13) следящая сфера подвешена в двухосном кардановом подвесе, образованном рамками 1 и 2. Рис. 1.13 Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 17 Горизонтальный канал следящей системы включает в себя датчик угла 5 (его горизонтальную координату), усилитель 4 и азимутальный следящий двигатель 3. Аналогично построен и вертикальный канал: датчик угла 5 (вертикальная координата), усилитель 6 и вертикальный следящий двигатель 7. Остальные элементы конструкции уже были показаны на рис. 1.11. Движение гиросферы по углу α непрерывно отрабатывается горизонтальным каналом следящей системы. В результате такой отработки торсион все время раскручивается и тем самым гиросфера остается свободной от действия вертикального упругого момента. При движении гиросферы по углу β происходит отработка вертикального канала следящей системы. В результате происходящего при этом поворота следящей сферы (см. рис. 1.12) гиросфера изменяет свое относительное расположение внутри следящей сферы, смещаясь в сторону ее опустившейся части. Отметим, что, невзирая на такое движение следящей сферы, вязкая жидкость, окружающая гиросферу, оказывает на нее весьма слабое воздействие, поскольку период указанного движения очень большой. Необходимость вертикального канала следящей системы (как известно, в двухгироскопном маятниковом компасе он отсутствует) вызывается примененным способом погашения колебаний гиросферы. Сущность способа заключается в следующем (см. рис. 1.13). Сигнал рассогласования, пропорциональный углу β, который вырабатывается датчиком угла 5 (вертикальная координата) кроме того, что он идет на отработку положения следящей сферы по вертикальному каналу следящей системы, параллельно, через усилитель 4, поступает на азимутальный следящий двигатель 3 в виде дополнительного сигнала (который сверх того пропорционален рассогласованию по углу α). Происходит дополнительная отработка следящего двигателя 3, вследствие чего гиросфера оказывается под воздействием вертикального упругого момента, который является управляющим моментом и может быть представлен в следующем виде: L
z
= Dβ, (1.9) где D - модуль вертикального демпфирующего момента. Этот момент пространственно сдвинут по фазе на 90
0
по отношению момента L
y
= Bβ. Момент L
z
вызовет прецессионное движение гиросферы в плоскости углов β и при правильном подборе его знака указанное движение будет таким, что конец вектора Н будет стремиться к совпаданию с плоскостью истинного горизонта. Совместное воздействие горизонтального маятникового момента L
y
и вертикального упругого момента L
z
обеспечивает движение конца вектора Н по сходящейся спирали, т.е. создается требуемый режим затухающих колебаний гиросферы. После завершения колебаний гиросфера придет в устойчивое положение равновесия по отношению к плоскости истинного меридиана и истинного горизонта. Электронавигационные приборы 18 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
1.8. Скоростная девиация гирокомпаса и ее учет В предыдущих параграфах было установлено, что гироскопическое устройство,обладающее маятниковым эффектом, приобретает свойство избирательности по отношению к азимутальным направлениям, так как имеет своим положением равновесия плоскость истинного меридиана, т.е. ту вертикальную плоскость, которая содержит вектор горизонтальной составляющей суточного вращения Земли ω
1
= ω cosϕ. Ввиду такой закономерности, естественно, возникает следующий вопрос: не могут ли в процессе использования гирокомпаса сложиться такие условия, при которых в плоскости горизонта, кроме упомянутой горизонтальной составляющей ω
1, появятся какие-то дополнительные векторы угловой скорости, в результате чего произойдет смещение положения равновесия главной оси чувствительного элемента в сторону от плоскости истинного меридиана? Нетрудно прийти к заключению, что источником таких дополнительных угловых скоростей может быть движение основания (объекта) гирокомпаса по сферической поверхности Земли. По этой причине необходимо выявить совокупность угловых скоростей, которые будут восприниматься чувствительным элементом гирокомпаса, установленного на судне, движущемся с постоянной скорость и на постоянном курсе. Движение судна считается заданным, если известен его курс ИК и скорость V (рис. 1.14). Рис. 1.14 Другим вариантом определения движения является задание составляющих скоростей: V
N
– вдоль меридиана и V
E
– вдоль параллели (см. рис.1.14). Связь между двумя вариантами устанавливается следующими соотношениями: V
N = Vcos ИК; (1.10) V
E = Vsin ИК.
Поскольку движение судна происходит по земной сфере, существование линейных скоростей неизбежно вызовет появление некоторых угловых движений. Для определения существующих угловых скоростей обратимся к рис. 1.15, на котором положение судна на земной сфере задано координатами ϕ и λ, а его движение - составляющими V
N
и V
E
скорости. Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 19 Рис. 1.15 Отчетливо видно, что движение с линейной скоростью V
N
по дуге большого круга, имеющего радиус, равный R, приводит к возникновению угловой скорости, вектор которой равен по величине отношению V
N
/R и направлен по линии EW к W. Соответственно движение с линейной скоростью V
E
, происходящее по дуге параллели радиусом r = Rcosϕ, приводит к появлению угловой скорости, вектор которой равен отношению V
E
/Rcosϕ. Пользуясь тем свойством, что вектор угловой скорости является свободным вектором, т.е. его можно переносить параллельно самому себе в любую точку, нанесем этот вектор на ось вращения Земли, т.е. на ось P
N
P
S
по направлению к P
N
. Теперь установлена совокупность угловых скоростей (поле угловых скоростей), которые воспринимаются чувствительным элементом гирокомпаса, установленного на движущемся судне. Указанное поле угловых скоростей включает в себя составляющие ω
1 и ω
2
угловой скорости суточного вращения Земли (переносные угловые скорости) и составляющие V
N
/R и V
E
/Rcosϕ угловой скорости вращения судна относительно Земли. Все перечисленные составляющие показаны на рис. 1.16, из которого отчетливо видно каким образом они разложены по осям горизонтной системы координат ONEn. Рис. 1.16 Электронавигационные приборы 20 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
В итоге поле угловых скоростей однозначно характеризуется следующими тремя составляющими: а) по оси N - S по направлению к N; б) по оси E - W по направлению к Е; в) по оси Z - n по направлению к n, т.е. соответственно +=
R
V
U
E
ϕω
cos
1
; R
V
U
N
−=
2
; (1.11) −−=
ϕϕω tg
R
V
U
E
sin
3
. С позиций, изложенных в п.1.8. главный интерес представляет тот факт, что в плоскости истинного горизонта оказались вместо единственной составляющей ω
1 = ωcosϕ, как это имело место в случае неподвижного основания, три составляющие, в том числе V
N
/R - ортогональная к ωcosϕ. На рис. 1.17 показана плоскость истинного горизонта (вид с зенита) и расположенные в этой плоскости составляющие U
1
и U
2
, данные в развернутом виде. Рис. 1.17 Положение вектора равнодействующей ω
Σ
по отношению к истинному меридиану определяется углом δ
v
, тангенс которого находят по формуле RV
RV
tg
E
N
v
/cos
/
+
−=
ϕω
δ
(1.12) или после простых преобразований, с учетом значений, приведенных в формуле (1.10), ИКVR
ИКV
tg
v
sincos
cos
+
−=
ϕω
δ
(1.13) Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 21 (знак "минус" означает, что при заданных исходных условиях угол δ
v
имеет западное наименование). Поскольку положение равновесия главной оси ОХ чувствительного элемента гирокомпаса теперь располагается в вертикальной плоскости, содержащей вектор равнодействующей ω
Σ, указанная плоскость получает название плоскость компасного меридиана, а ее угловое отклонение от плоскости истинного меридиана δ
v – скоростная девиация гирокомпаса. Формула (1.13), совершенно точная с математической точки зрения, противоречива с практической точки зрения, поскольку для определения погрешности курса – угла δ
v
– необходимо знать истинное значение последнего. Для устранения этого недостатка преобразуем формулу (1.13) с помощью известного из навигации общего соотношения ИК = КК +δ
v.
(1.14) Используя уравнения (1.14), представим выражение (1.13) в виде ( )
( )
,
sincos
cos
cos
sin
м
v
v
v
ККVR
ККV
δϕω
δ
δ
δ
++
+
−= что тождественно равно следующему выражению: sinδ
v
Rωcosϕ = - V[cos(КК + δ
v
)cosδ
v
+ sin (КК + δ
v
) sin δ
v
] или sin δ
v
Rωcosϕ = - Vсоs КК, откуда ϕω
δ
cos
cos
sin
R
ККV
v
−=. (1.15) Основные закономерности скоростной девиации, вытекающие из анализа формулы (1.15), состоят в следующем. 1. Возникновение скоростной девиации обуславливается наличием у судна северной составляющей скорости движения. 2. Девиация линейно зависит от скорости судна. 3. Девиация имеет полукруговой характер зависимости от компасного курса (максимальные по абсолютному значению девиации достигаются на курсах 0 и 180
о
, нулевые - на курсах 90 и 270
о ). Электронавигационные приборы 22 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
4. Зависимость девиации от широты определяется функцией 1/cosϕ, поэтому особенно резкое увеличение ее численного значения происходит в широтах выше 60
о
. 5. Скоростная девиация не зависит от параметров гирокомпаса, т.е. ее величина одинакова для всех типов гирокомпасов. Скоростная девиация в гирокомпасе "St-14" учитывается с помощью таблиц, а в гирокомпасе "TG-5000" – путем ее исключения из показаний всех репитеров с помощью корректора полуавтоматического типа (см. ниже). 1.9. Инерционные девиации Инерционные девиации у гирокомпасов "St-14" и "TG-5000" возникают в результате маневрирования судна, т.е. при изменении скорости судна или его курса. Указанные девиации возникают из-за наличия у чувствительного элемента маятникового эффекта. Девиация, возникающая в результате воздействия сил инерции на маятниковое устройство, называется инерционной девиацией первого рода. Единственным способом предупреждения ее появления является придание периоду незатухающих колебаний гирокомпаса значения 84,4 мин. Однако период незатухающих колебаний гирокомпаса зависит от широты места судна и по этой причине инерционная девиация первого рода полностью отсутствует только в одной определенной широте, называемой расчетной широтой гирокомпаса (обозначается ϕ*). Например, для гирокомпаса "St-14" расчетная широта ϕ* равняется 54
о
(широта Гамбурга). При плавании вне расчетной широты у гирокомпаса обязательно будет возникать при маневрировании инерционная девиация первого рода. У сертифицированных гирокомпасов эта девиация сравнительно невелика и ее пределы лимитируются резолюцей ИМО А-424. Из-за наличия в конструкции гирокомпаса какого-либо устройства для погашения его колебаний при маневрировании возникает инерционная девиация второго рода. В гирокомпасах "St-14" и "TG-5000" не существует каких-либо приспособлений для предотвращения возникновения этой девиации. Величина девиации второго рода не зависит от широты места и может суммироваться (в ϕ > ϕ*) c инерционной девиацией первого рода. 1.10. Интеркардинальная девиация (девиация на качке) Интеркардинальной девиацией называется девиация гирокомпаса, возникающаяпри качке судна на волнении. Эта девиация появляется из-за существования у чувствительного элемента гирокомпаса маятникового эффекта. В гирокомпасе "St-14" величина интеркардинальной девиации снижается до величины, предписываемой резолюцией ИМО, путем применения системы двух, связанных между собой гироскопов. В гирокомпасе "TG-5000" снижение девиации осуществляется путем использования в подвесе чувствительного элемента жидкости чрезвычайно высокой вязкости.
Электронавигационные приборы 23 Морской УТЦ им. адм. С.О. Макарова
2. ГИРОКОМПАС "СТАНДАРТ-14" 2.1. Устройство гирокомпаса 2.1.1. Основные технические характеристики гирокомпаса "Стандарт - 14" Technical Data Технические данные Accuracies
Static error Dynamic error ≤0,15
o
sec.lat.RMS (incl.threshold ≤0,15
o
sec.lat. of the followup system) Точность
Статическая погрешность Динамическая погрешность Supply voltage/Power consumption
STD 14 STD 14 with course transducer 24 V DC (+33% - 20%) 110, 220 V АС optional 65 VA incl.3 Anschutz repeater compasses 110, 220,380, 440 V AC 230 VA incl.7 Anschutz repeater compasses 24 V C for gyrosphere back-up Напряжение питания/ потребляемая мощность
Стандарт 14 Стандарт 14 с транслятором курса General data
Permissible ambient Temperature during operation Permissible ambient in storage Setting time Rate of follow-up Permissible roll - and pitch angle Permission ships rate of turn 0
o
C to + 50
o
C -25
o
C to + 70
o
C 3 hrs ≥ 8
o
/S ± 40
o - unlimited Общие сведения
Допустимые внешние условия Температура во время работы Допустимые внешние условия при хранении Время установления (прихода в меридиан) Скорость отработки следящей системы Допустимые углы бортовой и килевой качки Допустимая угловая скорость по углу курса - не ограничена Электронавигационные приборы 24 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Heading signal outputs
- max.4 Anschutz repeater compasses (step motor 192 steps/degree) - 3 oupputs for Sperry Step - 6 step/degree 35 V DC (Plus- Common) (control signal max/ 180 mA) - 2 rate-of-turn outputs (30
o
/min, 100
o
/min, 300
o
/min) - 1 serial output 20 mA or NMEA optional Выходная информация о курсе
- макс. 4 репитера фирмы «Аншютц» (шаговый двигатель 192 шага на 1
о
) - 3 выхода для шаговых репитеров фирмы «Сперри» - 6 шагов на 1˚, 35В постоянного тока - 2 выхода угловой скорости поворота (30
о
/мин, 100
о
/мин, 300
о
/мин). - 1 цифровой выход или по требованию заказчика 2.1.2. Комплект гирокомпаса и блок-схема соединений приборов комплекта На рис. 2.1 представлен комплект гирокомпаса "Стандарт-14". Рис. 2.1 Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 25 Условные обозначения: 1 - основной прибор гирокомпаса "Стандарт-14"; 2 - инвертор; 3 - транслятор курса; 4 - путевой репитер гирокомпаса; 5 - авторулевой; 6 - системы спутниковой навигации, спутниковой связи, радиолокации; 7 - цифровой репитер; 8 - сигнальное устройство; 9 - пускатель (временной переключатель); 10 - пеленгаторный репитер; 11 - автопрокладчик “НАУТОПЛОТ”. На рис. 2.2 представлена блок-схема соединений (конфигурация) приборов полного комплекта "Стандарт-14". Электронавигационные приборы 26 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Рис. 2.2 В каналах связи основного прибора гирокомпаса, отмеченного цифрой 1, с другими приборами комплекта гирокомпаса и приборами, получающими информацию о курсе судна, использованы следующие обозначения: 1 - канал шагового сигнала 192 шага на 1
о
(стандарт немецкой фирмы «Аншютц»); 2 - канал синхросигнала 1 оборот на 360
о
; Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 27 3 - канал шагового сигнала 6 шагов на 1
о
(стандарт американской фирмы «Sperry») 4 - канал сигнала неисправности; 5 - канал сигнала угловой скорости поворота судна (Rate of Turn) с диапазонами 0 - 30/мин, 0 - 100/мин, 0 - 300/мин (±10B пост.тока); 6 - канал шагового сигнала 192 шага на 1
о
. Следует особо отметить, что пускатель (временной переключатель) не является обязательным прибором комплекта гирокомпаса "Стандарт-14" и поставляется по требованию заказчика. Это же относится и к транслятору курса, которого может не быть в комплекте вообще, либо будет один из трех возможных вариантов: 1,2,3. Все зависит от количества репитеров, которое необходимо подключить к основному прибору гирокомпаса, а также от типа репитеров. 2.1.3. Конструкция и принцип действия гирокомпаса «Стандарт-14» 2.1.3.1. Конструкция центрального прибора гирокомпаса «Стандарт-14» Рис. 2.3 и 2.4 дают представление о конструкции центрального прибора. Рис. 2.3 Электронавигационные приборы 28 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Рис 2.4 Центральный прибор состоит из жесткого шасси, соединенного с корпусом. Корпус и крышка сделаны из пластика. Стол предназначен для установки механических и электрических компонентов (составляющих). Наружная (следящая) сфера (включая гиросферу) подвешена как маятник (с помощью маятникового соединения). В корпусе установлен вентилятор. Шкала, разбитая на 360
о
, соединена с корпусом сферы через маятниковое шарнирное соединение. Курс считывается с 360-градусной шкалы с точностью 0,1
о
(если это необходимо) через окно в крышке. Системы обогрева и вентиляции обеспечивают постоянство рабочей температуры внутри копруса прибора. Н
у
левая отметка 360-г
р
ад
у
сная шкала Элект
р
онная плата Стол
Маятниковый шарнир с быстрым закреплением Следящий мото
р
М3 Сельсин М4 (первичный датчик курса) Внешняя сфера с гиросферой Узел помпы
Мото
р
-вентилято
р
М5 Отметка направления на нос корабля (курсовая черта) Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 29 2.1.3.1.1. Стол На рисунке 2.5 показана конструкция стола с его компонентами Рис. 2.5 Стол содержит следующие элементы: на верхней стороне - следящий привод с 360-градусной шкалой курса 1; - кронштейн подвеса с элементами контроля 2; - блок электроники РСВ и шкала регулировок освещения 3; - шаговый мотор с зубчато-ременной передачей 7; - дополнительный сельсин-датчик (только в варианте NG 0020) 8 или sin/cos потенциометр 8 дополнительно в МОD варианте. на нижней стороне стола - соединительный разъем с кабелем 4; - маятниковое соединение (маятниковый шарнир), с фланцем 5 с наружной сферой, включающей гиросферу 6. 2.1.3.1.2. Следящий привод Наполненная нейтральным газом гиросфера свободно подвешена и центрирована в поддерживающей жидкости, заполняющей наружную (следящую) сферу. Гиросфера постоянно (с точностью до погрешности компаса) указывает на север. Наружная сфера занимает согласованное относительно гиросферы положение с помощью следящего привода, управляемого посредством шагового мотора следящего двигателя (рис. 2.6) Электронавигационные приборы 30 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Рис. 2.6 Зубчато-ременная передача Z1 присоединена к оси шагового мотора и обеспечивает передачу 5 : 1 к зубчатому колесу Z2, установленному на одной оси с колесом Z3. Спиральное (червячное) колесо установлено на верхнем конце оси и соединено с 360-градусной шкалой курса Z4. Последняя выполнена как спиральное (червячное) колесо Z4, передача Z3 к Z4 составляет 36 :1. Может быть дополнительная синхропередача или sin/cos потенциометр. На одной оси с 360-градусой шкалой установлено колесо Z5, которое через зубчато-ременную передачу связано с колесом Z6, установленным на оси сельсина датчика. Передача между Z5 и Z6 (рис. 2.6) составляет 1:1. Этот сельсин-датчик может быть использован, например, как датчик курса для авторулевого «Анштюц». (Сельсин-датчик типа 11; 1 об.=360
о
). 2.1.3.1.3. Наружная сфера Наружная сфера с гиросферой (продольный разрез) приведена на рис. 2.7. Рис. 2.7 Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 31 Наружная сфера включает гиросферу 8, подвешенную в поддерживающей жидкости. Корпус наружной сферы включает нижнюю чашу 11, внутреннюю чашу 5 с крышкой 2 наружной сферы (верхнюю чашу). Отверстие в корпусе наружной сферы закрывается посредством крышки 1. Крышка снабжена прозрачным измерительным конусом для снятия отсчета об уровне поддерживающей жидкости. В центре измерительного конуса имеется крепящий (запечатывающий) винт. Все крепления имеют четырехгранную форму. Токопроводящие полюса (электроды) наружной сферы 3; 10 соответствуют токопроводящим полюсам 4; 9 гиросферы. Следящий пояс 7; 6 обеспечивает работу следящего привода. Он расположен на высоте экватора. В нижней части наружной сферы также установлена помпа струйного подвеса (аналог катушки электромагнитного дутья) 12. 2.1.3.1.4. Гиросфера Гидросфера (продольный разрез) представлена на рис. 2.8. Рис. 2.8 Гиросфера имеет токопроводящие электроды (полярные шапки) на каждом полюсе 1,3. На экваторе расположен следящий пояс 2 для формирования вместе со следящим поясом наружной сферы датчика угла следящего привода. Гиросфера представляет собой ориентированную на север двухгироскопную систему (рис. 2.8 и 2.11). Гиросфера герметизирована и заполнена инертным газом. 2.1.3.1.5. Помпа струйного подвеса и система терморегулирования Помпа струйного гидродинамического подвеса установлена на дне наружной сферы. Там же установлен мотор помпы, датчики температуры и другие элементы системы терморегулирования (рис. 2.9).
Электронавигационные приборы 32 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Рис. 2.9 2.1.3.1.6. Поддерживающая жидкость Поддерживающая жидкость представляет собой токопроводящую смесь, составленную из дестиллированой воды, глицерина и специальных добавок. Необходимая для правильной работы гирокомпаса плотность поддерживающей жидкости обеспечивается при стабилизации ее температуры около +52
о
С, которая гарантируется следующим: - системой обогрева поддерживающей жидкости, включающей электронно-
управляемый резистор терморезистора, включенный в цепь 24 В постоянного тока и установленный на плате вместе с помпой струйного подвеса; - системой охлаждения поддерживающей жидкости. Система охлаждения состоит из электронно-управляемого вентилятора, размещенного сбоку на основании гирокомпаса. Если температура жидкости повышается (более чем +52
о
С) вентилятор включается и прогоняет поток холодного воздуха через отверстие сверху между кожухом компаса и корпусом наружной сферы к выходным отверстиям на дне основания. 2.1.3.1.7. Вентилятор Вентилятор представляет собой бесколлекторный электродвигатель и соединенную с ним турбину (крыльчатку). Электроника управления бесколлекторным двигателем требует питания от сети постоянного тока и расположена в пластмассовом блоке рядом с вентилятором. Вентилятор и относящаяся к нему электроника управления установлены на основании компаса. Электродвигатель не требует обслуживания. Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 33 2.1.3.1.8. Шаговый двигатель (следящий двигатель) Шаговый двигатель является исполнительным следящим двигателем следящего привода гирокомпаса и исполнительным двигателем в репитерах с шаговой передачей курса. 48-полюсовой ротор вращается внутри клетки, которая поддерживает (представляет собой) обмотку статора. Сигналы от шаговых адаптеров SMO, SM1 и сигнал нуля 0 В управляют шаговым двигателем. 2.1.3.1.9. Сельсин, типа NB 23-167-4 (дополнительная установка) Сельсин применяется в следящем приводе гирокомпаса как датчик курса там, где это требуется (FEM). Он генерирует электрический сигнал, пропорциональный углу изменения курса, например, для подключения авторулевого «Аншютц», а также «Наутоплот D». Сельсин связан с 360
о
- шкалой компаса в отношении 1 : 1 посредством забчато-ременной передачи. Мощности сельсина достаточно для подключения авторулевого. 2.1.3.2. Принцип действия гирокомпаса «Стандарт- 14» Гиросфера, свободно подвешенная в поддерживающей жидкости внутри наружной сферы, является элементом, указывающим направление на север. Два гиромотора, установленные в газонаполненной гиросфере и питающиеся переменным током, создают кинетический момент, который в сочетании с вращением Земли и силой тяготения заставляет гиросферу устанавливаться в направлении N-S. Применение двух гироскопов позволяет снизить ошибки компаса, порождаемые качкой судна. Наружная сфера подвешена как маятник и имеет свободу поворота относительно вертикальной оси. Если судно изменяет курс, следящая система заставляет наружную сферу, связанную с корпусом судна, занимать положение, согласованное с положением гиросферы, непрерывно ориентированной на север. 2.1.2.2.1. Центрирование гиросферы в наружной (следящей) сфере В течение эксплуатации нижеследующие меры гарантируют, что гиросфера останется взвешенной и центрированной (сохранит свое положение относительно наружной сферы). 1. Температура поддерживающей жидкости удерживается постоянной и равной +52
о
С. 2. Струи поддерживающей жидкости, направленные на гиросферу помпой, создают давление и обеспечивают центрирование. Масса гиросферы и плотность поддерживающей жидкости подобраны так, что притемпературе +52
о
С гиросфера имеет незначительный остаточный вес. Этот остаточный вес уравновешивается струями жидкости, производимыми помпой и направленными снизу вверх относительно гиросферы, которая в результате оказывается подвешенной свободно (обладает нейтральной плавучестью) и центрированной. Электронавигационные приборы 34 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
2.1.3.2.2. Электропитание гиросферы Гиросфера, подвешенная свободно в поддерживающей жидкости внутри наружной сферы, запитывается переменным током 400 Гц напряжением 55 В, подаваемым на два гиромотора, которые в результате вращаются с постоянной скоростью, равной примерно 12000 об/мин. Электрический ток для питания гиромоторов от полярных шапок (полюсов) наружной сферы, через обладающую электропроводимостью поддерживающую жидкость подается на полярные шапки (полюса) гиросферы. Затем он поступает на два гиромотора и следящий пояс. Принципиальная схема питания гиросферы и передачи угла рассогласования между гиросферой и наружной сферой приведены на рис. 2.10 Рис. 2.10 2.1.3.2.3. Датчик угла и следящий привод трансляции курса Наружная сфера всегда находится в согласованном положении с гиросферой, что достигается автоматически, благодаря схеме уравновешенного электрического мостика. Любое смещение гиросферы относительно наружной сферы вызывает изменение электрического сопротивления столбов жидкости между следящими контактами W1 и W2 и гиросферой. (см. рис. 2.10). В результате возникшей асимметрии появляется, во-первых, ток в цепи дифференциального трансформатора М1, во-вторых, на выходе трансформатора возникает напряжение и ток, который отрабатывается шаговым двигателем (192 шага/на 1
о
) и поступает также как шаговый сигнал в различные схемы электроники. Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 35 2.2.2.4. Принцип действия и устройство гиросферы Схематичное устройство двухгироскопной сферы (вид сверху) приведено на рис. 2.11.
Рис. 2.11 Н
I
- направление кинетического момента первого гироскопа; Н
II
- направление кинетического момента второго гироскопа; Н
N - направление суммарного кинетического момента гиросферы. Когда компас включается, гироскопы разгоняются и под действием вращения Земли и силы тяжести гиросфера совершает колебания относительно оси N-S. Под действием системы демпфирования, объединенной с гиросферой, эти колебания успокаиваются (затухают) приблизительно 3 …5 часов и в результате главная ось (ось N-S) гиросферы (результирующий кинетический момент Н
N
) устанавливается в направлении линии N-S, т.е. в меридиане (рис. 2.12). Электронавигационные приборы 36 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Рис. 2.12 Кривая затухающих колебаний гиросферы На рисунке 2.12 видны время установления в часах и амплитуда колебаний. 2.1.3.2.5.Направляющий момент гиросферы (R
z
= Hω
ωω
ωcosϕ
ϕϕ
ϕα
αα
α) Направляющий момент гиросферы зависит от величины ее кинетического момента и составляющей угловой скорости вращения Земли. В свою очередь, кинетический момент зависит от массы (момент инерции) роторов гироскопов и скорости вращения. Направляющий момент зависит только от составляющей скорости вращения Земли ωcosϕ. Она имеет наибольшее значение на экваторе, изменяется при движении к полюсу и становится на полюсе равной нулю. Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 37 2.1.3.3. Инвертор типа 121-043 NG001 Рис. 2.18 а) б) Электронавигационные приборы 38 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
2.1.3.3.1. Применение Инвертор используется во всех вариантах конструкции гирокомпаса «Стандарт-14». 2.1.3.3.2. Конструкция инвертора типа 121-043 NG001/NG003 В зависимости от назначения, инвертор типа 121-043 может быть использован в двух вариантах: - вариант А, тип 121-043 NG001 (в кожухе, тип защиты IP 23); - вариант В, тип 121-043 NG003 (без кожуха, тип защиты IP 00). Вариант А, тип 121-043 NG001 (см. рис. 2.18) Инвертор имеет металлический кожух и крепится на переборке вертикально. В днекожуха имеется специальная плата для подключения 16-ти различных кабелей (жил) и болт для заземления (М6), доступный с внешней стороны. Плата РСВ, типа 121-043.05, приспособлена к двум разъемам для следующих РСВ (печатных плат): - шаговый адаптер, типа 121-043.04; - электроника гирокомпаса, типа 121-043.06. В дополнение к этому, плата РСВ в инверторе типа 121-043.02 также может быть соединена: - с транслятором курса, типа 132-603 NG001/NG002; - с источником питания 24 В (постоянного тока) или - с источником питания переменного тока (с выходом 24 В постоянного тока); - с центральным прибором гирокомпаса; - с репитерами шаговыми фирмы «Аншютц» или фирмы «Сперри»; - с системой сигнализации Наутоаларм фирмы «Аншютц»; - с максимум двумя индикаторами угловой скорости фирмы «Аншютц». Кабель длиной около 5 м, имеющий 25 жил, соединяет инвертор с гирокомпасом. На дверце кожуха инвертора находится переключатель В5, а также предохранители Е1 и Е2. Дверца может открываться специальным ключом (включается в поставку). Вариант В, типа 121-043 NG003 Вариант В устанавливается в столе, отдельном помещении или пульте управления. Инвертор не содержит кожуха, кабеля* и главного переключателя В5*, держателей предохранителей* и предохранителей Е1* и Е2
*
. В остальном данный вариант схож с вариантом А (NG001). Это важно для проектирования и установки. Принцип действия инвертора типа 121-043 NG001/NG003 *
Эти части поставляются отдельно для проектирования и установки. Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 39 Инвертор: - обеспечивает питание гирокомпаса постоянным током (24 В) или источником питания переменного тока с выходом 24 В постоянного тока. - преобразует аналоговый сигнал сельсина датчика основного прибора компаса в следующие сигналы: - шаговые сигналы «Аншютц» - 192 имп/1
о
; - шаговые сигналы «Сперри» - 6 имп/1
о
. - усиливает шаговый сигнал для подачи в шаговые репитеры; - обеспечивает: - поддержание температуры в гирокомпасе (+52
о
С); - питание 24 В всего оборудования; - работу следящей системы гирокомпаса. - обеспечивает сигнализацию (через дополнительные специальные устройства в гирокомпасе) в следующих случаях: - при отклонении от рабочей температуры компаса; - при отклонении или потере питания. - обеспечивает индикацию режимов "Работа" или "Тест"; - обеспечивает питанием репитеры при их подключении к компасу; - обеспечивает подачу sin/cos и синхросигналов в авторулевой
*
*; - преобразует сигнал угловой скорости от гирокомпаса; - усиливает сигнал угловой скорости и подает на индикаторы. Примечания
: 1. Сигнал об угловой скорости вырабатывается в виде постоянного тока, на основе шаговых сигналов курса из гирокомпаса. 2. Напряжение постоянного тока пропорционально угловой скорости увеличивается с увеличением угловой скорости, т.е. с увеличением числа импульсов в единицу времени. Использование сигналов угловой скорости (ROT-Rate of Turn) Сигналы об угловой скорости вырабатываются в инверторе и используются для измерения угловой скорости судна. Максимум 2 ROT индикатора могут быть подключены к инвертору. Выход ROT может быть подан на любую шкалу путем переключения с мостика на соответствующий плате РСВ. Имеются следующие шкалы ROT: 30
о
/мин; 100
о
/мин или 300
о
/мин. Специальные шкалы могут быть поставлены по заказу. Для всех шкал максимальное значение составляет ± 10 В постоянного тока максимальное значение по шкале. *
Если инвертор соединен с гирокомпасом через дополнительный sin/cos потенциометр, передающий сигналы в усилитель авторулевого. Электронавигационные приборы 40 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Полярность выходных сигналов ROT следующая: - левый борт ВВ (+); - правый борт STB (-). Внимание! Сигнал ROT от инвертора такой же, как и сигнал непосредственно от ROT. Интерфейс ROT может быть включен в поставку и не подлежит изменению. Возможные подключения к инвертору (основные) Через интерфейс к инвертору может быть присоединено следующее оборудование: - один основной прибор гирокомпаса «Аншютц»; - один авторулевой «Аншютц»; - один транслятор курса «Аншютц»; - один прибор сигнализации; - три принимающих курса с шаговой системой трансляции фирмы «Аншютц» (т.е. аналоговые или цифровые репитера «Аншютц»); - три принимающих с шаговой системой трансляции фирмы «Сперри» (с нагрузкой максимум 90 мА) цифровые репитера, спутниковые приемоиндикаторы, РЛС и радиопеленгатор; - два индикатора ROT «Аншютц». 2.1.3.3.3. Интерфейс инвертора Для инвертора подходят следующие интерфейсы: - Интерфейс для шаговой системы трансляции «Аншютц», 192 имп/1
о
(L20 1…6). Для подключения: - одного авторулевого «Наутопайлот» «Аншютц»или т.п.; - двух цифровых навигационных индикаторов «Аншютц». Максимальная нагрузка интерфейса: ± 10 мА. Примечание
. Питание 24 В постоянного тока идет через интерфейс (L20. 1…6) для подсветки и/ или управления. - Интерфейс для точечных (добавленных) сигналов «Аншютц», 192 имп/1
о
(L11. L12. L19. 1…6) Для подключения к каждому из этих интерфейсов: Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 41 - один аналоговый репитер (фирмы «Аншютц» типа 133-310, 133-311, 133-312, 133-
402 NG002) или - одного цифрового навигационного индикатора («Аншютц», типа 133-809). Максимальная нагрузка на интерфейс (SM0, SM1): ±0,5 А. Примечание
. Питание 24 В постоянного тока идет через интерфейс (L11. L12. L19. 1…6) для подсветки и управления. - Интерфейсы для шаговых сигналов курса фирмы «Сперри», 6 имп/1
о
(L14. L12. L19. 1…6). Возможно подключение к каждому из этих интерфейсов только одного из принимающих либо-либо (ПИ СНС, ССС, РЛС, радиопеленгатор, цифровой репитер). Максимальная нагрузка всех трех интерфейсов: общая 90 мА или 30 мА каждого
*
(+35 В постоянного тока = общий плюс). - Интерфейс для питания 24 В постоянного тока (L1. 1…3). - Интерфейс для одной системы сигнализации (L3. 1…6). - Интерфейс для одного транслятора курса (L4. 1…10) (вкл. 28 В постоянного тока источника питания). - Интерфейс для одного авторулевого (L5. 1…6). 2.1.3.4. Транслятор курса Транслятор курса типа 132-603 (рис. 2.14) предназначен для выработки напряжений, которые используются для питания различных приборов, подключенных к гирокомпасу, в том числе и репитеров. Указанные напряжения вырабатываются за счет преобразования переменного напряжения судовой сети (110 В, 220 В, 380 В или 440 В, 50 или 60 Гц). В трансляторе курса имеются несколько адаптеров в стандарте фирмы «Sperry» (6 шагов на 1
о
), адаптер в стандарте фирмы «Аншютц» (192 шага на 1
о
), синхроадаптер, а также усилитель синхросигнала. Внешний вид и отдельные блоки, входящие в конструкцию транслятора курса (рис. 2.14). *
Интерфейсы (шаговой системы фирмы Сперри, 35 В постоянного тока) рассчитаны максимум на 180 мА. Две линии (т.е. S1 и S2 или S1 и S3 или S2 и S3) могут быть задействованы одновременно, 180 мА разделены по 90 мА в каждой (параллельное соединение). Электронавигационные приборы 42 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Рис. 2.14 - Интерфейс для одного гирокомпаса (L6, 1…25) - Интерфейс для двух индикаторов ROT (L17, L18,1…4) Примечание
. Один прибор или оборудование может быть соединено только с одним интерфейсом. Для уравновешивания электрических нагрузок ограниченное число репитеров может быть подключено к одному инвертору. Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 43 2.1.3.5. Пускатель (таймер) типа NB 03-735 (дополнительная установка по требованию) Пускатель (вид спереди) приведен на рис. 2.15. Рис. 2.15 При помощи пускателя типа NB 03-735 оператор может включить гирокомпас немедленно или использовать автоматическое включение после установки нужного времени задержки запуска (см. п. 2.2.7). Пускатель подключается к инвертору и работает от сети 24 В постоянного тока. Прибор может быть установлен в любой точке судна, где имеются подходящие условия. 2.1.3.6. Скоростная девиация гирокомпаса Скоростная девиация определяется с помощью специальных таблиц, которые придаются к гирокомпасу, и учитывается аналитически. Электронавигационные приборы 44 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
2.2. Основы эксплуатации гирокомпаса (обслуживание и ремонт) 2.2.1. Включение гирокомпаса Гирокомпас может быть включен непосредственно сразу или через некоторое время с использованием таймера. 2.2.1.1. Процедура включения Рис. 2.16 Органы управления и контроля на крышке компаса:
1 - вращающаяся рукоятка потенциометра подсветки; 2 - контрольная лампа (LED) сигнализации; 3 - переключатель следящего привода В2; 4 - установка шкалы Для включения гирокомпаса сразу необходимо выполнить следующее: - установить переключатель следящей системы (рис. 2.16 позиция 3) в позицию "О"; - установить главный переключатель транслятора курса (см. рис. 2.14) в позицию "1"; - установить главный переключатель инвертора (рис. 2.13 б) в позицию "1". Красная лампа (LED) (2.16 позиция "2") загорится. После того как оборудование включено, гироскопы начинают разбег доустановленной скорости и заставляют гиросферу установиться в меридиане. Этот процесс установки (приведения в меридиан) завершается примерно через 3 …5 ч. Примерно через час от момента включения компаса можно включать следящую систему с помощью переключателя следящей системы (позиция 3 на рис. 2.16) (поставить переключатель следящей системы в положение "1", после чего красная лампа (LED) погаснет). Более раннее включение (даже на незначительное время) следящей системы может нарушить, а следовательно, продлить процесс приведения в меридиан. Внешняя сфера начинает автоматически отслеживать положение гиросферы. Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 45 2.2.2. Согласование основного прибора гирокомпаса с показаниями репитеров (см.также раздел 2.3.2.9) При первом испытании оборудования гирокомпаса все показания на репитерах должны совпадать с индикацией курса на гирокомпасе. В противном случае репитеры следует установить по курсу гирокомпаса (согласование). Регулировку следует проводить только когда гирокомпас находится в меридиане, а следящая система включена. Таким образом, погрешность в регулировке других синхронно связанных репитеров исключается. 2.2.2.1. Настройка освещенности шкалы репитера С помощью соответствующих потенциометров обеспечивается плавный контроль освещенности шкалы. 2.2.3. Сигнализация во время работы Когда загорается красная лампа (LED) на крышке компаса (см. рис. 2.16 позиция 2), это указывает на следующие условия эксплуатации: - слишком высокая рабочая температура (выше + 65
о
С, следящая система включена); - напряжение питания ниже 18,5 В постоянного тока в течение более 1,5 с; - следящая система выключена или переключатель следящей системы (рис. 2.16 позиция 3) стоит в положении "Т"; - гиромоторы обесточены дольше, чем 1,5 с. Для того чтобы аннулировать индикацию красной лампочки, надо быстроповернуть переключатель следящей системы к положению "О" а затем опять к положению "1" (красная лампочка выключается). Если (LED) продолжает гореть, надо искать причины неисправности. 2.2.4. Проверки во время работы Во время эксплуатации оборудования должны быть проведены следующие тесты: - проверка индикации (красная лампочка LED) (см. рис. 2.16 позиция 2); - проверка показаний курса гирокомпаса; - проверка и сравнение показаний основного прибора гирокомпаса с аналоговой и цифровой шкалой соединенных репитеров. Если показания репитера отличаются от показаний курса на гирокомпасе, соответствующий репитер надо согласовать. В случае цифрового репитера компаса надо ознакомиться с приложенным описанием этого прибора. Падение напряжения переменного источника питания для преобразователя курса (см. дополнительную инструкцию по гирокомпасу) Электронавигационные приборы 46 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
2.2.6. Выключение гирокомпаса Для выключения гирокомпаса рекомендуются следующие действия: - установите переключатель следящей системы (рис. 2.16 позиция 3) компаса в положение "О"; - установите главный переключатель инвертора в положение "О"; - установите главный переключатель транслятора курса в положение "О". Примечание
. Таймер (пускатель), если он включен в оборудование, не надо приводить в действие. Внимание! Когда гирокомпас выключается гироскопы приходят в состояние покоя только после времени выбега примерно 15 мин. В течение этого периода доступ к гиросфере запрещен. Замечание. Рекомендуется не выключать оборудование гирокомпаса, если судно находится в порту не более одной недели. Внимание
! При выключении оборудования гирокомпаса гиросфера может занять наклонное положение относительно наружной сферы. В этом случае, во время запуска оборудования при включении следящей системы, гиросфера может колебаться в течение интервала времени, превышающего 30 ч. Если гиросфера занимает наклонное положение и показания курса не постоянны (ток гиромоторов, высота гиросферы, температура жидкости правильны), следящую систему следует выключить. Кроме того выключить остальное оборудование. Ждать пока гироскопы окончательно не успокоятся (примерно 15 мин), затем включить оборудование опять. Через 1 ч. включить следящую систему. В конце процесса установки проверить положение гиросферы еще раз. Если гиросфера остается в наклонном положении и показания указывают на непостоянные погрешности, то гиросферу следует демонтировать и заменить на запасную. Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 47 2.2.7. Таймер (пускатель) 2.2.7.1. Рекомендации по эксплуатации Установка времени, когда гирокомпас должен быть в рабочем состояниипроизводится по шкале (рис. 2.15). Для этой цели расчет времени производится следующим образом: - время до момента включения; - время прихода в меридиан (4 ч.) гирокомпаса складывается и устанавливается общее время. Примечание
. Малые деления (риски) соответствуют 2 ч., а большие риски суткам. При питании приборов постоянным током 24 В входное реле D1 немедленно включается. Питание затем идет в схему. Одновременно загорается зеленая лампочка LED № 9 "GYRO ON". Компас включен При нажатии кнопки "DELAY" реле D1 не включается и питание не подается. Одновременно время установленное потенциометром R 17, ликвидируется (сбрасывается). Сброс установленного времени индицируется красной LED № 10 "DELAY". Если в течение времени сброса кнопку "DELAY" нажать еще раз, то время восстановится. Переключателем "GYRO ON" компас включается немедленно, независимо от установленного времени. Электронавигационные приборы 48 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
2.3. Регламентные работы 2.3.1. Требования техники безопасности Внимание! При проведении работ по обслуживанию необходимо уделять надлежащее внимание безопасности (т.е. соблюдать правила VDE работы на сильно-точном оборудовании и правила VGB4 безопасности для электрического оборудования). Прежде чем начать работу по обслуживанию гирокомпаса в выключенном состоянии, подождите пока гироскопы окончательно не остановятся (время выбега примерно 15 мин). 2.3.1.1. Общая информация Профилактическое обслуживание оборудования гирокомпаса ограничивается проверкой и заменой поддерживающей жидкости с целью обеспечения надежной работы оборудования гирокомпаса. - В случае нового оборудования первую проверку всех компонентов системы следует проводить примерно через 2 года после первого введения в строй. - С этого времени проверку всех систем, включая тщательный осмотр, следует проводить раз в год. Поддерживающую жидкость следует менять один раз в год. Примечание.
1. Вследствие испарения, уровень поддерживающей жидкости следует проверять один раз в полгода, даже при новом оборудовании. Если уровень поддерживающей жидкости слишком низкий, долейте только дистиллированную воду (см. п. 2.3.5.1). 2. При замене поддерживающей жидкости используйте только оригинальную поддерживающую жидкость фирмы «Аншютц». Процедура замены поддерживающей жидкости описана в п. 2.3.1.2, 2.3.3, 2.3.3.1.1, 2.3.3.3. Эта работа по обслуживанию может проводиться специально обученным персоналом корабля или на станции обслуживания фирмы «Аншютц». Для осмотров, функциональных проверок и ремонтных работ следует обращаться исключительно на станции обслуживания фирмы «Аншютц». Список станций обслуживания включен в документацию гирокомпаса. Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 49 2.3.1.2. Разборка основного прибора гирокомпаса 2.3.1.3. Снятие крышки Отвинтите три винта с крестообразной головкой на крышке компаса. Рис. 2.17 Поднимите вверх крышку компаса. Рис. 2.18 Винты с к
р
естооб
р
азной головкой
К
р
ышка
Кож
у
х
Крышка компаса Электронавигационные приборы 50 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
2.3.1.4. Снятие кожуха компаса Снимите кожух с трёх цилиндрических штифтов. Рис. 2.19 Поднимите кожух компаса вверх и снимите его. Рис. 2.20 Место нахождение одного из трёх штифтов Кожух компаса Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 51 2.3.1.5. Смена поддерживающей жидкости Для того чтобы обеспечить надежную работу гирокомпаса, поддерживающую жидкость следует обновлять: - для нового оборудования - примерно через 2 года; - после этого - ежегодно. Смену поддерживающей жидкости целесообразно проводить, либо когда судно в порту, либо в ходе ежегодного тщательного осмотра; ее могут проводить члены команды корабля или персонал станции обслуживания фирмы «Аншютц». Примечания
. 1. Прежде чем выключить оборудование гирокомпаса, зафиксируйте показания курса. Установите переключатель следящей системы в положение "Т" и установите шкалу 360
о
курса в положение "000". 2. Выключите оборудование транслятора курса и инвертора. 3. При замене гиросферы и поддерживающей жидкости при очень холодной погоде или в холодных районах, следует согреть поддерживающую жидкость хотя бы до комнатной температуры, прежде чем заливать ее в компас. Слишком холодная поддерживающая жидкость может продлить процесс установки гиросферы на несколько часов. Может случиться, что гиросфера будет поворачиваться в одном направлении более 360
о
в течение первых одного или двух часов и только после этого начнется нормальный процесс установки. 2.3.1.6. Подготовка к замене внешней сферы и гиросферы Внимание! Прежде чем приступить к дальнейшей работе, подождите примерно 15 мин, пока гироскопы в гиросфере не остановятся. Продолжайте работу в следующем порядке (подробно см. п. 2.3.3) - Поднимите гиросферу с наружной сферой. - Вылейте поддерживающую жидкость. - Откройте наружную сферу. - Выньте гиросферу. - Очистите части гиросферы и наружной сферы (для очистки использовать только воду), потом хорошо просушите их. Примечания
. 1. Восстановление следует проводить в соответствии с инструкцией по демонтажу в обратном порядке. 2. Вставьте гиросферу, дальнейшее восстановление проводите согласно указаниям п. 2.3.3.2. и 2.3.3.3. 3. Проверьте соединение кабелей, проведите функциональную проверку. Электронавигационные приборы 52 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
2.3.2. Осмотр оборудования гирокомпаса 2.3.2.1. Осмотр основного прибора Эту работу на компасе следует проводить во время осмотра, включающего процессы разборки и сборки, как подробно описано в следующих разделах: - 2.3.1.5. Замена поддерживающей жидкости. - 2.3.3. Замена гиросферы. - 2.3.4. Замена помпы. - Установите переключатель следящей системы в положение "Т" (360
о
шкала устанавливается в положение "000"). - Выключите оборудование компаса на трансляторе курса и на инверторе. - Снимите крышку и кожух основного прибора компаса. - Снимите наружную сферу и вымойте ее. - Вымойте кожух компаса, продуйте стол от пыли и грязи. - Вылейте поддерживающую жидкость и изымите гиросферу. - Отверните агрегат помпы. - Вымойте агрегат помпы и части наружной сферы чистой водой и тщательно высушите их. - Снимите кольцо фильтра, тефлоновую прокладку, изоляцию и сальник. - Проверьте внешний вид кабеля. - Установите агрегат помпы опять на наружную сферу. - Налейте в наружную сферу примерно 1/4 л поддерживающей жидкости (используйте только оригинальную поддерживающую жидкость фирмы «Аншютц»). Внимание! Во время очень холодной погоды или в холодных районах предварительно нагрейтеподдерживающую жидкость хотя бы до комнатной температуры. - Проверьте работу помпы, быстро включая и выключая транслятор курса три или четыре раза (с включенным инвертором). - Затем выключите инвертор и транслятор курса. - Осторожно вымойте гиросферу чистой дистиллированной водой. - Поместите поддерживающую жидкость в наружную сферу. - Проверьте прокладку между отверстием в наружной сфере и закрывающей ее крышкой, при необходимости замените ее. - Закройте наружную сферу. - Присоедините наружную сферу к маятниковому подвесу (шарниру). Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 53 - Проверьте колеса привода, очистите и восстановите смазку их при необходимости. - Проверьте зубчатый приводной ремень. - Проверьте освещение. 2.3.2.2. Осмотр инвертора - Очистите инвертор от пыли и грязи. - Откройте инвертор. - Измерьте входное и рабочее напряжение в инверторе. Кабель, соединяющий компас с инвертором, подключается на компас, инвертор включается. - Закройте инвертор. 2.4.2.3. Осмотр транслятора курса (поставляется дополнительно) - Очистите транслятор курса от пыли и грязи; - Откройте транслятор курса; - Измерьте входное и рабочее напряжение на трансляторе курса (для этого включите транслятор курса); - Проверьте адаптер PCB; - Закройте транслятор курса. 2.3.2.4. Проверка таймера - Проверьте работу таймера (если имеется в комплекте гирокомпаса). 2.3.2.5. Осмотр репитеров - Очистите репитеры от пыли и грязи. - Откройте репитеры. - Проверьте расположенные снаружи (на палубе) репитеры на водопроницаемость, смените плохой. - Проверьте шестерни и зубчатые ремни, очистите если требуется. - Смажьте приводные колеса смазкой фирмы MOLYKOTE. - Смените или восстановите противотуманный патрон (только тип 133-310). - Проверьте освещение. - Проверьте шаговый мотор. - Проверьте синхронность. - Закройте репитер. - Согласуйте репитер. Электронавигационные приборы 54 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
2.3.2.6. Проверка работы оборудования - Восстановите кабельные соединения, разъемы, если они были нарушены; - Включите оборудование, а именно: транслятор курса, инвертор и, если имеется в комплекте, таймер; - Измерьте начальную и рабочую силу тока на гиромоторах и моторе насоса; - После достижения рабочей температуры +52
о
С (самое раннее примерно через 2 ч), проверьте уровень поддерживающей жидкости и высоту положения гиросферы; - После того как гиросфера успокоится (примерно 5 ч), включите следящую систему; - Сравните показания репитеров с показаниями гирокомпаса и, если надо, синхронизируйте их (см. п. 2.3.2.7.). Примечание
. Все периферийное оборудование, относящееся к системе, также следует проверить на правильность работы. 2.3.2.7. Согласование показания курса на репитерах с показаниями курса на гирокомпасе Замечание: Для того чтобы убедиться в правильности показаний курса на связанных с компасом репитерах, надо сравнить их с величиной курса по шкале гирокомпаса и, если нужно, установить на этот же курс. Эту установку следует проверить во время сдаточных испытаний оборудования гирокомпаса и при ежегодной проверке. Показания курса репитерами тоже следует проверить. Это относится и к ситуации, когда оборудование вновь запускается в работу, т.е. после проверки, ремонта или чего-либо подобного. 2.3.2.8. Подготовка к процессу согласования - Включите оборудование в соответствии с разд. 2.2.1. Переключатель следящей системы (см. рис. 2.16 позиция 3) остается в отключенном положении "OFF" в течение 1 ч. - Установите переключатель следящей системы (рис. 2.13. позиция 3) в положении "Т" (тест). Шкалу 360
о
установить в положении "000". Примечание
. Если возникнет ситуация, когда шкала гирокомпаса не дойдет до своей "000" позиции (это может случиться, если начальная позиция была между 350
о
и 360
о
), то нажатие на кнопку В3 прерывает электрический сигнал. И теперь шкала компаса должна встать на свою "000" позицию. (Кнопка В3 и шкалы гирокомпаса становятся доступными после снятия крышки гирокомпаса, см. 2.3.1.2.). Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 55 2.3.2.9. Согласование репитеров - Установите переключатель следящей системы (см. рис. 2.16 позиция 3) в позицию 1. - Шкалы основного прибора гирокомпаса и шкалы всех репитеров должны дойти до одинаковой величины курса. Подключенный цифровой репитер и компас показывают соответственно то же значение курса. - Если показания репитеров не совпадают с показаниями компаса, подключенные репитеры следует синхронизировать (установить с помощью их установочных средств на величину курса компаса). Порядок синхронизации репитеров: • снимите защитный колпачок (или запорный винт для типа 133-310); • установите ключ в отверстие и согласуйте шкалы репитеров со шкалой гирокомпаса; • закройте защитный колпачок (или винт для типа 133-310). Примечание
. В случае шагового типа репитера разрешение шагов (цена каждого шага)может быть таким, что относительно точной шкалы (1/10
о
) показания шкал репитеров отличаются максимально на ±0,08
о и это расхождение не может быть откорректировано. 2.3.3. Установка гиросферы 2.3.3.1. Подъем гиросферы из наружной сферы Необходимые инструменты: а) шприц и емкость для слива жидкости; б) две отвертки для крестообразных винтов, размер 1 и 2; - Установите переключатель следящей системы в позицию "Т", заставляя тем самым 360-градусную шкалу гирокомпаса придти в положение "000". - Выключите оборудование гирокомпаса на трансляторе курса и инверторе. - Снимите крышку компаса и кожух. - Подождите примерно 15 мин. пока гиросфера не успокоится окончательно. 2.3.3.1.1. Снятие наружной сферы с маятникового шарнира и извлечение гиросферы Возьмитесь одной рукой за дно наружной сферы, слегка надавливая вверх. В этом положении нажмите на четыре быстрозащелкивающихся штифта на маятниковом шарнире по одному разу на каждый (см. рис. 2.21). Электронавигационные приборы 56 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Рис 2.21 Внимание! Теперь наружная сфера освобождена от маятникового шарнира: - Возьмитесь за наружную сферу и осторожно выньте ее из гирокомпаса (рис. 2.22.) Рис. 2.22 - Положите наружную сфера рядом с гирокомпасом на ровную поверхность (см. рис.2.23). Нажмите на четыре быстрозащёлкивающихся штифта по одному разу на каждый и тем самым освободите наружную сферу от маятникового шарнира. - Осторожно выньте наружную сферу из гирокомпаса. Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 57 Рис. 2.23 Рис. 2.24 Рис. 2.25 Положите наружную сферу на ровную поверхность около гирокомпаса. Отсоедините штепсельный разъем на соединительном кабеле наружной сферы на нижней части стола. Отсоедините штепсельный разъем от наружной сферы. Электронавигационные приборы 58 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Рис. 2.26 Рис. 2.27 Рис. 2.25 Отверните шесть винтов на крышке внутренней части наружной сферы. Снимите крышку внутренней части наружной сферы. Удалите поддерживающую жидкость из наружной сферы с помощью шприца (удаляется примерно за 12-15 наполнений). Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 59 Рис. 2.29 Рис. 2.30 Рис. 2.31 Отверните шесть винтов на крышке верхнего полушария наружной сферы. Снимите крышку верхнего полушария наружной сферы. Снимите верхнее полушарие. Электронавигационные приборы 60 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Рис. 2.32 Рис. 2.33 Рис. 2.34 Поднимите гиросферу с помощью струбцины. Для этого смочите присоску струбцины и надавите её в центре шарового сегмента гиросферы. В
нимание!
Вынимая гиросферу, поддерживайте ее снизу рукой. Храните гиросферу в безопасном месте на пенопластовой основе, включённой в заводскую упаковку гиросферы. Вылейте оставшуюся поддерживающую жидкость. Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 61 Примечание
. Прежде чем вставлять запасную гиросферу, проверьте, не загрязнена ли внутренняя поверхность наружной сферы и очистите ее, если нужно. После длительных периодов работы следует снять фильтр насоса (как минимум, после двух лет работы). 2.3.3.2. Установка гиросферы в наружную сферу Примечание
. Пользуйтесь рисунками, показывающими удаление гиросферы. - Налейте в наружную сферу примерно 1/4 литра оригинальной поддерживающей жидкости фирмы «Аншютц». - Смочите присоску специальной ручки, прижмите ее к центру поверхности шарового сегмента гиросферы. - Осторожно поместите гиросферу в наружную сферу (см. рис. 2.32). - Уберите специальную ручку. - Очистите контактные поверхности наружной сферы и крышки. - Проверьте положение прокладки между наружной сферой и крышкой наружной сферы. - Поместите крышку наружной сферы на наружную сферу (см. рис. 2.31), при этом следите за установочными штифтами. - Закрепите крышку наружной сферы на наружной сфере (следует туго затянуть шесть поперечных винтов (см. рис. 2.29)). - Внимательно поставьте крышку на внешнюю сферу (см. рис. 2.27). - Закрепите крышку 6 винтами (см. рис. 2.26). 2.3.3.3. Заполнение наружной сферы поддерживающей жидкостью и измерение уровня поддерживающей жидкости - Налейте оригинальную поддерживающую жидкость фирмы «Аншютц» через отверстие в крышке наружной сферы. Внимание! При очень холодной погоде или в холодных регионах поддерживающую жидкость следует предварительно нагреть как минимум до комнатной температуры. Заполнить внешнюю сферу поддерживающей жидкости фирмы «Аншютц». Высота заполнения примерно 10 мм от верхнего края (рис. 2.35). Электронавигационные приборы 62 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Рис.2.35 Правильным считается такой уровень поддерживающей жидкости, когда нижнее кольцо измерительного конуса смачивается поддерживающей жидкостью при нормальной окружающей температуре (примерно + 20
о
С). Уровень поддерживающей жидкости можно определить с помощью измерительного конуса (см. 2.3.5.1.). - Верните на место крепящие винты. - Поместите наружную сферу в основной прибор гирокомпаса (см. 2.3.3.4.) - Установите кожух компаса и крышку компаса. - Через 3 - 4 часа проверьте еще раз уровень поддерживающей жидкости при рабочей температуре + 52
о
С. Для этого основной прибор гирокомпаса следует опять выключить и открыть (так как описано в п. 2.3.3.1.1.) Примечания
. 1.Не удаляйте разъем с нижней части стола. 2. Проверьте уровень поддерживающей жидкости и температуру (+52
о
С). 3. Последовательно поставьте на место снятые детали. 2.3.3.4. Помещение наружной сферы в основной прибор гирокомпаса (см. рис. 2.21 и 2.22) Восстановите соединение кабеля (см. рис. 2.24) с разъемом между наружной сферой и столом. - Возьмите наружную сферу одной рукой снизу и осторожно соедините ее с выступом маятникового шарнира. Вставьте направляющее отверстие выступа маятникового шарнира. Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 63 - Слегка нажмите снизу на наружную сферу. В этом положении нажмите на четыре установочных штифта на маятниковом шарнире по одному разу на каждый (см. рис. 2.21) Замечание. Теперь наружная сфера прикреплена к маятниковому шарниру. Рис. 2.38 Рис. 2.37 2.3.4. Удаление помпы - Установите переключатель следящей системы (рис.2.16 позиция 3) в положении "Т" и поверните на 360
о
катушку компаса в положение "000". - Выключите транслятор курса и инвертор. - Дайте успокоиться гиросфере (примерно 15 мин). Установка кожуха компаса (обратить внимание на центровку задней части, если нужно). (Показан штифт, паз) Установите и надёжно закрепите разъём 25-жильного соединительного кабеля. После этого поставьте и закрепите крышку компаса Электронавигационные приборы 64 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
- Разберите гирокомпас (как указано в п 2.3.3.1.1). - Поставьте вынутую гиросферу на соответствующую подставку в безопасном месте до повторной сборки. - Отверните три крепящих винта на крышке помпы (рис.2.38) и снимите крышку (рис.2.39). - Ослабьте соединения разъема на кабеле помпы и разъедините их (ри.2.40). - Ослабьте шесть крепящих винтов на помпе (рис. 2.41). - Осторожно удалите помпу (рис. 2.42 - 2.44). Рис. 2.38 Рис. 2.39 Отверните три винта на крышке помпы. Удалите крышку с агрегата насоса. Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 65 Рис. 2.40 Рис 2.38 Рис. 2.42 Ослабьте и удалите соединение электрического разъёма кабеля помпы. Обратите внимание на фиксирующий штифт для правильной сборки. Отверните шесть винтов на помпе. Удалите ротор насоса. В
нимание!
Ротор насоса может выпасть. Крепко держите ротор и осторожно вынимайте его. Обратите внимание на фиксирующий штифт. Электронавигационные приборы 66 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Рис. 2.43 Рис. 2.44 Помпа типа 110-106.06 включает следующие части: - корпус помпы; - кольцо фильтра; - тефлонновая прокладка; - статор с базовой пластиной; - ротор; - сепаратор (крышка). Установка новых или ранее снятых частей в обратном порядке: - восстановите соединения электрического кабеля; Снимите фильтр помпы.
Снимите прокладку на крышек корпуса помпы. Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 67 - установите наружную сферу вновь в нормальное положение и очистите ее; - восстановите кабельные соединения со столом (если оно было нарушено); - долейте поддерживающую жидкость в наружную сферу (в случае низкой окружающей температуры, предварительно согрейте поддерживающую жидкость); - три или четыре раза включите и выключите транслятор курса и инвертор для проверки работы насоса (не пузырится ли поддерживающая жидкость); - опять выключите инвертор; - для дальнейшего повторной сборки обратитесь к разделам 2.3.3.1.1; - проведите функциональную проверку. 2.3.5. Основные проверки - проверка уровня поддерживающей жидкости; - проверка функционирования помпы; - проверка положение гиросферы по высоте, наружная сфера должна быть смонтирована и установлена внутри шасси компаса (рис. 2.23) Примечание
. Не забудьте подключить кабельные разъемы. Эти частные проверки могут быть сделаны, только тогда, когда выключена следящая система и когда температура жидкости будет 52
о
С. Эти значения достигаются спустя 1 - 2 часа после включения в зависимости от окружающей температуры. 2.3.5.1. Проверка уровня жидкости Уровень поддерживающей жидкости определяется измерительным конусом (рис. 2.35 и 2.45). Часть измерительного конуса погружается в жидкость и становится темной относительно светлой сухой части. Если уровень жидкости низкий (см. рис. 2.45) его следует поднять, добавив дистиллированной воды с помощью шприца (рис. 2.28) так, чтобы разделительная полоса была в центре измерительного конуса. Рис. 2.45 Вид сверху на измерительный конус. Уровень жидкости в норме Измерительный конус Крепящий винт Вид сверху на измерительный конус. Уровень жидкости низкий Электронавигационные приборы 68 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Порядок действия следующий: - Отверните крепящий винт от измерительного конуса с помощью 6 мм отвертки и доведите уровень жидкости с помощью шприца до нужного уровня. 2.3.5.2. Проверка действия помпы и положения гиросферы по высоте - Отключите гирокомпас. - Откройте центральный прибор гирокомпаса. - Снимите внешнюю сферу. - Отверните измерительный конус и вставьте ручку индикатора в отверстие измерительного конуса (Насос «ОТКЛЮЧЕН»), измерьте высоту гиросферы (рис. 2.45). - Включите инвертор. - Включите основной прибор гирокомпаса, используя главный переключатель транслятора (Насос «ВКЛЮЧЕН»), измерьте высоту гиросферы (см. рис. 2.46). Рис. 2.45 Рис.2.46 Работа помпы и соответственно высота положения гиросферы правильны, когда имеется разница в высоте, равная 1,5 - 2 мм между положением гиросферы на дне (донный контакт), когда помпа "ОТКЛЮЧЕНА" (см. рис. 2.45) и рабочим положением гиросферы, когда помпа "ВКЛЮЧЕНА" (рис. 2.46). - Удалите ручку индикатора. - Повторно введите запирающий винт (с уплотняющим кольцом) в измерительный конус и затяните его. - Установите внешнюю сферу и вновь закройте основной прибор гирокомпаса. Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 69 2.3.6. Установление и коррекция ошибки "А" (постоянной поправки) Ошибка "А" (постоянная поправка) гирокомпаса обусловлена неправильной выставкой корпуса компаса (курсовой черты) относительно диаметральной линии судна или параллельной ей линии. Результатом является постоянная ошибка гирокомпаса, которая должна быть скорректирована посредством поворота корпуса компаса. Для устранения ошибки "А" гирокомпас, последний необходимо включить, при этом гиросфера должна принять установившееся положение в меридиане (коррекция ошибка "А" может быть произведена спустя примерно 5 часов после включения оборудования). В интересах требуемой точности судно должно быть в это время надежно (т.е. без рыскания) пришвартовано к причалу в соответствии с правилами немецкого Гидрографического института (диаметральная плоскость судна должна быть параллельна причалу). Порядок работы
: - Определите курс судна (например, определите направление причала относительно севера, используя морскую карту, см. пример на рис. 2.47, где направление причала (109
о
). Рис. 2.47 - Снимите колпак и корпус основного прибора компаса. - Ослабьте установочные винты, крепящие основание основного прибора гирокомпаса к палубе. - При включенной следящей системе аккуратно поверните основание компаса пока разница между истинным курсом, за который принимается направление причала (109
о
), и курсом по компасу (например, 111
о
) не будет устранена. - Затяните установочные винты. - Оденьте кожух и колпак основного прибора компаса. Электронавигационные приборы 70 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Пример коррекции ошибки "А" гирокомпаса: - Перед коррекцией гирокомпас показывает, например, 111
о ( направление причала снятое с карты -109
о
). - Ошибку "А" 2
о
следует устранить посредством поворота основания гирокомпаса против часовой стрелки. 2.3.7. Репитеры Репитеры не требуют специального техобслуживания. Их следует проверять при ежегодном ремонте, рекомендуемом для гирокомпасного оборудования. Смотрите также описание репитеров. Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 71 2.4. Поиск неисправностей (граф-схемы) Сводная таблица неисправностей 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Проверь р
абочую темпе-
ратуру 52
о
С ±2
о
Проверь уровень жидкости Рабочая темпера-
тура должна быть 52
о
С Проверь р
абочее напря-
жение 55 В / 400Гц 24 В пост. тока Проверь высоту гиросферы
1,5 мм с помощью мерной линейки путем выкл./вкл. инвертора
Проверь положение гиросферы Белая маркиро-
вочная точка на вершине гиросферы должна быть видна через отверстие. Предохрани-
тельные винты уда-
лены и следова-
тельно сфера строго вер-
тикальна. Гиросфера успокоена. Проверь рабочий ток гироскопа, помпы 290 МА ± 50 МА на клемме L6.14 в инверторе (или на клеммах ТР 10/19 в компасе Проверь следящую систему Запиши показания курса. Установи выключа-
тель след. системы в пол."Т", шкалу в пол."000". Дай воз-
можность шкале вра-
щаться. Установи выкл. след. системы в полож."1". Шкала должна точно вер-
нуться на записан-
ный курс. Проверь качество индикации курса Гиросфера успокоена. Проверь согласо-
вание компаса и репитеров
Норма ? Норма ? Норма ? Норма ? Норма ? Норма ? Норма ? Норма ? Норма ?
Нет Нет Нет Нет Нет Нет Нет Нет Нет Выпол-
ни тесты соглас-
но тесту 1 Выполни тесты согласно тесту 2 Выпол-
ни тесты соглас-
но тесту 3 Выполни тесты согласно тесту 4 Выполни тесты согласно тесту 5 Выполни тесты согласно тесту 6 Выполни тесты согласно тесту 7 Выполни тесты согласно тесту 8 Выполни тесты согласно тесту 9 Электронавигационные приборы 72 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Тест 1. ПРОВЕРКА РАБОЧЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ (52
о
С) Рабочая температура слишком высока (>52
о
С) Вентилятор не работает Продолжительно работает вентилятор или есть сигнал неисправности Проверь электронику, управляющую нагревом и вентилятором Температура в помещении слишком высока? Прекратилась подача охлажденного воздуха? Исправь вентиляцию. Прочисти воздуховод. Проверь нагревательный резистор Проверь электронику, управляющую нагревом и вентилятором Рабочая температура слишком мала (<49
о
С) Вентилятор выключается с опозданием Проверь электронику, управляющую нагревом и вентилятором Проверь нагревательный резистор и датчик температуры Температура в помещении слишком низкая Повысь температуру в помещении Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 73 Тест 2. ПРОВЕРКА УРОВНЯ ПОДДЕРЖИВАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ Рабочая температура 52
о
С Тест 3. ПРОВЕРКА РАБОЧИХ НАПРЯЖЕНИЙ Входное напряжение: 24 В постоянного тока Слишком низкий уровень поддерживающей жидкости Добавьте дистиллированную воду В случае видимой утечки замените прокладки, неисправные детали и поддерживающую жидкость Рабочие напряжения не в норме 55 В/400 Гц, 24 В постоянного тока Проверьте бортовые сети Проверьте рабочие напряжения в инверторе согласно перечня проверок Электронавигационные приборы 74 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Тест 4. ПРОВЕРКА ВЫСОТЫ ГИРОСФЕРЫ Высота гиросферы: от 1,5 мм до 2 мм Рабочая температура: 52
о
С Гиросфера слишком высоко Замените поддерживающую жидкость Проверьте работу помпы, очистите ее, замените круглый фильтр Гиросфера слишком низко Замените гиросферу Гиросфера все еще слишком низко Замените поддерживающую жидкость Гиросфера все еще слишком низко Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 75 Тест 5. ПРОВЕРКА ПОЛОЖЕНИЯ ГИРОСФЕРЫ (НАКЛОНА) Условия: гирокомпас должен быть включен более 4 часов Гиросфера наклонена, т.е. белая марка на гиросфере не видна (предохранительные винты удалены, следящая сфера вертикальна). Возможно одновременно влияние переменной ошибки курса и медленного изменения показаний курса. Выключите компас, дайте остановиться гироскопам (ждите примерно 15 минут). Включите компас снова (следящая система должна быть выключена). Примерно через 4 часа проверьте, успокоилась ли гиросфера и устранен ли наклон. Да Нет Гиросфера в норме Замените гиросферу Электронавигационные приборы 76 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Тест 6. ПРОВЕРКА ТОКА ГИРОСКОПОВ И ПОМПЫ Допустимые значения рабочего тока: 200 мА + 40 мА _______________________ * Высокий ток может быть вызван увеличением проводимости поддерживающей жидкости. Ток гироскопов и помпы в норме? Слишком низкий <150 мА Слишком высокий
∗
>340 мА Если одновременно ошибка курса до 45
о
, то возможно гиросфера наклонена?
Заменить гиросферу
Заменить поддерживающую жидкость Ток все еще слишком высок? Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 77 Тест 7. ПРОВЕРКА СЛЕДЯЩЕЙ СИСТЕМЫ Следящая система имеет малую чувствительность, вращается медленно или не вращается вообще.
Проверьте следящую систему Норма | Вялая Проверьте шаговый мотор Норма | Неисправен | Вялая Обеспечьте легкость вращения редуктора, добавьте смазку Смажьте шаговый мотор Проверьте плату шагового адаптера
Норма | Неисправна Проверьте электронную плату компаса Норма | Неисправна Проверьте электрическую схему следящей системы. Проверьте все разъемы Норма | Неисправность Проверьте работоспособность репитеров Норма | Вялые Замените плату шагового адаптера Замените электронную плату компаса Восстановите пропавший контакт. Замените неисправный разъем. Обеспечьте легкость вращения редуктора. Добавьте смазку. Электронавигационные приборы 78 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Тест 8. ПРОВЕРКА ИНДИКАЦИИ (ПОКАЗАНИЙ) КУРСА Условия: гиросфера занимает установившееся положение. Значение курса компаса не соответствует известному курсу судна Ошибка постоянная и меньше примерно 3
о
Ошибка примерно 45
о
Исправьте постоянную ошибку "А". Продолжите испытание согласно тесту 6 Переменная ошибка Продолжите испытания согласно тестам 4 и 5 Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 79 Тест 9. ПРОВЕРКА СОВПАДЕНИЯ ПОКАЗАНИЙ ГИРОКОМПАСА И РЕПИТЕРОВ Нет совпадений Все репитеры имеют одинаковые показания, не совпадающие с показаниями компаса Репитеры имеют разные показания, не совпадающие с показаниями компаса Установите переключатель следящей системы в положение "Т" и приведите шкалу в положение "000". Синхронизируйте репитеры один за другим в положение "000" и установите переключатель следящей системы в положение "1"
Нет совпадений Нет совпадений Проверьте возбуждение шагового мотора. Проверьте редукторы Проверьте отдельно возбуждение каждого шагового мотора. Проверьте компасную электронную плату в инверторе Электронавигационные приборы 80 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
3. ГИРОКОМПАС ТИПА TG - 5000 (ЯПОНИЯ) 3.1. Конструкция гирокомпаса Комплект гирокомпаса включает в себя два прибора: основной прибор и прибор трансляции курса (рис. 3.1). Кроме того на этом рисунке отдельно показана верхняя часть основного прибора. Рис. 3.1 Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 81 3.1.1. Основной прибор Основной прибор (см. рис. 3.1) включает в себя два отделения: гиросекцию и блок питания. Гиросекция.
Гиросекция представленная в двух проекциях (соответственно рис. 3.3 и 3.4) является главным органом всей гирокомпасной системы. По этой причине знание устройства, принципа действия и правил технического обслуживания гиросекции является необходимым условием сохранения высокой точности прибора в течение продолжительного времени эксплуатации. Чувствительный элемент.
Основной частью гиросекции является чувствительный элемент гирокомпаса (рис. 3.5). Указанный чувствительный элемент с помощью двух кардановых колец (установочного и горизонтального), а также с помощью следящего кольца прикреплен к поддерживающей плате. Вся эта конструкция укреплена на втулке, которая может поворачиваться по отношению к неподвижным частям основного прибора в горизонтальной плоскости на шарикоподшипниковой опоре, выполненной на двух шарикоподшипниках. Перейдем к детальному рассмотрению устройства чувствительного элемента. Гиросфера.
Основной частью чувствительного элемента является гиросфера (рис. 3.6). Гиросфера представляет собой герметичный шар диаметром 108 мм., внутри которого расположен гиромотор, состоящий из ротора, шарикоподшипниковых опор ротора и его электрического привода. Диаметр ротора 98 мм и ширина 30 мм. Ротор совершает приблизительно 12000 об./мин. Ротор вращается против часовой стрелки, если смотреть на него с северной стороны. Внутри гиросферы вначале создается вакуум, а затем закачивается небольшое количество гелия с тем, чтобы улучшить теплоотвод энергии, выделяемой ротором гиромотора при работе. Для смазки шарикоподшипниковых опор применяется специальная высококачественная консистентная смазка. Ротор отбалансирован с высокой точностью так, что практически не создает вибрации при своем вращении. Для питания гиромотора используется однофазный ток, который превращается в трехфазный с помощью конденсаторов. С северной и южной стороны гиросферы установлены статорные обмотки двух датчиков угла, включенных по специальной схеме. Входные устройства для ввода питания внутрь гиросферы закреплены на восточной и западной стороне установочной рамы, с которой гиросфера жестко скреплена. Гиросфера полностью погружена в высоковязкую силиконовую жидкость. В этом состоянии центр тяжести гиросферы (центр массы) совпадает с ее центром плавучести. Вес гиросферы отрегулирован так, чтобы будучи погруженной в силиконовую жидкость, гиросфера обладала отрицательной плавучестью. Электронавигационные приборы 82 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Проволочный подвес.
Гиросфера (точнее установочная рама, с которой она жестко связана) имеет проволочный (торсионный) подвес. Как видно из рис. 3.7 и 3.9, гиросфера подвешена по отношению к верхней части контейнера чувствительного элемента. Подвес реализован с помощью двух проволок, на которых подвешен брус подвеса, к которому, в свою очередь, также с помощью двух проволок подвешена установочная рама гиросферы. Проволочный подвес имеет и другую функцию - через него подводится электропитание к гиромотору. По этой причине проволочный подвес имеет керамические изоляторы в местах его соприкаосновения с металлическими деталями. Рис. 3.2 Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 83 Рис. 3.3 Электронавигационные приборы 84 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Рис. 3.4 Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 85 Рис. 3.5 Электронавигационные приборы 86 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Рис. 3.6 Чувствительный элемент.
Как следует из рис. 3.5, чувствительный элемент, представляющий собой фигурный контейнер, состоит из двух неравных частей: верхней и нижней. Вся нижняя и верхняя часть до уровня, отмеченного на рисунке, заполнены очень вязкой силиконовой жидкостью. В верхней части чувствительного элемента установлена пластина, которая позволяет силиконовой жидкости изменять свой объем при вариациях температуры. Имеется винтовое устройство для регулировки упругости проволочного подвеса. Кроме того, на верхней части чувствительного элемента Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 87 установлен уровень для определения и контроля угла подъема гиросферы. Каждое деление уровня равно двум угловым минутам. В нижней части чувствительного элемента установлена пластиковая полусфера. Регулировочный механизм позволяет менять величину зазора (и, тем самым, величину момента трения) между указанной полусферой и гиросферой с тем, чтобы обеспечить требуемую точность гирокомпаса в условиях качки судна. Чувствительный элемент легко снимается с кольца карданова подвеса, в котором он установлен. Рис. 3.7 Электронавигационные приборы 88 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Датчик угла. Как уже было отмечено ранее, статорные обмотки датчика угла, измеряющего угол наклона гиросферы по отношению к контейнеру, установлены на северной и южной стороне гиросферы (см. рис. 3.6). Роторные обмотки указанного датчика угла укреплены на контейнеры напротив статорных обмоток. Рассматриваемый датчик угла предназначен для выработки трех электрических сигналов, пропорциональных углу наклона гиросферы, углу рассогласования азимутальной следящей системы и углу рассогласования горизонтальной следящей системы. Это позволяет осуществить специальная схема включения роторных обмоток двух датчиков. Горизонтальное кольцо.
Как видно из рис. 3.3 и 3.4, сборочное кольцо, к которому прикреплен чувствительный элемент, присоединено к горизонтальному кольцу, которое, в свою очередь, подвешено на следящем кольце. Механизм горизонтной следящей системы установлен на западной стороне горизонтального кольца. Назначение этой следящей системы состоит в том, чтобы отслеживать движение гиросферы вокруг горизонтальной оси. Кроме того, на западной же стороне горизонтального кольца установлен усилитель горизонтной следящей системы. Следящее кольцо.
Как это видно из рис. 3.3 и 3.4, следящее кольцо поддерживает горизонтальное кольцо и чувствительный элемент. В свою очередь втулка следящего кольца закреплена как в направляющих вращения в двух шариковых подшипниках, установленных в центральной части поддерживающей платы. С северной стороны горизонтального кольца размещен жидкостный демпфер, предназначенный для демпфирования колебаний, вызываемых качкой судна. В верхней части следящего кольца расположен азимутальный механизм. Этот азимутальный механизм является последним звеном азимутальной следящей системы, в которую также входят: усилитель азимутальной следящей системы, азимутальный следящий двигатель и промежуточный механизм. В верхней части следящего кольца установлен датчик угла линейного типа, который предназначен для съема азимутального угла компаса, отягощенного скоростной девиацией. Далее сигнал, выработанный указанным датчиком угла, суммируется с корректирующим сигналом. После этого очищенный сигнал усиливается, передается на второй азимутальный следящий двигатель, который вращает картушку центрального прибора гирокомпаса, показывающую исправленный курс, а также датчик транслятора курса (датчик курса). Датчик курса, в свою очередь, передает угол курса в блок трансляции курса и далее на репитеры. Функциональная схема азимутальной следящей системы и системы коррекции скоростной девиации представлена на рис. 3.8. Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 89 Рис. 3.8 Поддерживающая плита.
Как это видно из рассмотрения рис. 3.3 и 3.4, поддерживающий стол закрывает сверху поворачивающийся чувствительный элемент и следящее кольцо и служит плитой, на которой установлены азимутальный следящий механизм, блок питания усилителя азимутальной следящей системы и собственно азимутальный усилитель, а также блок щеткодержателя (коллектор), датчик курса и лампа подсветки. Механизм азимутальной следящей системы включает в себя: следящий двигатель, датчик курса и редуктор. Электронавигационные приборы 90 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Кроме того, на поддерживающем столе установлен корректирующий азимутальный следящий двигатель (двигатель - корректор скоростной девиации) и второй датчик - транслятор курса (транслятор откорректированного курса), а также редукторный механизм. Поддерживающий стол имеет антиударный подвес. Нактоуз.
Как видно из рис. 3.2, нактоуз состоит из основания, снабженного антиударными амортизаторами, и корпуса. Нактоуз имеет водонепроницаемое исполнение. Верхняя часть нактоуза имеет застекленную часть (диаметром 220 мм), через которую можно снимать отсчеты курса с картушки основного прибора гирокомпаса. Блок питания.
Вторым основным отделением основного прибора гирокомпаса является блок питания. На рис. 3.2 показано его расположение в основном приборе, а на рис. 3.9 представлена его блок-схема. Блок питания предназначен для снабжения питанием всей гирокомпасной системы и состоит из двух частей, одна из которых предназначена для питания гиросекции, а вторая - для питания репитерной системы. Блок питания включает в себя: - силовой блок; - выпрямительный блок; - таймер; - панель выключателя (включает в себя выключатель компаса и элементы сигнального устройства). Рис. 3.9 Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 91 Рис. 3.10 3.1.2. Прибор трансляции курса Прибор трансляции курса (рис. 3.10) предназначен для размножения показаний курса, выработанного в основном приборе компаса, и передачи показаний курса на все репитеры (всем потребителям курса). В приборе трансляции курса установлен усилитель системы шаговой трансляции курса, устройство сигнализации о прекращении питания гирокомпаса от судовой сети (зуммер), а также панель корректора, вырабатывающая сигнал коррекции скоростной девиации (включает в себя рукоятки установки широты и скорости). 3.1.3. Прибор переключения основных приборов сдвоенной комплектации гирокомпаса
Возможен вариант установки на судне сдвоенной комплектации гирокомпаса TG - 5000. В этом случае в комплект включаются два основных прибора, два прибора трансляции курса и прибор переключения основных приборов. В приборе переключения имеется устройство сличения показаний двух основных приборов, устройство для установки разницы показаний двух основных компасов, устройство сигнализации при возникновении различия в показаниях, превышающих заданную величину, выключатель сигнализации (зуммера), а также сигнальная лампа. Электронавигационные приборы 92 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
3.2. Техническое обслуживание гирокомпаса 3.2.1. Запуск гирокомпаса
Запуск гирокомпаса в режиме "SLEW".
Если курс судна перед запуском гирокомпаса известен с достаточной точностью по показаниям магнитного компаса или по азимуту причала, у которого судно ошвартовано, то запуск гирокомпаса производится в соответствии со следующей процедурой: - Поставить переключатель режимов запуска (рис. 3.11), расположенный на боковой стенке блока питания в положение "SLEW" ("РАЗВОРОТ" или "ВЫНУЖДЕННЫЙ РАЗВОРОТ"). Выждать некоторое время, до тех пор пока не загорится красная лампочка (примерно 4 мин). Рис. 3.11 - После того, как загорится красная лампочка, переключить выключатель режима "РАЗВОРОТ" в левое или правое положение (в зависимости от требуемого направления разворота гирокомпаса с тем, чтобы на картушке основного прибора установился нужный отсчет курса судна). - Когда картушка достигнет нужного отсчета, переставить переключатель режимов в положение "RUN" ("РАБОТА"). При выполнении рассмотренной последовательности действия гирокомпас придет точно в положение истинного меридиана за время в пределах двух часов. Запуск гирокомпаса в режиме "RUN".
Если перед запуском гирокомпаса отсутствует достаточно достоверная информация о курса судна, запуск гирокомпаса выполняется в соответствии со следующей процедурой: - Поставить переключатель режимов запуска гирокомпаса в положение "RUN" ("РАБОТА"). При этом должна загореться зеленая лампочка. Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 93 - Выждать примерно 4 часа пока гирокомпас не придет в положение плоскости истинного меридиана, а на картушке основного прибора гирокомпаса установится истинный курс судна. Примечание
. При переключении переключателя режимов запуска гирокомпаса из положения "SLEW" в положение "RUN" необходимо сначала его установить в положение "OFF" ("ОТКЛЮЧЕНО"), а затем повернуть в положение "RUN". 3.2.2. Остановка гирокомпаса Для того, чтобы остановить (выключить) гирокомпас, необходимо переключатели режимов запуска гирокомпаса поставить в положение "OFF". 3.2.3. Регулировка степени освещенности картушки основного прибора Для выполнения регулировки освещенности картушки основного прибора гирокомпаса необходимо использовать рукоятку "DIMMER" (реостат для регулирования силы света лампы) (см. рис. 3.11). Когда эта рукоятка поворачивается по направлению часовой стрелки, освещенность увеличивается, а когда против часовой стрелки - уменьшается. 3.2.4. Коррекция скоростной девиации гирокомпаса Гирокомпас типа TG - 5000 снабжен устройством, которое корректирует показания основного прибора гирокомпаса, устраняя из его показаний скоростную девиацию. В результате на репитеры гирокомпаса поступает откорректированный курс. Для выработки корректирующего сигнала необходимой величины следует на панели корректора (см. рис. 3.12), расположенной на передней стенке прибора трансляции курса (см. рис. 3.10), с помощью соответствующих рукояток установить значения широты места судна ("LATITUDE") и его скорости хода ("SPEED"). Рис. 3.12 Электронавигационные приборы 94 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
3.2.5. Регулировка сигнализации об отказе силового питания (питания судовой сети) В том случае, если имеют место какие-либо неполадки с системой силового питания гирокомпаса от судовой сети переменного тока, происходит следующее: - срабатывает зуммер ("BUZZER") и загорается красная сигнальная лампочка, размещенные в приборе трансляции курса (см. рис. 3.10); - при нажатии выключателя сигнализации, расположенного на панели корректора скоростной девиации, зуммер прекращает свою работу, но красная сигнальная лампочка продолжает гореть; - когда возобновится питание гирокомпаса от источника переменного тока, зуммер снова заработает, но будет продолжать гореть красная лампочка; - после повторного нажатия выключателя сигнализации прекратится работа зуммера и погаснет красная лампочка. 3.2.6. Операция синхронизации репитеров
Для выполнения операции синхронизации (согласования) репитеров необходимо выполнить следующее. - Поставить выключатель репитеров в положение "OFF" ("ВЫКЛЮЧЕНО") путем поворота рукоятки согласующего устройства установить на картушке точно такой же отсчет курса судна, который имеет место на картушке основного прибора гирокомпаса. - Когда отсчет на репитере установлен, повернуть выключатель в положение "ON" "ВКЛЮЧЕНО". Проверить после этого идентичность показаний репитера и основного компаса. Во избежание нечаянного (случайного) поворота рукоятки согласования, необходимо после окончания операции закрыть ее крышкой. 3.2.7. Ежедневные проверки гирокомпаса
1. Проверить согласованность показаний репитеров с показаниями основного прибора гирокомпаса, т.е. иначе говоря, правильность функционирования системы трансляции курса. Если по какой-либо причине имеет место нарушение питания гирокомпаса от судовой сети, то следует немедленно после восстановления питания выполнить проверку показаний репитеров и, если необходимо, согласовать их показания с показаниями основного прибора 2. Выполнить определение поправки гирокомпаса на основе азимутальных наблюдений. 3. Выполнить проверку величины напряжений судовой сети, питающей гирокомпас. 4. Убедиться в том, что основной прибор функционирует нормально, в смысле отсутствия дополнительного шума, вибрации и перегрева. Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 95 3.2.8. Работы по обслуживанию гирокомпаса, для выполнения которых необходимо участие специалистов сервисного центра
1. Замена чувствительного элемента. 2. Замена следящего двигателя вертикального канала. 3. Замена следящего двигателя горизонтального канала. 4. Замена датчика курса. 5. Регулировка (юстировка) горизонтального кольца карданова подвеса. 6. Выставка нуля датчика курса. 7. Регулировка инвертора. 8. Регулировка усилителей вертикального и горизонтального каналов. 3.2.9. Поиск и устранение неисправностей
В помощь оператору (лицу, обслуживающему гирокомпас) разработаны нижеследующие граф-схемы поиска неисправностей, которые предоставляют возможность идентифицировать дефект и принять для его устранения рекомендуемые меры. Электронавигационные приборы 96 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Вертикальный канал следящей системы не отрабатывает. Нет Да Нет Нет Да Нет Да Нет Д
а Д
а Замерить напряжение в контрольной точке РСВ усилителя вертикального канала следящей системы СР (КТ) 12 ∼ 0 + 15 В СР (КТ) 13 ∼ 0 - 15 В Величина измеренного напряжения такая, как указано выше? Замерить напряжение в контрольной точке РСВ усилителя
СР (КТ) 1 ∼ 0, 0 ∼ 7 В Измеренное напряжение такое, как у
казано выше?
Замерить напряжение в контрольной точке РСВ второго усилителя следящей системы СР (КТ) 1 ∼ СР3 + 15 В СР (КТ) 1 ∼ СР2 - 15 В Измеренное напряжение такое, как у
казано выше?
Замерить напряжение в конт-
рольной точке РСВ усилителя СР (КТ) 9 ~ 0, 0 ~ 7В Измеренное напряжение такое, как указано выше? Проверить соединитель А11. Проверить цепи #А ∼ #G (сопро- тивление катушки датчик угла 480 ± 4 Ом Проверить цепи, включая соединители j2 и j3 Замерить напряжение на соединителе j3 (на зажимах) блока силового питания. #2 ∼ #4 110 В Измеренное напряжение такое, как указано выше? Проверить соеди- нители А-15 и А-12. Заменить плату усилителя (
если необходимо
)
?I?j?h?\?_?j?b?l?v диоды CR 44 и СR 45. Проверить IC А 22 и А 21 Замерить напряжение на зажимах следящего двигателя В4 (11 SM) #2 - #4, 0 ∼ 14 В Измеренное напряжение такое, как указано выше? Проверить следящий двигатель #1 ∼ #3 480 Ом, #1 ∼ #4 15 Ом. Заменить, если необходимо Проверить цепи питания, включая соединители j2 и j3. Проверить контакт реле К2. Проверить соединитель А24. Заменить панель блока силового питания (если необходимо
)
.
Проверить цепи VR, VC, и VS, включая также соединения j3, Р1
Д
а Нет Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 97 Ротор гироскопа не вращается.
Да Нет Да
Нет Да Нет Да Нет Замерить выходное напряжение статического преобразователя: 8 ∼ 10 110 ± 5 В (Т1, 0 ∼110) 8 ∼ MR 150 ± 7 В (при пуске) (Т1, 0 ∼ 150) 110 ± 5 В (рабочее) Величина замеренного напряжения такая, как указана выше? Замерить напряжение на соединителе j
0, расположенном в чувствительном элементе: 8 ∼ М 110 ± 5 В (рабочее) 8 ∼ М 150 ± 5 В (при пуске) Величина замеренного напряжения такая, как указано выше? См. граф-схему неисправностей для статического преобразователя. Проверить гибкие токоподводы и соединитель. Проверить контакт между кольцом коллектора и щеткой. Заменить гибкие токоподводы и соединитель. Замерить величину сопротивления при разъединенном соединителе j0 8 ∼ М 44,6 ± 3 Ом Величина замеренного сопротивления такая, как указано выше? Разрыв цепи внутри чувствительного элемента. Заменить чувствительный элемент новым. Повреждены главные шарикоподшипниковые опоры ротора гироскопа. Заменить чувствительный элемент. Электронавигационные приборы 98 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Горизонтальный канал следящей системы не отрабатывает. Да Нет Да Нет Да Нет Да Нет Замерить напряжение на трансформаторе Т1, РСВ усилителя горизонтального канала следящей системы #1 ∼ #2 110 ± 5 В Измеренное напряжение имеет такую величину? Проверить цепь питания j
1. Проверить кольца коллектора и щетки. Замерить напряжение в контрольных точках печатной платы (РСВ) усилителя: КТ (СР) 8 ∼ КТ (СР) 9 + 15 В Замерить напряжение в контрольных точках на панели РСВ усилителя КТ (СР) 1 ∼ КТ (СР) 0 ∼3,5 В Измеренное напряжение имеет указанную величину? Проверить диоды, сопротивления, соединители А4
,
А5
Замерить напряжение в контрольных точках на панели РСВ усилителя КТ (СР) 6 ∼ КТ (СР) 9, 0 ∼14 В Измеренное напряжение имеет указанную величину? Проверить соединитель А1 Проверить цепи #С ∼ #G Сопротивление катушки датчика угла 480 ± 4 Ом. Проверить величину сопротивления на следящем двигателе В3 (11SM): #1 ∼ #3 430 Ом #2 ∼ #4 15 Ом Заменить следящий двигатель (если необходимо). Проверить соединители А2 и А3. Проверить трансформаторы Q3 и Q4 и заменить усилитель (если необходимо). Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 99 Инвертор прекратил работ. Да Нет Нет Да Да Нет Замерить напряжение на ТВ4 в блоке силового питания. Т+ ∼Т-, 24 ± 5 В пост.тока. Замеренное напряжение имеет указанную величину?
Проверить предохранитель F2 в блоке силового питания. Проверить силовой трансформатор Т1 и предохранитель F1∼F3. Проверить диоды CR1 ∼ CR6 ( SW панель). Проверить конденсатор C1 (470 µF). Замерить напряжение на печатной плате (РСВ) инвертора. Конденсатор С1 (1000 µF) на обоих обкладках 24 ± 5 В постоянного тока. Замеренное напряжение имеет указанную величину? Проверить соединители J1 и J4. Проверить контакт К1 в печатной плате (РСВ) сигнального устройства.
Замерить напряжение на трансформатор Т1 и диоде CR3 в блоке инвертора. Первичная обмотка
О ∼ CR3 (анод) 15 В (пост.тока). Замеренное напряжение имеет указанную величину? Проверить трансформатор Q2 и Q3. Проверить цепи колебательного контура. Заменить печатную схему, если необходимо. Проверить электрические цепи, включая соединитель J2. Проверить трансформатор Q1. Заменить печатную плату (РСВ), если необходимо. Электронавигационные приборы 100 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Основной прибор гирокомпаса не работает в режиме "SLEW" ("Выставка") Да Нет Да Нет Нет Да Нет Да Да Нет Замерить напряжение на соединителе J3 печатной платы таймеры #4 ∼ #5 26 ± 3 В (переменная тока). Замеренное напряжение имеет указанную величину?
Проверить - горит ли красная лампа в течение примерно 4-х минут, когда переключатель режимов стоит
в положении "SLEW". Проверить цепи, включая соединители J3, Р1 и трансформатор Т2.
Замерить напряжение с двух сторон переключателя режимов S2. Должно быть 26 ± 3 В (переменного тока). Замеренное напряжение имеет указанную величину? Замерить напряжение на соединителях J3 печатной платы (РСВ) таймера. #12 ∼ #19 12 ± 1В (пост. тока). Замеренное напряжение имеет у
казанн
у
ю величин
у
? Замерить напряжение на соединителе Р2, когда переключатель S2 стоит в левом и правом положениях. Должно быть #18 ∼ #20 13 ± 1,5В в каждом положении. Замеренное напряже-
ние имеет указанную величину? Проверить цепи, включая соединители Р1 и Р2. Замерить напряжение на РСВ таймера. Заменить, если необ-
ходимо. Замерить напряже-
ние с двух сторон переключателя режимов в положе-
нии "SLEW" S2. Должно быть 26 ± 3В перемен-
ного тока. Замеренное напря-
жение имеет указанную величин
у
? Проверить соединители Р1 и Р2. Проверить печатную плату (РСВ) и соединитель J3 блока силового питания. Проверить переключатель режимов S1. Проверить все цепи, указанные выше. Проверить переключатель S2. Заменить, если необходимо. Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 101 Не обеспечивается синхронизация всех репитеров. Да Нет Да Нет Да Нет Да Нет Замерить напряжение на ТВ 81 печатной платы усилителя шаговых сигналов #4 ∼ #5 70 В ± 5 В постоянного тока или 35 В ± 3 В постоянного тока. Замеренное напряжение имеет указанную величину? Замерить напряжение в контрольной точке печатной платы усилителя шагового сигнала ОВ ∼ 12 В + 12 В Замеренное напряжение имеет такую величину? Проверить U
1
, V
1
, W
1
на вторичной обмотке силового трансформатора Т1. Проверить диоды CR7 ∼ 12. Проверить предохранитель F1 Замерить напряжение на ТВ 81 печатной платы усилителя шагового сигнала N
∼ S1 N
∼ S2 1,5 ∼ 16,5 В (переменного тока) N
∼ S3 Замеренное напряжение имеет указанную величину? Проверить транзистор Q84. Проверить диод CR 87 Замерить напряжение на ТВ 81 5, 1, 2, 3 + - 70 ± 5 В (постоянного тока) в каждой точке измерения или 35 ± 3 В (постоянного тока). Замеренное напряжение имеет величину, указанную выше? Проверить трансмиттер В7 (15NT4) в основном приборе гирокомпаса. Сопротивление R1 ∼ R2 400 Ом N
∼ S1, S2 и S3 37 Ом. Напряжение R1 ∼ R2 110 ± 5 В (переменного тока). Проверить цепь синхронизации трансмиттера, включая соединитель P1.
Проверить проводку между ТВ81 и зажимами на панели (ТВ11 ∼ ТВ22)
Проверить интегральную схему А81 А и В и А82 А. Проверить транзисторы Q81 ∼ Q83. Заменить печатную схему, если необходимо.
Электронавигационные приборы 102 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Вторая следящая система не отрабатывает. Да Нет Да Нет Да Нет Да Нет Замерить напряжение на контрольных точках печатной платы (РСВ) усилителя второй следящей системы. Должно быть КТ (СР) 1 ∼ КТ (СР) 3 + 15 В КТ (СР) 1 ∼ КТ (СР) 2 - 15 В Замеренное напряжение имеет указанную величину? Проверить напряжение в контрольной точке усилителя второй следящей систем. Должно быть СР8 ∼ 0 1 В/2
о
Замеренное напряжение имеет указанную величину? Проверить диоды CR44 и CR45. Проверить интегральные схемы А 21 и А 22. Проверить цепи, включая соединитель J3 и контакты между кольцами коллектора и токосъемными щетками. П
р
ове
р
ить линейный датчик у
гла.
Замерить напряжение в контрольной точке усилителя второй следящей системы. Должно быть СР9 ∼ 0 2,5 В/2
о . Замеренное напряжение имеет у
казанн
у
ю выше величин
у
?
Замерить напряжение на соединителе J3 #12 ∼ #14 0 - 14 В (перем. ток
)
Проверить интегральную (JC) схему, А23. Заменить печатную плату (РСВ) усилителя второй следящей системы, если необходимо. Проверить цепь, включая соединитель J3. Проверить следящий двигатель. Заменить, если необходимо. #1 ∼ #3 430 Ом
,
#2 ∼ #4 15 Ом
Проверить интегральную схему (JС) А25. Заменить печатную плату (РСВ) усилителя второй следящей системы, если необхо
д
имо.
Электронавигационные приборы 103 Морской УТЦ им. адм. С.О. Макарова
4. АВТОРУЛЕВОЙ "АИСТ" Авторулевой "Аист" является типичным представителем авторулевых класса РID-регуляторов. 4.1. Комплект приборов и основные технические данные Авторулевой "Аист" предназначен для установки на судах, имеющих электрогидравлические рулевые машины. Авторулевой подключается к репитерной передаче гирокомпаса или дистанционного магнитного компаса. В комплект авторулевого "Аист" входят следующие приборы (рис. 4.1): пульт управления (ПУ), пульт следящего управления (ПСУ), переключатель пультов (10-ПП), исполнительный механизм (ИМ-1 или ИМ-2), рулевой датчик (РД). В комплект также входит набор запасных частей и приспособлений (ЗИП) и инструменты. Рис. 4.1 Пульт управления (ПУ) является основным прибором авторулевого, в котором размещены электромеханические элементы, силовые трансформаторы, усилители и другие устройства, предназначенные для выработки сигналов управления. На лицевых панелях ПУ расположены основные органы управления. Прибор ПУ устанавливается в Электронавигационные приборы 104 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
ходовой рубке. Он обеспечивает работу авторулевого в одном из трех видов управления: автоматическом, следящем, простом. Пульт следящего управления (ПСУ) предназначен для управления судном только в двух режимах: следящем или простом. Прибор ПСУ устанавливается в ходовой рубке (при отсутствии в комплекте прибора ПУ) или на верхнем мостике. По своей конструкции ПСУ аналогичен прибору ПУ, но в нем отсутствуют те элементы, которые предназначены для автоматического вида управления. Переключатель пультов (10-ПП) обеспечивает переключение электрических цепей, если в комплектации авторулевого имеются два или более пульта управления (ПУ или ПСУ). Количество положений переключателя зависит от числа пультов). Исполнительный механизм (ИМ) служит для управления электрогидравлической рулевой машиной (РМ). В зависимости от типа насоса рулевой машины применяется исполнительный механизм ИМ-1 или ИМ-2. Прибор ИМ устанавливается в румпельном отделении на корпусе насоса. Рулевой датчик (РД) содержит электромеханические элементы для выработки сигнала обратной связи в схеме авторулевого. Прибор РД устанавливается в румпельном отделении и имеет непосредственную механическую связь с баллером руля. Помимо рассмотренных приборов, в комплект авторулевого "Аист" могут дополнительно входить: соединительный ящик (СЯ-42), предназначенный для разветвления электрических цепей, и станция электроэлементов (СЭ), которая содержит ряд устройств, обеспечивающих работу схемы. Авторулевой "Аист" характеризуется следующими техническими данными. 1. При наличии в комплекте прибора ПУ возможны четыре вида управления: автоматический, следящий, простой и ручной. Автоматический вариант управления обеспечивается сигналом от гирокомпаса или дистанционного магнитного компаса. В этом случае судно удерживается на заданном курсе без участия человека. В следящем режиме курсоуказатель отключается от схемы авторулевого и судно управляется человеком с помощью штурвала. При переходе на простой (резервный) вид управления схемы авторулевого не используются. Управление рулем производится с помощью двух клавишей, обеспечивающих включение исполнительного механизма рулевой машины. Ручной вид управления является аварийным. Он применятся в случае отказа всей схемы авторулевого. Управление рулем производится вручную при помощи рукоятки, находящейся непосредственно на ИМ. 2. Средняя величина рыскания в автоматическом режиме (при оптимальных положениях регуляторов) равна примерно 1
о
при волнении моря до 3 баллов и не превышает 3
о
при волнении в 5 баллов. Когда волна выше 5 баллов, авторулевой обеспечивает надежное удержание судна на курсе, но величина рыскания при этом будет более 3
о
. 3. При любом виде управления максимальный угол перекладки руля не превышает 35
о
. Это обеспечивается электрическими ограничителями. 4. Надежная работа электрической схемы авторулевого предусматривает, чтобы сопротивление изоляции было не менее 1 МОм. Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 105 4.2. Принцип действия авторулевого Авторулевой не является самостоятельным прибором; он обязательно подключается к гирокомпасу или дистанционному магнитному компасу. На рис. 4.2 показана блок-схема авторулевого, поясняющая принцип его действия. Рис. 4.2 Электронавигационные приборы 106 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
В ПУ имеется переключатель S1.1, с помощью которого можно установить один из трех видов управления: автоматический, следящий или простой. В автоматическом режиме вырабатывается пять сигналов, обеспечивающих удержание судна на заданном курсе. В этом режиме схема авторулевого имеет связь с гирокомпасом или дистанционным магнитным компасом. Находясь под влиянием внешних возмущений (ветер, волна и т.п.), судно отклоняется от заданного курса. Задача авторулевого заключается в том, чтобы выработать сигнал, передать его на рулевое устройство судна и обеспечить удержание судна на заданном курсе. При уходе судна с курса на угол α сельсин-премник В2 передает вращение на сельсин-
трансформатор В3, на выходе которого формируется основной управляющий сигнал U
1
= K
1
α, пропорциональный углу отклонения судна от курса. Два других управляющих сигнала вырабатываются в блоке коррекции (БК). Эти сигналы образуются на основе сигнала посредством дифференцирования ⋅
= α
22
KU и интегрирования (U
3 = t
o
dtK α
3
). Сумма сигналов U
1
+U
2
+U
3
подается на вход усилителя. Усиленный суммарный сигнал через переключатель поступает на двигатель М1 исполнительного механизма. Двигатель М1 устанавливает определенное положение золотников рулевой машины (РМ) и обеспечивает перекладку руля на угол β. В зависимости от типа РМ, в комплект авторулевого может входить исполнительный механизм ИМ-1 или ИМ-2. В приборе ИМ-1 выходной валик имеет вращательное движение на некоторый угол E
, а в приборе ИМ-2 выходной валик совершает поступательное перемещение на некоторую величину l. Величина )(
lE
определяет скорость перекладки руля, т.е. E
= К
⋅
β
. С сельсина-трансформатора В5, механически связанного с двигателем М1, снимается сигнал обратной связи U
5
= K
5
⋅
β
, который служит для уменьшения автоколебаний пера руля. Сельсин-трансформатор В6, механически связанный с рулем, вырабатывает сигнал обратной связи U
4
= K
4
β. Этот сигнал ограничивает угол перекладки руля и вместе с сигналом U
1
обеспечивает удержание судна на заданном курсе (по закону незатухающих колебаний). Для погашения колебаний судна относительно линии заданного курса, т.е. для сдерживания судна, служит сигнал U
2
= К
2
⋅
α
. Все пять сигналов суммируются, причем сигналы U
1
и U
4
всегда в противофазе. Перекладка руля производится до тех пор, пока двигатель М1 не возвратится в исходное положение. Для того чтобы задать новый курс в автоматическом режиме, необходимо поворотом штурвала (угол γ) передать вращение через механический дифференциал (МД) на подвижный индекс репитера и ротор сельсина-трансформатора В3. В следящем режиме (положение 2 контактов переключателя S1.1) гирокомпас от схемы авторулевого отключается. Основной сигнал U
1
вырабатывается сельсином-
трансформатором В3 за счет поворота штурвала вручную на угол γ (U
1 = K
1
γ). Сигналы U
3
и U
3
блоком коррекции не вырабатываются, так как в следящем режиме питание этого блока отключено. Сигналы U
4
и U
5
формируются так же, как в автоматическом режиме. Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 107 В простом режиме сигналы U
1
…U
5
не вырабатываются. Питание на двигатель М1 подается от трансформатора Т1 через кнопки S6, S7 и контакты переключателя S1.6, S1.7. В качестве запасного (аварийного) предусмотрено ручное управление золотниками рулевой машины (при обесточенном двигателе М1). Сельсин-приемник В1 обеспечивает работу репитера курса, а сельсины В7 и В8 – работу аксиометра. 4.3. Конструкция авторулевого 4.3.1. Пульт управления В комплект авторулевого "Аист" входит два пульта: ПУ и ПСУ. ПУ - пульт управления, обеспечивающий три вида работы: автоматический, следящий и простой. ПСУ - пульт следящего управления, с которого можно задавать два вида работы: следящий и простой. Кроме этих пультов, на судне может устанавливаться пульт простого управления (ППУ), с помощью которого управление судном производится нажатием клавиш. Внешний вид ПУ показан на рис. 4.3. На верхней крышке ПУ расположены: Рис. 4.3 Электронавигационные приборы 108 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
1 - застекленное окно, через которое видны шкалы репитера гирокомпаса и аксиометра; 2 - гнездо устройства согласования репитера с показаниями гирокомпаса; 18 - рукоятка переключателя видов управления; 4 - рукоятка для установки коэффициента обратной связи Кос; 17 - рукоятка потенциометра, регулирующего величину сигнала производной; 2, 19 - световые табло, сигнализирующие о режиме работы авторулевого. В зависимости от вида управления на световом табло загорается надпись "АВТОМАТ", "СЛЕДЯЩИЙ" или "ПРОСТОЙ"; 5 - поручень; 16 - клавиши простого вида управления. В верхней части передней панели пульта управления расположены: 15 - штурвал; 6 - рукоятка механического стопора, с помощью которого штурвал может быть зафиксирован в любом положении; 7, 14 - рукоятки потенциометров в цепи питания ламп подсветки шкал и световых табло; 13 - переключатель чувствительности, имеющий два положения "Грубо" и "Точно". В средней части лицевой панели ПУ находятся: 9 - рукоятки переключателя запуска электродвигателей насосов гидравлической рулевой машины; 8, 12 - лампы, сигнализирующие о работе насосов. Если в комплект авторулевого входит только один ИМ, то в этом случае одна из рукояток обеспечивает переключение усилителей; 11 - рукоятка переключателя устройства для сигнализации об уходе судна с заданного курса; 10 - кнопка для отключения звукового сигнала. На рис. 4.4 представлен прибор ПУ с открытыми крышками. Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 109 Рис. 4.4 Внутренний объем ПУ разделен на три отсека: 31 - верхний отсек, где размещены все электромеханические элементы и трансформаторы. В среднем отсеке расположены два усилителя А1 и два БК. 27 - нижний отсек, где находятся клеммные платы. На внутренней стороне верхней крышки расположены: 20 - два трансформатора в цепи формирования Кос
.
; 36 - переключатель видов управления, состоящий из трех отдельных частей, которые кинематически связаны между собой; 33 - плата с резисторами; 22 - переключатель в цепи установки Кос
.
; 34 - потенциометр для регулировки величины сигнала производной; 21, 35 - выключатели в цепи управления рулевой машиной при работе в простом режиме, управляемые клавишами 16 (см. рис. 4.3); 23, 32 - сигнальные лампы, которые служат для подсветки табло видов управления. На внутренней стороне средней крышки находятся: 24 - переключатели, обеспечивающие включение насосов гидравлической рулевой машины; 29 - переключатель в цепи сигнализации об уходе судна с курса; Электронавигационные приборы 110 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
25 - ревун, который подает звуковой сигнал при уходе судна с курса на угол больше заданного, а также при перегрузке насосов рулевой машины; 30 - лампы, сигнализирующие о работе насосов; 28 - кнопка для включения ревуна. В верхнем отсеке 31 размещены следующие элементы авторулевого: сельсин-
приемник курса В1 (см. рис. 4.2), сельсин-приемник курса В2 (см. рис. 4.2), сельсин-
трансформатор В3, сельсин-приемник В8 истинного положения пера руля, контактное устройство S4 в цепи включения сигнализации об уходе судна с заданного курса на угол больше заданного, контактное устройство S5 в цепи сброса интегратора в нулевое положение при изменении заданного курса более чем на 10
о
, бленкер, сигнализирующий о подаче питания в схему рулевых указателей, лампы подсветки шкал, клеммные платы. 4.3.2. Исполнительный механизм и рулевой датчик ИМ устанавливается на насосе рулевой машины и предназначен для управления золотником рулевой машины. В зависимости от типа рулевой машины в комплект авторулевого может входить ИМ-1 или ИМ-2, отличающиеся друг от друга тем, что в ИМ-1 выходной валик имеет вращательное движение, а в приборе ИМ-2 он совершает поступательное движение. На рис. 4.5 и 4.6 показан прибор ИМ-1 с закрытой и открытой крышкой. Рис. 4.5 Рис. 4.6 Прибор состоит из корпуса и крышки. На крышке 1 имеется рукоятка 3, предназначенная для ручного (местного) управления рулевой машиной. Выходным элементом прибора ИМ-1 является валик 2, который может поворачиваться в пределах ± 30. Внутри прибора (рис. 4.6) находятся: 6 - электродвигатель типа АДП; Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 111 5 - сельсин-трансформатор, с которого снимается сигнал, пропорциональный скорости перекладки руля; 4 - рулевой установитель, обеспечивающий возвращение валика в исходное положение. Рулевой датчик РД конструктивно выполнен герметично. Он устанавливается в румпельном отделении и механически связан с баллером руля. Общий вид РД с открытой крышкой представлен на рис. 4.7. Рис. 4.7 В нижней части корпуса расположен валик 1 с рычагом, который кинематически связан с баллером руля. Над рычагом имеется шкала 7 истинного положения пера руля. В верхней части корпуса находятся сальники 4 для ввода кабелей. Внутри корпуса размещены: 2 - сельсин-датчик истинного положения пера руля; 5 - ограничительные контакты; 6 - два сельсина-трансформатора, предназначенные для выработки сигнала U
4
= К
4
β; 3 - клеммные платы. 4.4. Эксплуатация авторулевого На рис. 4.3 (внешний вид прибора ПУ) показаны органы управления и контроля. Авторулевой включается при помощи рукоятки 9 запуска электродвигателей (левой или правой). При этом начинает работать один из насосов рулевой машины и подается питание на все приборы авторулевого. Загорается лампа 8 или 12, сигнализирующая о работе насоса (левого или правого борта). На верхней панели прибора ПУ имеется переключатель 18 для установки одного из трех видов режимов управления (автоматический, следящий, простой). Сигнализация о виде управления выполняется лампами 2 и 19. Электронавигационные приборы 112 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Перед выходом судна в рейс надо проверить работу авторулевого в каждом из этих режимов. Сначала необходимо установить простой вид управления и выполнить следующие операции: - согласовать репитер курса с основным прибором гирокомпаса при помощи рукоятки 3; - проверить перекладку руля вправо и влево на максимальный угол (35
о
), нажимая клавиши 16. Контроль осуществляется по стрелке аксиометра. Затем установить следящий режим, поворотом штурвала 15 вправо (или влево) создают угол перекладки руля 30
о
(стрелка заданного положения руля) и убеждаются, что стрелка истинного положения руля приходит на тот же отсчет с точностью ± 2
о
. Также проверяют отработку руля на максимальный угол (± 35
о
). Вращая штурвал в обратную сторону, устанавливают руль в диаметральной плоскости и проверяют работу механического стопора. Заканчивается проверка авторулевого в автоматическом режиме. В этом виде управления необходимо убедиться в нормальной работе БК. Для этого надо рукояткой 4 установить Кос
= 1. Проверка дифференцирующего узла БК выполняется в следующем порядке. Регулятор 17 устанавливают в положение "1,0". Это обеспечивает выработку максимального сигнала U
2
= K
2
⋅
α
. На время проверки сигнал создается вращением вручную валика сельсина В2 (см. рис. 4.2). Для этого необходимо поднять верхнюю крышку прибора ПУ, откинуть механизм, в котором расположен сельсин В2, и равномерно вращать ось сельсина, наблюдая за перемещением стрелки заданного положения руля по аксиометру. Вследствие того, что сигнал будет иметь большую величину, руль быстро перекладывается на борт, о чем свидетельствует стрелка истинного положения руля, устанавливающая на отсчете 35
о
. Вращение валика сельсина В2 надо прекратить, когда заданный угол перекладки руля достигнет 15
о
. Сигнал U
2
исчезнет, так как прекратил вращаться сельсин В2, и руль должен вернуться (вместе со стрелкой истинного положения руля) на отсчет 15
о
. Проверка интегрирующего узла БК выполняется следующим образом. Регулятор производной 17 устанавливают в нулевое положение (при этом сигнал U
2
не возникает). При помощи штурвала подвижный индекс в репитере смещают на угол α = 2
о
вправо от курсовой черты. Этим определяется заданный угол перекладки руля β
з
= 2
о
. Возникает сигнал U
1
= K
1
α, под действием которого руль переложится на тот же угол (так как Кос = 1). Но одновременно появляется сигнал U
3 = t
o
dtK α
3
, величина которого непрерывно возрастает, благодаря чему перекладка руля будет продолжаться в ту же сторону. Это можно заметить по аксиометру: стрелка заданного положения остается на отсчете 2
о
, а стрелка истинного положения будет отклоняться в сторону увеличения отсчета. Если теперь авторулевой перевести в следящий (или простой) вид управления, интегрирующий узел БК автоматически сбрасывается в нулевое положение, сигнал U
3
становится равным нулю, стрелка истинного положения руля возвратится на отсчет 2
о
, т.е. угол β станет равным углу β
з
(стрелки аксиометра совместятся). Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 113 4.5. Выбор оптимального значения регуляторов авторулевого Известно, что качество работы системы автоматического управления судном покурсу зависит от динамических свойств управляемости судна как объекта регулирования, от состояния погоды и выбора параметров настройки авторулевого. Поэтому однотипные авторулевые, установленные на разных судах будут, как правило, работать по-разному. Этим в основном и объяснятся тот факт, что до настоящего времени не существует каких-либо единых таблиц или графиков, позволяющих определять оптимальные значения параметров настройки авторулевого на судне при изменении условий его эксплуатации. Настройку авторулевого следует менять в трех случаях: При изменении загрузки судна (порожнем, в балласте, с полным грузом). При изменении скорости хода (полный, средний, малый ход). При изменении погоды (волнения). При этом необходимо руководствоваться следующими общими положениями: 1. Подбирать параметры настройки авторулевого необходимо так, чтобы судно удерживалось на заданном курсе с определенной точностью при минимальных углах перекладки руля; 2. Не следует стремиться уменьшить величину рыскания судна на волнении путем повышения чувствительности авторулевого, так как при этом резко возрастает количество перекладок руля; 3. При большом количестве перекладок руля (более 400 в час) точность удержания судна на курсе не повышается. Это приводит лишь к ускоренному износу рулевого устройства и потере полезной мощности судовой силовой установки. Для настройки авторулевого АИСТ в процессе эксплуатации предусмотренарегулировка трех параметров, которыми обеспечивается стабильное качество работы системы при изменении условий плавания судна. Одним из основных регулируемых параметров является установка Кос (коэффициент обратной связи), выбор которого для каждого конкретного судна производится во время приемно-
сдаточных испытаний авторулевого. Для судов морского транспортного флота, как показал опыт эксплуатации, величина Кос устанавливается в пределах от 0,2 до 0,8. При полной загрузке судна Кос следует уменьшать, а при плавании порожнем - увеличивать. Вторым регулируемым параметром является коэффициент сигнала производной К
П
(сигнал дифференцирующего блока коррекции), определяющий крутизну его характеристики. Для повышения чувствительности авторулевого в тихую погоды К
П
следует увеличивать, поворачивая рукоятку "Регулировка производной". При этом точность удержания судна на курсе повышается. При ветре и волнении моря К
П
следует уменьшить, чтобы не перегружать рулевую машину большим количеством перекладок руля. Если при введении градусной поправки в режиме "Автомат" судно медленно выходит на новый заданный курс, сигнал К
П
следует уменьшить. Переход судном линии нового заданного значения курса не должен превышать более, чем на 10% величину установленной градусной поправки. Электронавигационные приборы 114 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
При необходимости изменить курс судна на угол более 30
о
в режиме "Автомат", следует медленно поворачивать штурвал следящего управления так, чтобы угол рассогласования между подвижным индексом и курсовой чертой не превышал 10-15
о
. Регулятор "Грубо-точно" позволяет менять коэффициент усиления всей системы. Рукоятку регулятора устанавливают в положение "Точно" в тихую погоду и в положение "Грубо" при свежей погоде, когда регулятор сигнала производной установлен на минимум. Если судно при управлении в режиме "Автомат" или "Следящий" перестанет слушаться руля, то необходимо последовательно совершить переход к следующим вариантам управления (до получения положительного результата): 1. Переключение на другой насос. 2. "Простое управление". 3. "Ручное управление". При плавании в узкостях, при входе в порт с целью повышения надежности судовождения рекомендуется одновременно использовать два насоса. Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 115 5. ЛАГИ. Лаг – навигационный прибор, предназначенный для определения скорости судна. По способу определения скорости лаги делятся на: 1. Относительные - определяющие скорость судна относительно воды. 2. Абсолютные - определяющие скорость судна относительно грунта. Независимо от принципа работы все лаги имеют следующие основные части: 1. Датчик скорости. Вырабатывает сигнал о скорости судна. 2. Блок питания. Вырабатывает напряжения, необходимые для работы лага. 3. Электронная часть. Преобразует сигнал от датчика скорости. 4. Индикатор. Служит для отображения информации о скорости в удобном для считывания виде. Рис 1. Блок-схема лага.
Конструктивно все вышеперечисленные части могут быть выполнены как в отдельных блоках, так и объединены в многофункциональные блоки. Лаги могут иметь устройства размножения информации (для подключения нескольких индикаторов), устройства сопряжения с другими навигационными приборами, вырабатывая один или несколько стандартных форматов сигнала (например, для ввода информации о скорости судна в радар, гирокомпас, автопрокладчик и т.д.). Для удобства многие лаги имеют диалоговый режим работы, встроенные тесты, которые определяют работоспособности прибора в целом и упрощают поиск неисправности, и дополнительные функции, расширяющие функциональность прибора. Часть лагов имеют дополнительные регулировки, позволяющие скорректировать возникшую во время эксплуатации погрешность, а так же повысить точность показаний прибора. Современные лаги достаточно надежны, и не требуют к себе много внимания. Однако, перед выходом в рейс желательно провести тестовую проверку прибора (если есть встроенный тест), проверить надежность крепления разъемов, наличие и надежность заземления блоков. Большинство узлов современных лагов отремонтировать в судовых условиях невозможно. Задача судового специалиста сводится к поиску неисправного узла, блока, БЛОК ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫЙ БЛО
К
ИНДИКАТОР ДАТЧИК СКОРОСТИ
ПЕРИФЕРИЯ Электронавигационные приборы 116 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова платы. В редких случаях замена вышедших из строя платы или узла лага выполняется судовыми специалистами. Обычно, ремонт выполняют сервисные специалисты. В настоящее время существует большое количество моделей лагов, однако, в целом, подход к ним одинаковый. Основная цель данной главы – помочь понять общий принцип работы лагов, а так же дать ряд рекомендаций по некоторым моделям. Особенности конкретной модификации можно найти в Инструкции по эксплуатации и в Техническом описании. Рекомендуемый набор измерительного оборудования следующий: 1. Мегомметр 500-вольтовый (если не оговорен другой тип в Инструкции по эксплуатации). 2. Мультиметр цифровой с пределом измерения 20 (30) вольт и 200 вольт постоянного тока; 2 (5) вольт,200 вольт, 750 вольт переменного тока; омметр, с пределом измерения 100 Ом, 2 КОм. 3. Осциллограф. 5.1. ДАТЧИКИ СКОРОСТИ По принципу работы датчики скорости делятся на два основных типа: 1. Использующие закон электромагнитной индукции. Устанавливаются в относительных лагах. Такие лаги называют индукционные или электромагнитные. 2. Использующие эффект Доплера. Устанавливаются в абсолютных лагах. Такие лаги называют доплеровскими. Датчики скорости являются единым неразборным узлом. В случае выхода из строя – не подлежат ремонту, производится замена. Обычно датчики имеют кабель (длина 10 –15 метров), который через соединительную коробку подключается к трассе. Соединительная коробка может иметь предварительный усилитель. 5.1.1. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ДАТЧИКИ СКОРОСТИ Обычно, электромагнитные датчики скорости устанавливаются в днище судна заподлицо или выступающими за днище. Иногда датчики опускаются в воду на специальных кронштейнах. Независимо от фирмы – производителя, форм и размеров датчика принцип его работы состоит в следующем.
На встроенную внутрь датчика катушку подают переменный сигнал. Вокруг катушки создается электромагнитное поле. При протекании морской воды (являющейся токопроводной) через это поле на сигнальных контактах наводится ЭДС, пропорциональная скорости протекания воды. Полученный сигнал усиливается, отфильтровываются помехи, сигнал преобразовывается в цифровую форму и выводится на репитер или (после дополнительной специальной обработки) в периферийные устройства. Сигнальные контакты представляют собой два металлических контакта, соприкасающиеся с водой, но изолированные от корпуса и между собой изоляционной проставкой. Как видно из принципа работы, морские течения будут влиять на полученный сигнал. Поэтому лаги, использующие такие датчики, называют относительными Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 117 (измеряющие скорость судна относительно воды). Это необходимо учитывать при эксплуатации и регулировках. Температура и соленость воды изменяет её токопроводность, что соответственно влияет на показания лага. В последних моделях лагов появилась возможность вводить поправку на соленость для повышения точности. Проверка электромагнитных датчиков может проводиться как в опущенном в воду, так и в извлеченном из воды положениях . В обоих случаях при измерении тестером катушка возбуждения должна прозвониться и иметь сопротивление единицы или десятки Ом. Сопротивление изоляции, измеренное мегомметром, должно быть порядка сотни МОм. При опущенном в воду датчике, сопротивления, измеренные мегомметром между корпусом и сигнальными концами, должны составлять десятки КОм и должны быть равны между собой. Перед проведением измерений необходимо отключить от схемы кабель, идущий к датчику. В случае неравенства сопротивлений между корпусом и сигнальными концами, а так же раз в три месяца (если судно стоит в теплых морях, то раз в месяц) необходимо извлечь датчик для визуального осмотра сигнальных контактов. Следует прозвонить тестером цепь от каждого контакта до соответствующего конца кабеля и в случае обрыва цепи заменить датчик. При необходимости зачистить контакты датчика стирательной резинкой (в случае сильного загрязнения - очень мелкой шкуркой) и вернуть датчик на место, соблюдая прежнюю ориентацию и глубину погружения. При падении сопротивления изоляции необходимо проверить возможность отключения кабеля от датчика. Если такой возможности нет, заменяется датчик с кабелем. При возможности отключения, проверить сопротивление изоляции кабеля. Если сопротивление занижено, необходимо заменить кабель. Если сопротивление нормальное, необходимо заменить датчик. При плавании судна во льдах, при постановке судна в док, в других случаях при вероятности повредить датчик желательно его извлечь. В доке необходимо проверить рабочее положение датчика, и в случае необходимости подкорректировать. После замены неисправного датчика, а так же в процессе эксплуатации и после обслуживания может возникнуть необходимость подкорректировать работу лага. Причина – возможное изменение уровня сигнала, вырабатываемого датчиком. 5.1.2. ДОПЛЕРОВСКИЕ ДАТЧИКИ СКОРОСТИ. Доплеровский эффект, используемый в абсолютных лагах, заключается в изменении частоты отраженного сигнала, посылаемого с движущегося объекта. При излучении сигнала с движущегося судна, после приема сигнала, отраженного от грунта или от пограничного слоя воды, , сравнивают частоты. Изменение (сдвиг) принятой частоты прямо пропорционально скорости движения судна. Пограничный слой воды может образоваться из-за разности температур или солености на разных глубинах, или при наличии подводных течений. Для получения однозначности измерения и повышения точности применяют двух и четырех лучевые излучатели (антенны) четко ориентированные к диаметральной плоскости судна и имеющие небольшой наклон в плоскости горизонта. Стандартная рабочая частота излучения находится в пределах 1-5МГц. Проверка датчика заключается в контроле сопротивления изоляции. Величина сопротивления должна быть не менее 100 МОм. Электронавигационные приборы 118 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова Для профилактического обслуживания при доковании необходимо извлечь датчик из клинкета, осмотреть и очистить поверхность, находящуюся в контакте с водой, установить датчик на место, обязательно соблюдая ориентацию и глубину установки. В случае обрастания поверхности ракушечником или сильным загрязнением рабочей поверхности необходимо очистить ее, но, не повредив при этом поверхность датчика. Если датчик встроен в днище, то его профилактика проводится без извлечения. 5.2. БЛОК ПИТАНИЯ. Блок питания служит для преобразования судового напряжения в напряжения, необходимые для работы лага. Обычно используются стабилизированные напряжения 5, 12(15) вольт. Остальные напряжения выпрямленные, или переменные. Для проверки стабилизированных напряжений необходим осциллограф. Пульсация не должна превышать 10 % от номинала. Для проверки выпрямленных напряжений необходим цифровой тестер. Уход значения от номинала не более 5%. Переменные напряжения измеряются цифровым тестером. Уход от номинала не более 5%. Блоки питания не нуждаются в обслуживании, и проверяются при возникновении проблем в работе лага. 5.3. ЭЛЕКТРОННАЯ ЧАСТЬ Электронная часть служит для преобразования сигнала, полученного от датчика скорости, координации работы всех частей лага, выработки сигналов для работы с периферийными устройствами, реализации дополнительных функций (тест, расчет расстояния и пр.). В судовых условиях электронная часть неремонтопригодна. Многие современные электронные лаги имеют возможность тестирования (в том числе и самотестирования при включении). С помощью теста иногда возможно конкретизировать неисправную плату. 5.4. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ТОЧНОСТЬ ПОКАЗАНИЙ 1. Правильность установки датчика (параллельность к диаметральной плоскости судна, установка в днище судна, контролируемая в доке). 2. Правильность начальных установок: 2.1. При отсутствии течения относительный лаг должен показывать +00.1 - +00.2 узла, абсолютный – 00.0 узлов 2.2. Коэффициент усиления (масштаб) подбирается на ходу. 3. Глубина под килем. Относительный лаг начинает нормально работать при глубине, равной 5 – 8 осадкам судна. Параметры абсолютного лага следует посмотреть в документации. 4. Наличие бульбы может вызывать сбои в работе относительного лага. 5. Для абсолютного лага имеет значение поверхность дна. Например, при толстом слое ила отраженного сигнала практически не будет. Часть Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 119 современных доплеровских лагов имеет возможность работы или от грунта или от пограничных слоев воды. 6. Соленость воды. Относительный лаг не будет работать в пресной воде (см. принцип работы индукционного датчика). Часть современных доплеровских лагов имеет корректировку на скорость распространения сигнала, в зависимости от солености воды. 7. Относительный лаг учитывает наличие течений. 5.5. ПОИСК НЕИСПРАВНОСТИЕЙ Рассмотрим основные неисправности, которые могут возникать при эксплуатации и основные шаги для их поиска. 1. Лаг не включается. Проверить наличие напряжения на входе блока питания (возможно, он объединен с электронной частью), наличие рабочих напряжений (обычно имеются контрольные лампочки или гнезда для контроля напряжений), проверить целостность предохранителей. 2. Лаг включается, но имеет большую погрешность или показания равны нулю. Проверить датчик (сопротивление изоляции, целостность кабеля, ориентацию и положение в клинкете). Проверить блок питания (наличие рабочих напряжений по контрольным лампам, при наличии контрольных гнезд обязательно проверить уход от номинала и пульсацию стабилизированных напряжений). При наличии встроенного теста, провести его. 3. Лаг имеет погрешность в пределах 10-15 процентов. Провести регулировку лага согласно инструкции по эксплуатации. Если результат недостаточен, произвести обслуживание датчика и повторить регулировку. 4. Лаг показывает нули на прямых ходах, но показывает скорость при движении судна задним ходом. Проверить ориентировку датчика скорости по направлению нос-корма. Датчик развернут на 180 градусов. Электронавигационные приборы 120 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 6. ЭХОЛОТЫ Эхолот – навигационный прибор, измеряющий глубину под килем судна. Принцип работы всех современных электронных эхолотов основан на измерении времени прохождения зондирующего импульса с момента его излучения до момента возврата отраженного от дна сигнала. Зная скорость распространения сигнала в воде, легко определить расстояние, прошедшее сигналом, а значит и глубину. Эхолоты имеют следующие основные части: 1. Вибратор (антенна). Преобразует электрический сигнал в зондирующий импульс (обычно частота импульса 18-25 кГц) и принимает отраженный от грунта сигнал. Может быть установлено два вибратора. В этом случае один вибратор будет являться передающим, а другой приемным. 2. Блок питания. Вырабатывает напряжения, необходимые для работы эхолота. 3. Электронная часть. Формирует зондирующий импульс, измеряет время от момента посылки до прихода эхо-сигнала, преобразует время в расстояние, координирует работу всех блоков. 4. Индикатор. Служит для отображения информации о скорости в удобном для считывания виде. 5. Самописец. Прибор для регистрации глубин на бумаге или дисплее. 6. Сигнализатор глубины. Прибор, подающий звуковой сигнал при выходе на глубину меньше или больше установленной (в зависимости от режима). Рис.1. Блок-схема эхолота. Конструктивно вышеперечисленные блоки могут быть выполнены как в виде отдельных блоков, так и объединены в многофункциональные блоки. Современные эхолоты в судовых условиях отремонтировать очень сложно. Для выделения неисправного блока или узла большинство эхолотов имеют встроенные тесты. С их помощью возможно выделить неисправный узел. Блочное исполнение, а также применение интегрированных узлов и плат позволяет восстановить работоспособность прибора без привлечения базовых специалистов. Для облегчения работы судовых специалистов в современных эхолотах используют диалоговый режим работы, возможность оперативной подстройки для увеличения точности показаний прибора. Например, с изменением солености воды изменяется скорость распространения зондирующего импульса. Взяв из справочника соленость воды и скорость распространения звука (частоту зондирующего импульса считают звуковой) Блок питания Электронный блок
Самописец
Индикатор
Вибратор
Сигнализатор гл
у
бины Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 121 при данной солености в ряд эхолотов возможно ввести поправку (заводская установка 1500 м/с) и получить более точное значение глубины. Для повышения точности показаний на малых глубинах используют короткий импульс высокой частоты, на больших глубинах – импульсы большей длительности более низкой частоты. Обычно это происходит автоматически (если в данной модели предусмотрена эта функция) при переключении диапазона глубин. Следует учитывать, что показываемая эхолотом глубина измеряется от уровня антенны. Ряд эхолотов имеют возможность добавлять к измеренной глубине осадку судна и регистрировать глубину относительно поверхности. 6.1. ВИБРАТОРЫ Существует два основных типа вибраторов: 1. Пьезокерамические - использующие свойство некоторых материалов изменять свои геометрические размеры под воздействием электрического напряжения. При подаче на выполненный из такого материала элемент электрического напряжения с некоторой частотой мы получаем механические колебания. Для усиления эффекта используем набор из пьезокерамических элементов. Через мембрану колебания передаются в воду. Отраженный от грунта эхо-сигнал механически воздействует на набор из пьезокерамических элементов, что в свою очередь вызывает появление электрического сигнала. При проверке вибраторов данного типа необходимо кроме сопротивления изоляции вибратора с кабелем проверять их емкость. Значения должны быть указаны в паспорте вибратора. При изменении емкости или сопротивления изоляции более допустимого необходимо заменить вибратор с кабелем. 2. Магнитострикционные - работающие на эффекте магнитострикции. При проверке вибраторов данного типа достаточно проверить сопротивление изоляции. При заниженном значении меняется вибратор с кабелем. Следует иметь в виду, что один конец кабеля встроен в вибратор, поэтому, в случае потери сопротивления изоляции кабеля, его необходимо менять вместе с вибратором. Кабель, максимальная длина которого 15-25 метров, через соединительную коробку подключается к трассе. Сращивание кабеля между соединительной коробкой и вибратором, а так же между соединительной коробкой и блоком электроники не допускается. В ряде эхолотов в соединительной коробке находится согласующий трансформатор для компенсации емкости кабеля. Такое внимание к емкости обусловлено необходимостью поддерживать резонанс у передатчика и приемника. Уход от резонанса ведет к потере мощности зондирующего импульса или потере чувствительности приемной части. На сегодняшний день существуют комбинированные антенны-датчики, измеряющие как глубину, так и скорость движения судна. При нахождении судна в доке необходимо принять меры по защите вибратора от возможных механических повреждений, а так же исключить возможность включения эхолота – это приводит к механическому разрушению вибратора и необходимости его замены. По способу установки вибраторы бывают: Электронавигационные приборы 122 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 1. Устанавливаемые в днище судна. 2. Устанавливаемые в клинкете (возможна замена, обслуживание, проверка без постановки судна в док). 3. Устанавливаемые на специальных кронштейнах, которые крепятся к борту судна. 6.2. ЭЛЕКТРОННАЯ ЧАСТЬ Электронная часть служит для выработки зондирующего импульса, измерения времени прохождения сигнала с момента запуска до момента возврата отраженного от грунта эхосигнала, пересчета времени в расстояние, координации работы всех частей эхолота, выработки сигналов для работы с периферийными устройствами. В судовых условиях электронная часть неремонтопригодна. Проверяется по тесту. Отдельные платы могут иметь для контроля работоспособности светодиоды. 6.3. САМОПИСЦЫ Существует два основных типа самописцев: 1. Механический - запись глубины ведется на электрохимической бумаге стальными перьями. В современных эхолотах может работать как отдельно, так и совместно с цифровым указателем глубины (раньше совместная работа была невозможна). Запуск зондирующего импульса производится либо при прохождении пишущего пера через запускающий контакт, либо прохождением магнита, установленного на ремне с пишущими перьями, через геркон. Скорость движения пера постоянна и подобрана таким образом, что время прохождения пишущего пера по рабочему полю бумаги совпадает со временем, необходимым для получения эхо-сигнала с максимальной глубины выбранного диапазона. В момент прихода эхосигнала на пере появляется напряжение (прошедшее через усилитель записи), которое делает отметку на электрохимической бумаге. Отсчет снимается или по линейке, или по шкале, наносимой на бумагу самим самописцем. Линейка имеет возможность перемещения для регулировки. В судовых условиях, при отсутствии теста, возможен только контроль за состоянием перьев и чистотой запускающего контакта. Нажатие на клавишу ОПЕРАТИВНАЯ ОТМЕТКА дает на эхограмме сплошную линию, служащую для нанесеня временной метки начала или конца интересующего нас события. При проверке самописца необходимо проконтролировать режим движения пера по рабочему полю бумаги (линия должна быть прямой и без разрывов). При необходимости, добиться вышеуказанного движения пера можно механическим подгибанием его. 2. Электронный - отображает информацию на дисплее. Некоторые модели имеют возможность работы с принтером. Обычно имеют энергонезависимую память для хранения эхограммы. При одновременной работе самописца с цифровым указателем глубины (если они выполнены отдельными блоками) зондирующий импульс запускается самописцем. Электронавигационные приборы Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 123 6.4. СИГНАЛИЗАТОР ГЛУБИНЫ Сигнализатор глубины – это прибор, подающий звуковой сигнал при выходе на глубину меньше или больше установленной (в зависимости от режима). Имеет в своем составе генератор запуска зондирующего импульса, анализатор времени прохождения с момента запуска зондирующего импульса до прихода эхосигнала, схему сравнения этого времени с установленным (заданная глубина), генератором звукового сигнала. Однако, при совместной работе сигнализатора глубины с другими блоками, приоритет на запуск зондирующего импульса принадлежит самописцу, если он отключен, то цифровому указателю глубины, если отключен и он, то блок использует собственный. 6.5. ОСНОВНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ. Рассмотрим основные неисправности, которые могут возникнуть при эксплуатации и основные шаги для их поиска. 1. Эхолот не включается. Необходимо проверить наличие питающего напряжения, целостность предохранителей. 2. Не работает один из составных блоков. Необходимо проверить наличие питающего напряжения, целостность предохранителей. 3. Значение индицируемой глубины значительно отличается от реальной. Проверить правильность выбранного диапазона, изменить коэффициент усиления (ручка оперативной регулировки УСИЛЕНИЕ), проверить вибратор (антенну). Следует отметить, что при резких изменениях ландшафта эхо-сигнал может уйти в сторону, при значительном слое ила эхосигнал не сможет отразиться; в некоторых регионах зафиксированы систематические отражения эхосигнала от слоя планктона или от пограничного слоя воды, образовавшегося в результате подводных течений или резком перепаде температуры или резком перепаде солености. При возможности ввода дополнительных установок (скорость распространения звука в воде, поправки на температуру воды, поправку на осадку, длительность зондирующего импульса и т.п.) убедиться, что установлены верные значения. 4. Самописец работает, но глубину не пишет. Цифровой указатель работает нормально. Проверить правильность выбранного диапазона, изменить коэффициент усиления (ручка оперативной регулировки УСИЛЕНИЕ), наличие, качество и правильность установки перьев, проверить чистоту контакта запускающего импульса или наличие магнита на ремне. Имелись случаи, когда причиной служили несоответствие электротермической бумаги данной модели эхолота или неправильно заправленная бумага. Возможен выход из строя усилителя записи или необходимость увеличения коэффициента его усиления. Косвенный показатель работоспособности усилителя записи и правильности установки бумаги и перьев служит наличие ровной, не имеющей прерываний линии при нажатии на кнопку ОПЕРАТИВНАЯ ОТМЕТКА. Электронавигационные приборы 124 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 5. Значение цифрового указателя и самописца отличаются. Как показала практика, обычно ошибочные показания у самописца. Необходимо убедится, что нулевая отметка совпадает с нулем на шкале отсчета. У самописцев шкала имеет возможность сдвига. При совпадении нулевой отметки у механических самописцев возможно нарушение скорости вращения двигателя. Данные о скорости вращения двигателя можно найти в Инструкции по эксплуатации. Там же можно найти способ подкорректировать линию отметки (у каждой модели свои особенности). Судовое
Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
ГМССБ оборудование
Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
1 Оглавление Оглавление....................................................................................................................1 1. СУДОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ГМССБ...................................................................... 4 1.1. Требования к составу судового оборудования ГМССБ.......................................4 1.1.1. Резервный источник питания...................................................................................5
1.1.2. Техническое обслуживание резервного источника питания..................................7
1.2. Радиостанции УКВ диапазона и ЦИВ...................................................................7 1.2.1 Особенности построения функциональных схем радиостанций УКВ диапазона..7
1.3 Устройство цифрового избирательного вызова (ЦИВ) УКВ диапазона..............8 1.3.1 Проверка работоспособности УКВ аппаратуры двусторонней радиотелефонной связи спасательных средств..................................................................................10
1.3.2. Проверка работоспособности УКВ радиоустановки.............................................11
1.3.3. Проверка работоспособности устройства ЦИВ....................................................11
1.4. Техническое обслуживание УКВ радиостанций.................................................12 1.4.1. Техническое обслуживание разовых переносных радиостанций........................12
1.4.2. Техническое обслуживание переносных радиостанций.......................................12
1.4.3. Техническое обслуживание стационарных шлюпочных радиостанций..............13
1.4.4. Техническое обслуживание стационарных радиостанций...................................13
1.4.5. Техническое обслуживание устройства ЦИВ........................................................13
1.4.6. Тестирование аппаратуры УКВ ЦИВ Sailor RM-2042, STR-8400,.........................14
1.5. Система спутниковой связи ИНМАРСАТ…........................................................15 1.5.1. Состав системы Инмарсат. ...................................................................................15 1.6. Судовые станции спутниковой связи..................................................................15 1.6.1. Терминалы Инмарсат.............................................................................................16
1.6.2. Терминалы Инмарсат -А........................................................................................16
1.6.3. Терминалы Инмарсат-В.........................................................................................17
1.6.4. Терминалы Инмарсат-С.........................................................................................18
1.6.5. Терминалы Инмарсат-М.........................................................................................20
1.6.6. Обобщенная структурная схема терминала Инмарсат........................................22
1.7. Судовая земная станция спутниковой связи INMARSAT–C SAILOR H2095B 26 1.7.1. Требования по установке антенны........................................................................26
1.7.2. Представление на экране информации приемопередатчика станции спутниковой связи ИНМАРСАТ–С «SAILOR H2095B»........................................27
1.7.3. Информация об аппаратном обеспечении...........................................................27
1.7.4. Информация о программном обеспечении...........................................................29
1.7.5. Ошибки и неисправности при связи......................................................................32
1.7.6. Коды ошибок передачи..........................................................................................33
1.7.7. Разъемы приемопередатчика................................................................................35
1.7.8. Генерация системы................................................................................................37
1.7.9. Проверка работоспособности станции ИНМАРСАТ – А/В...................................39
1.7.10. Проверка работоспособности СЗС при помощи системы встроенного контроля ................................................................................................................40
1.7.11. Особенности проверки работоспособности СЗС Nera–B...................................42
1.7.12. Кольцевая проверка работоспособности станции Инмарсат-С.........................43
1.7.13. Техническое обслуживание аппаратуры спутниковой связи..............................44
1.8. Радиостанции ПВ/КВ диапазона с ЦИВ и УБПЧ...............................................45 Судовое оборудование ГМССБ 2 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
1.8.1. Особенности построения функциональных схем радиостанций ПВ/КВ диапазона................................................................................................................45
1.9. Узкополосное буквопечатание (УБПЧ) – радиотелекс......................................46 1.9.1. Кодирование информации.....................................................................................48
1.10. Режимы работы оборудования УБПЧ...............................................................48 1.10.1. ARQ (Двухсторонняя связь).................................................................................48
1.10.2. FEC collective (Односторонняя циркулярная связь)...........................................49
1.10.3. FEC selective.........................................................................................................50
1.10.4. Стандартные процедуры автоматической радиотелексной связи.....................51
1.11. Устройство цифрового избирательного вызова (ЦИВ) ПВ/КВ диапазонов...52 1.11.1. Кодирование информации...................................................................................55
1.12. Проверка работоспособности ПВ/КВ радиоустановки с ЦИВ и УБПЧ...........55 1.13. Техническое обслуживание радиостанции ПВ/КВ диапазона........................57 1.13.1. Техническое обслуживание радиоустановки ПВ/КВ диапазона.........................57
1.13.2. Тестирование аппаратуры ПВ-КВ ЦИВ. Sailor RM-2150, STR-2000, SAIT/SCANTI DSC-9000 .......................................................................................59
1.13.3. Техническое обслуживание устройства ЦИВ......................................................61
1.14. Системы встроенного контроля работоспособности аппаратуры связи ПВ/КВ диапазона............................................................................................................61 1.14.1. Проверка работоспособности и встроенная система контроля КВ/ПВ радиостанции фирмы SAILOR ............................................................................63
1.14.2. Проверка работоспособности и встроенная система контроля КВ/ПВ радиостанции TRP 8000 фирмы SKANTI............................................................70
1.15. Применение микропроцессоров в аппаратуре связи......................................75 1.15.1. Применение микропроцессоров в радиоприемниках.........................................75
1.15.2. Применение микропроцессоров в радиопередатчиках......................................76
1.15.3. Применение микропроцессоров в антенных согласующих устройствах...........77
1.16. Судовые антенно-фидерные устройства.........................................................77 1.16.1. Классификация судовых антенн..........................................................................77
1.16.2. Выбор резервной антенны...................................................................................79
1.16.3. Судовые КВ антенны...........................................................................................79
1.16.4. Судовые УКВ-антенны.........................................................................................80
1.16.5. Выбор типов и размеров антенн..........................................................................81
1.16.6. Установка и эксплуатация судовых антенн.........................................................82
1.16.7. Правила размещения надпалубного оборудования судовых земных станций спутниковой связи (СЗС) ИНМАРСАТ – А, В, С .................................................86
1.16.8. Конструктивные элементы антенно–фидерного тракта судовых антенн..........87
1.16.9. Заземление на судах............................................................................................91
1.17. Техническое обслуживание антенных устройств и заземлений....................93 1.17.1. Общие положения................................................................................................93
1.17.2. Техническое обслуживание антенн.....................................................................94
1.17.2. Устройства заземления радиоаппаратуры.........................................................95
1.18. Схемотехника оборудования ГМССБ..............................................................96 1.18.1. Цифровые синтезаторы частоты.........................................................................96
1.18.2. Широкополосные трансформаторы для усилителей мощности радиопередатчиков ПВ/КВ диапазона...................................................................99
1.18.3. Автогенераторы..................................................................................................102
1.18.4. Кварцевые автогенераторы...............................................................................103
1.18.5. Усилители, используемые в аппаратуре связи.................................................104
Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
3 1.19. Подготовка к ежегодному освидетельствованию оборудования ГМССБ...109 1.20. Правила техники безопасности.......................................................................111 1.20.1. Общие положения..............................................................................................111
1.20.2. Техника безопасности при выполнении монтажа.............................................112
1.21. Общие положения выполнения монтажных работ........................................114 1.21.1. Припои.................................................................................................................114
1.21.2. Флюсы.................................................................................................................115
1.21.3. Установка полупроводниковых приборов и микросхем....................................117
1.21.4. Рекомендуемый режим пайки микросхем.........................................................117
1.22. Промышленные стандарты и системы обозначения полупроводниковых элементов.........................................................................................................118 1.23. Кодовые обозначения полупроводниковых элементов разных фирм.........119 1.23.1. ISK, 2SK, 3SK-Japanese (JIS) Standard, fet, n channel.......................................119
1.24. Графические обозначения полупроводниковых приборов...........................122 1.24.1. Диоды..................................................................................................................122
1.24.2. Транзисторы биполярные..................................................................................123
1.24.3. Транзисторы полевые........................................................................................124
1.24.4. Конструктивное исполнение транзисторов и диодов........................................124
Таблицы pin-кодов....................................................................................................129 Судовое оборудование ГМССБ 4 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
1. СУДОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ГМССБ 1.1. Требования к составу судового оборудования ГМССБ Оборудование ГМССБ должно устанавливаться на судне, исходя из следующих прин-
ципов: - обеспечена возможность передачи сигнала бедствия с использованием двух независи-
мых систем; - системы оповещения о бедствии управляются с места управления судном; - предусмотрен резервный источник питания; - обеспечена постоянная работоспособность оборудования. Минимальный состав радиооборудования. 1. Радиооборудование спасательных средств: - переносная УКВ радиостанция
∗
; - радиолокационный ответчик
♦
. 2. Аварийный радиобуй. 3. Приёмник НАВТЕКС. 4. Приёмник расширенного группового вызова (РГВ) для приёма информации по безо-
пасности мореплавания, работающие в зоне действия ИНМАРСАТ, не охваченной системой НАВТЕКС. 5. УКВ радиоустановка с устройством ЦИВ. Данный состав радиооборудования устанавливается на судах, работающих в морском районе А1 (т.е. в пределах уверенной радиосвязи хотя бы с одной береговой УКВ- радио-
станцией, оборудованной устройством ЦИВ), и сохраняется на судах, работающих в дру-
гих морских районах ГМССБ. Более подробно состав оборудования ГМССБ по районам А2, А3 и А4 представлен на рис. 1.1. ∗
На судах водоизмещением до 500 р.т. должно быть не менее двух, а свыше 500 р.т.– не менее трёх. ♦
На судах водоизмещением до 500 р.т. должно быть хотя бы один, а свыше 500 р.т.– не менее трёх. Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
5 1.1.1. Резервный источник питания Резервный источник питания (аккумуляторные батареи) обеспечивает питание радио-
установки при выходе из строя главного и аварийного судового генератора. Ёмкость ак-
кумуляторов должна быть достаточной для обеспечения одновременной работы УКВ ра-
диостанции и ПВ-КВ радиоустановки (или станции спутниковой связи ИНМАРСАТ) в за-
висимости от района плавания и комплектации в течение 1 часа. На судах, построенных Радиолокационный
ответчик (РЛО)
Переносная УКВ
радиостанция
УКВ ЦИВ с вахт.
приёмником
УКВ радиостанция
тлф (каналы 6, 13,
16) ЦИВ (канал 70)
НАВТЕКС и
приёмник РГВ
4
АРБ
1
Район А1
РАйон А2
РАйон А3
РАйон А4
INT
ПВ
радиостанция
(ТЛФ и ЦИВ)
Вахт.
приёмник ПВ
ЦИВ (2187.5
кГц)
ПВ
радиостанция
(ТЛФ и ЦИВ)
Вахт.
приёмник ПВ
ЦИВ (2187.5
кГц)
СЗС
Инмарсат с
телексом
ПВ-КВ
радиостанция
(ТЛФ, ЦИВ,
Телекс)
Вахт.
приёмник
ПВ-КВ ЦИВ
ПВ-КВ
радиостанция
(ТЛФ, ЦИВ,
телекс)
Вахт.
приёмник
ПВ-КВ ЦИВ
АРБ
5
:
- АРБ УКВ ЦИВ или
- АРБ Коспас или
- АРБ Инмарсат-Е
ПВ-КВ ЦИВ
СЗС
Инмарсат
КВ ЦИВ
СЗС
Инмарсат
КВ ЦИВ
СЗС
Инмарсат
СЗС
Инмарсат
АРБ
5 Коспас
АРБ
5
:
- АРБ Коспас или
- АРБ Инмарсат-Е
АРБ
5
:
- АРБ Коспас или
-IИнмарсат-Е
АРБ
5
:
- АРБ Коспас или
-IИнмарсат-Е
or or
Все районы
oror
or
or or or
or
or or
or
or
Secondary means of alerting
Свободно всплывающий радио буй с механизмом самоотделения
Приемник EGC (РГВ) не требуется при плавании судна только в районах, охваченных системой
НАВТЕКС
Радио буй должен быть установлен таким образом, чтобы имелась возможность его ручного
включения либо иметь пульт дистанционного управления
1
4
5
Международные требования к составу оборудования пассажирских судов и
грузовых судов водоизмещением 300 р.т.
и более сформулированы в
IV главе
конвенции СОЛАС
На судах водоизмещением от 300 до 500 р.т - должно быть установлен 1 РЛО, на судах водоизмещением более 500 р.т. - 2 РЛО
2
На судах водоизмещением от 300 до 500 р.т должно быть не менее 2 УКВ носимых станции, на судах водоизмещением более
500 р.т - не менее 3 УКВ носимых станций.
3
Рис. 1.1 Состав радиооборудования в зависимости от района плавания
Судовое оборудование ГМССБ 6 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
до 01.02.1995г., не имеющих аварийного генератора, время работы соответственно 6 ча-
сов. Автоматическое зарядное устройство должно обеспечивать заряд до требуемой ёмкости в течение 10-ти часов. Аккумуляторные батареи можно разделить на две группы (табл. 1.1.) - щелочные (никель-кадмиевые) и кислотные (свинцовые). Таблица 1.1. Щелочные Кислотные Плотность мало зависит от температу-
ры Плотность существенно зависит от температу-
ры U в конце зарядки – 1,8 В/элемент (36В на батарею) U в конце зарядки – 2,4 В/элемент (28,8 на ба-
тарею) U при подключении нагрузки – 1,2 В/элемент (24В на батарею) U при подключении нагрузки – 2,0 В/элемент (24В на батарею) Более долговечны Менее долговечны Щелочные аккумуляторы можно использовать в качестве резервного источника питания оборудования ГМССБ при условии, что напряжение на каждой банке не будет превышать 1,4В, а ёмкость аккумуляторов будет выбрана на 25% выше расчётной. Ёмкость резервного источника электроэнергии оборудования ГМССБ определяется суммой трёх величин: ½ силы тока, потребляемого для передачи, силы тока, потребляемо-
го для приёма, и силы тока, потребляемого дополнительными нагрузками (лампочка ава-
рийного освещения, прииёмоиндикатор СНС и т.п.). Для того чтобы учесть факт старения аккумуляторов, их номинальную ёмкость ре-
комендуется брать с запасом не менее, чем 40%. Остаточная ёмкость
определяется как произведение среднего значения силы раз-
рядного тока на продолжительность разряда: где Q – остаточная ёмкость аккумулятора (А-ч), t
разр
– продолжительность разряда; I
н
– начальный разрядный ток; I
к
– ток в конце разряда. Перед определением остаточной ёмкости аккумулятора необходимо провести трениро-
вочный цикл разряда-заряда. Автоматическое зарядное устройство имеет возможность автоматического и руч-
ного режимов работы. В автоматическом режиме работы управляющее напряжение выра-
батывается в блоке автоматического управления. Режим «Manual» (ручной) следует ис-
пользовать только в случае неисправности блока автоматического управления. В автома-
разр
кн
t
II
Q ⋅
+
=
2
Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
7 тическом режиме зарядное устройство может работать в режиме заряда (Charge) и подза-
ряда (Trickle). Требования к установке. Помещение аккумуляторных батарей должно иметь электрическое освещение и систему вентиляции. Не допускается расположение аккумуляторов с разным типом элек-
тролита в одном помещении. Аккумуляторы должны быть изолированы от корпуса судна. Ниже на рисунке 1.2. приводится схема электрического соединения зарядного устройства и блока контроля заряда в оборудовании Sailor. Зарядное
устройство
SAILOR N2174
Блок
предохранителей
Блок контроля
H2180
Аккумуляторные
батареи
24V
24V к радиооборудованию
220V
-+
Рис.1.2. Схема подключения резервного источника электроэнергии 1.1.2. Техническое обслуживание резервного источника питания - Ежедневно проверять напряжение аккумуляторов под нагрузкой. Если напряжение 24-
вольтовых кислотных аккумуляторов под нагрузкой падает ниже 22В, аккумуляторы необходимо немедленно зарядить. - Еженедельно
проверять внешний вид аккумуляторов, обращая внимание на надёж-
ность электрических контактов, целостность банок, отсутствие ржавчины. - Ежемесячно проверять уровень и плотность электролита (или напряжение на каждой банке с помощью нагрузочной вилки). В тропических широтах это рекомендуется де-
лать раз в две недели. - Ежегодно проверять ёмкость аккумуляторной батареи (при стоянке в порту). 1.2. Радиостанции УКВ диапазона и ЦИВ Эксплуатационные требования к судовым УКВ радиоустановкам, обеспечивающим радиотелефонную связь и цифровой избирательный вызов, изложены в резолюции А.803(19) от 23.11.95 г., а к УКВ переносным радиостанциям спасательных средств – в ре-
золюции А.809(19) от 23.11.95 г. 1.2.1 Особенности построения функциональных схем радиостанций УКВ диапазона. На рис.1.3 представлена обобщенная структурная схема УКВ радиостанции. В за-
висимости от фирм - производителей она может меняться в той или иной степени, но та-
ким станциям присущ ряд общих особенностей. Судовое оборудование ГМССБ 8 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Рис. 1.3 Обобщенная структурная схема УКВ радиостанции Радиоприемники таких радиостанций строятся по супергетеродинной схеме с двойным преобразованием частоты. Для повышения чувствительности используется уси-
литель радиочастоты. Из-за малого коэффициента перекрытия по диапазону входная цепь и усилитель радиочастоты могут быть как перестраиваемыми, так и нет. Первая промежу-
точная частота выбирается в десятки мегагерц, вторая в сотни килогерц. Второй преобра-
зователь, второй УПЧ, ограничитель и детектор выполняются на одной специализирован-
ной микросхеме. Для получения частоты первого гетеродина используется цифровой син-
тезатор радиостанции, охваченный кольцом фазовой автоподстройки. Для получения час-
тоты второго гетеродина используется отдельный кварцевый автогенератор. Радиоприемники ЦИВ строятся аналогичным образом. Синтезатор этого приемни-
ка вырабатывает только одну частоту, обеспечивая прием только 70–го канала. Радиопередатчики УКВ радиостанций имеют свои особенности. Частота нужного канала вырабатывается отдельным синтезатором, если это дуплексная станция, или об-
щим синтезатором, если это симплексная/полудуплексная станция. Модулятор является составной частью генератора управляемого синтезатора. Сиг-
налы от микрофона или от модема ЦИВ, пройдя цепи формирования по частоте и ампли-
туде (ЦФНЧС), подаются на модулятор (М). На выходе синтезатора имеем модулирован-
ный сигнал на рабочей частоте. В дальнейшем этот сигнал усиливается усилителем мощ-
ности (УМ) передатчика. Основой блока управления (БУ) радиостанции является микропроцессор. Все дей-
ствия по управлению станцией проходят через его обработку. Он определяет переменный коэффициент деления для синтезатора при смене каналов, задает режим полной и пони-
женной мощности и контролирует ее, запоминает каналы сканирования и т.д. 1.3 Устройство цифрового избирательного вызова (ЦИВ) УКВ диапазона Устройство ЦИВ представляет собой специализированный процессор, который должен включать: 1. Средства кодирования и кодирования сообщений ЦИВ; 2. Средства, необходимые для составления сообщений ЦИВ; Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
9 3. Средства проверки подготовленного сообщения до его передачи; 4. Средства отображения информации, содержащейся в принятом вызове в неза-
шифрованном виде; 5. Средства ручного ввода информации о местоположении (дополнительно может быть предусмотрен автоматический ввод); 6. Средства ручного ввода времени последнего определения местоположения (до-
полнительно может быть автоматический ввод). Если полученные сообщения не выводятся сразу на печать, то объема памяти должно хватать не менее чем на 20 полученных вызовов о бедствии. Должна быть предусмотрена защита данных самоопознавания от легкой замены пользователем. Должны быть предусмотрены средства, обеспечивающие обычную проверку устрой-
ства ЦИВ без излучения сигналов. Возможные способы подключения устройства ЦИВ к УКВ радиостанции представ-
лены на рис 1.4. а) б) в) Рис 1.4. Возможные подключения устройства ЦИВ к УКВ радиостанции Сначала (рис.1.4.а) приставки ЦИВ выпускались отдельным прибором, для обеспе-
чения работы которого приходилось использовать отдельную радиостанцию, настроен-
ную на 70-й канал. Из-за невыгодности использования такого варианта появились при-
ставки ЦИВ со встроенным приемником 70-го канала (рис.1.4б), в этом случае непрерыв-
ную вахту несет встроенный приемник, а для передачи ЦИВ используется передатчик ос-
новной УКВ радиостанции. В настоящее время телефонная радиостанция, приставка ЦИВ, вахтенный приемник 70-го канала выпускаются в одном корпусе (рис.1.4в). Судовое оборудование ГМССБ 10 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
1.3.1 Проверка работоспособности УКВ аппаратуры двусторонней радиотелефонной связи спасательных средств Проверить наличие символа ИМО "Радиостанция для спасательных средств" на УКВ - аппаратуре двусторонней радиотелефонной связи. Наружный осмотр: 1. Проверить целостность корпуса и приспособления для крепления к одежде. 2.. Проверить наличие инструкции по эксплуатации на корпусе. 3. Проверить состояние окраски (изделие должно быть либо окрашено в яркий жел-
тый/оранжевый цвет, либо иметь маркировочную полосу яркого желтого/оранжевого цве-
та вокруг изделия). 4. Проверить наличие специально предназначенных батарей первичных элементов для использования при бедствии, если аппаратура предназначена для использования с ис-
точником энергии, заменяемым пользователем. Такие батареи первичных элементов должны иметь срок хранения, по крайней мере, два года и такую конструкцию, чтобы бы-
ло видно, что они не использовались. Должны быть окрашены либо в яркий жел-
тый/оранжевый цвет, либо иметь маркировочную полосу ярко-желтого/оранжевого цвета вокруг батареи. На наружной стороне элементов должна быть указана дата истечения сро-
ка службы элементов. Если аппаратура предназначена для использования с источником энергии, который не заменяется, то она должна быть оснащена батареей первичных элементов. УКВ -
аппаратура двусторонней радиотелефонной связи в этом случае должна иметь такую кон-
струкцию, чтобы было видно, что она не находилась в эксплуатации. 5. Проверить наличие на наружной стороне аппаратуры даты истечения срока годно-
сти батарей первичных элементов. 6. Проверить в действии зарядное устройство, если используются перезаряжаемые батареи. Проверка работоспособности 1. Включить аппаратуру. Показатель работоспособности - визуальная индикация о включении. 2. Проверить работоспособность регулятора громкости. Показатель работоспособно-
сти - изменение уровня громкости. 3. Проверить работоспособность шумоподавителя. Показатель работоспособности - при изменении уровня шумоподавления должен быть слышен скачок уровня шума. 4. Проверить работоспособность переключателя каналов, возможность "быстрого" выбора 16-го канала. Показатель работоспособности - при включении аппаратуры она должна автомати-
чески настраиваться на 16-й канал (если не предусмотрен режим сканирования), и пере-
ключение на данный канал работающей аппаратуры должно осуществляться одним дейст-
вием при нажатии кнопки “16”. 5. Проверить работоспособность режима снижения уровня мощности (до 1 Вт и ни-
же) и индикации режима. 6. Проверить работоспособность УКВ радиостанции в режиме контрольной связи. Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
11 Аппаратура должна обеспечивать работу на 16-м канале и по крайней мере на одном дополнительном канале. Включить две радиостанции на канале 16 и установить связь в пределах судна в симплексном режиме; выбрать другой канал на радиостанциях с целью выявить не рабо-
тающие каналы на прием и передачу. Примечание
. При контрольной связи использовать режим снижения мощности. 7. Проверить работоспособность аккумуляторных батарей. При проведении провер-
ки методом контрольной радиосвязи обратить внимание на индикатор разряда батарей (если таковой имеется) - визуальная/звуковая индикация свидетельствует о снижении ем-
кости аккумулятора. 1.3.2. Проверка работоспособности УКВ радиоустановки Смотри – п.1.3.3. «Проверка работоспособности устройства ЦИВ» 1.3.3. Проверка работоспособности устройства ЦИВ 1. Проверить работоспособность кодирующего устройства ЦИВ и приемника для на-
блюдения за ЦИВ по петле обратной связи «Контроллер ЦИВ - контроллер приемо-
передатчика - приемник ЦИВ» 2. Проверить работоспособность контроллера ЦИВ в режиме самоконтроля, используя инструкцию по эксплуатации. 3. Проверить достоверность принимаемой информации путем контроля работоспособ-
ности УКВ-радиоустановки с излучением в эфир в режиме избирательного вызова. Для этого: • Включить УКВ радиоустановку с ЦИВ. • Ввести, пользуясь инструкцией по эксплуатации девятизначный цифровой иден-
тификатор вызываемой станции (береговой или судовой), категорию вызова – Routine, предлагаемый рабочий канал. • Передать вызов на 70-м канале. Показатель работоспособности радиостанций - должен придти сигнал подтверждения. Примечание.
При наличии на судне дублирующей УКВ радиоустановки возможно прове-
дение проверки путем передачи вызова ЦИВ с одной установки на другую. • Просмотреть координаты судна, введенные в устройство ЦИВ. Показатель работоспособности - на экране дисплея должны отразиться послед-
ние введенные координаты судна вместе со временем, когда эти координаты были определены. • Просмотреть на экране дисплея идентификационные номера - собственный девя-
тизначный цифровой идентификатор судна и групповые номера, если они введе-
ны с радиоустановку. • Просмотреть на экране дисплея принятые сообщения. Показатель работоспособ-
ности - на экране дисплея должны появиться обычные сообщения и сообщения о бедствии (до 20-и сообщений с категорией бедствия). Судовое оборудование ГМССБ 12 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
1.4. Техническое обслуживание УКВ радиостанций Переносные УКВ радиостанции двухсторонней связи спасательных средств. 1. Радиостанции со встроенным первичным элементом питания, используемые только в аварийной ситуации, должны быть упакованы таким образом, чтобы было видно, что они не были в использовании. 1.4.1.Техническое обслуживание разовых переносных радиостанций Периодичность Методика проведения ТО, технические требования Один раз в месяц Внешний осмотр. Осмотр на предмет целостности упаковки. Кон-
троль окончания срока службы элемента питания. Примечание
. Замена элемента питания осуществляется в сер-
висных центрах. 2. Радиостанции с источником питания, заменяемым пользователем, должны укомплек-
товываться первичным элементом питания, для использования при бедствии. 3. Радиостанции с источником питания, заменяемым пользователем, должны иметь за-
рядное устройство для зарядки вторичных элементов питания. 4. На нефтеналивных судах, газовозах и химовозах во время грузовых операций, мойки танков разрешается использование переносных радиостанций мощностью не более 1 Вт только во взрывобезопасном исполнении. При работе из помещений, не относя-
щихся к взрывоопасным, это ограничение снимается. 5. При ведении связи с переносных радиостанций необходимо учитывать условия рас-
пространения метровых волн. 1.4.2.Техническое обслуживание переносных радиостанций Периодичность Методика проведения ТО, технические требования По мере необходи-
мости, но не реже одного раза в неде-
лю Зарядка вторичного элемента питания. Поставить элемент пита-
ния на зарядку. Раз в месяц Внешний осмотр. На предмет трещин, сколов, надежности соеди-
нения с антенной, надежности крепления элемента питания, чет-
кости инструкции по использованию в аварийной ситуации. Ос-
мотр первичного элемента питания на предмет упаковки (что они не были в использовании) и контроль даты истечения срока служ-
бы. При необходимости Проверка работоспособности в судовых условиях. Используя две радиостанции в симплексном режиме выявить, неработающие ка-
налы на прием и передачу. Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
13 1.4.3.Техническое обслуживание стационарных шлюпочных радиостанций Периодичность Методика проведения ТО, технические требования Раз в неделю Подзарядка аккумуляторной батареи. В зависимости от исполь-
зуемого аккумулятора произвести его подзарядку (смотри раздел «Техническое обслуживание источника резервного питания»). Произвести запись в вахтенном журнале. После погрузо – раз-
грузочных работ Внешний осмотр. На предмет трещин, сколов, надежности соеди-
нения с антенной, надежности крепления аккумулятора, четкости инструкции по использованию в аварийной ситуации и контроля даты истечения срока службы аккумулятора. Раз в месяц Проверка работоспособности в судовых условиях. Используя две радиостанции (стационарную шлюпочную и носимую), в сим-
плексном режиме выявить неработающие каналы на прием и пе-
редачу. Произвести запись в вахтенном журнале. 1.4.4.Техническое обслуживание стационарных радиостанций Периодичность Методика проведения ТО, технические требования Один раз в месяц Проверка напряжений источников питания. По встроенной системе контроля проверить напряжение источников питания Один раз в три меся-
ца и после погрузо-
разгрузочных работ (на сухогрузных су-
дах) Внешний осмотр радиостанции. Произвести внешний осмотр высокочастотного фидера и антенны. Конструкции и монтаж не должны иметь механических повреждений. При необходимости Проверка работоспособности радиостанции в судовых услови-
ях. Включить две радиостанции метровых волн, имеющиеся на суд-
не (одну переносную): одну на передачу, другую на прием. Ус-
тановить связь в пределах судна в симплексном режиме работы на одной из частот в диапазоне 156.-.158 МГц. Выявить не рабо-
тающие каналы на прием и передачу 1.4.5.Техническое обслуживание устройства ЦИВ Периодичность Методика проведения ТО, технические требования Ежедневно Внутренний тест приставки ЦИВ. Проверить работоспособность контроллера ЦИВ в режиме самоконтроля, используя инструкцию по эксплуатации. Судовое оборудование ГМССБ 14 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Раз в неделю Внешний тест приставки ЦИВ. Проверить достоверность принимае-
мой информации путем контроля работоспособности УКВ-
радиоустановки с излучением в эфир в режиме избирательного вызо-
ва. Раз в шесть ме-
сяцев Просмотреть на дисплее координаты судна, введенные в устройство ЦИВ, собственный идентификационные номер, принятые сообщения. 1.4.6. Тестирование аппаратуры УКВ ЦИВ Sailor RM-2042, STR-8400,
2. Выбрать функцию «test» Использовать клавиши ← → Next На дисплее должно появиться сообщение: Test transmitted and received correct. В случае неисправности появиться сообщение: Test FAILED!!! И будет указан блок, где обнаруже-
на неисправность. Рассмотрим процедуру проведения тестовой проверки аппаратуры ЦИВ на примере оборудования STR-8400. 1. Войти в окно «функции» F 2. Выбрать функцию «Self Test» 6 На дисплее появиться сообщение, что вы приняли индивидуальный вызов с собст-
венной станции (в графах From и To будет указан ваш номер ЦИВ). Рассмотрим процедуру проведения тестовой проверки аппаратуры ЦИВ на приме-
ре оборудования фирмы SAIT/SKANTI DSC-3000. 1. Войти в главное меню Main Menu 2. Выбрать функцию “test” Исп. клавиши < > Enter 3. Выбрать функцию “self test” Исп. клавиши < > Enter В случае исправности аппаратуры на дисплее появиться следующее сообщение: Automatic Self-test 4 steps OK 0 by passed 0 failed SAIT/SKANTI DSC-3000.
Рассмотрим процедуру проведения тестовой проверки аппаратуры ЦИВ на примере оборудования SAILOR RM-2042. 1. Войти в окно «функции» FUNC Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
15 1.5. Система спутниковой связи ИНМАРСАТ. 1.5.1. Состав системы Инмарсат. Система спутниковой связи Инмарсат состоит из космического и наземного сегментов. К комическому сегменту относятся 4 искусственных спутника Земли, которые находятся на геостационарной орбите. Все четыре спутника располагаются в плоскости экватора. Их координаты: Наименование спутника Координаты AOR-West 54
o
W AOR-East 15.5
o
W IOR 64.5
o
E POR 178
o
E Наземный сегмент системы включает в себя сеть береговых земных станций (CES – Coast Earth Station, LES Land Earth Station), координирующих станций сети (NSC – Network Coordination Station) и центра эксплуатации сети. Система Инмарсат подразделяется на несколько стандартов или подсистем. ГМССБ включает в себя три основных стандарта Инмарсат: А, В, С, М Система связи Инмарсат -В является, по существу, усовершенствованной системой Инмарсат – А и обеспечивает те же режимы работы. В связи с этим, в дальнейшем будут рассматриваться обе эти системы вместе. Идентификационные номера судовых земных станций Инмарсат –А,В,C. Всем судовым земным станциям (SES) присваиваются уникальные номера. Иденти-
фикационные номера судовых земных станций стандарта А состоят из 7-ми цифр, первая –1. Станции стандарта В имеют девятизначные идентификационные номера, начинаю-
щиеся с 3. Идентификационные номера судовых земных станций стандарта С - девятизначные, первая цифра 4, следующие три цифры говорят об национальной принадлежности данного судна. 427300188 Россия 1.6. Судовые станции спутниковой связи.
Эксплуатационных требований к судовым земным станциям ИНМАРСАТ, обес-
печивающим передачу и прием в режиме буквопечатающей телеграфии (резолюция А.807(19)), эксплуатационных требований к судовым земным станциям, обеспечиваю-
щим двухстороннюю связь (резолюция А.808(19)). Судовое оборудование ГМССБ 16 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
1.6.1. Терминалы Инмарсат Терминалы, используемые в основных системах семейства Инмарсат, представляют собой небольшие радиостанции, и которые входят две основные части: антенный блок, устанавливаемый в месте, откуда есть прямая видимость спутника, и системный блок, размещаемый, как правило, в закрытой части подвижного объекта. Терминалы систем се-
мейства Инмарсат различаются по эксплуатационным характеристикам, по месту уста-
новки (на судне, в офисе), по типу источника питания (сеть переменного тока, аккумуля-
торные батареи), но основные технические характеристики всех выпускаемых терминалов должны удовлетворять стандартным требованиям Инмарсат. В зависимости от системы, в которой работает терминал, и объекта, на котором он установлен, к системному блоку терминала могут подключаться различные оконечные устройства: выносные пульты управления, сигнальные устройства, телефонный и факси-
мильный аппарат, автоматическая телефонная станция, принтер, персональный компью-
тер. Последний может входить в комплект станции и служить в качестве его основного органа управления. Морские терминалы имеют генератор сообщения о бедствии, служащий для автома-
тической передачи телеграфного сообщения о бедствии, которое содержит следующие данные: идентификатор терминала, местонахождение, курс и скорость судна и время, ко-
гда последний раз были определены координаты судна. Передача происходит автоматиче-
ски после нажатия специальной кнопки. Терминалы семейства систем Инмарсат выпускаются и свободно продаются многи-
ми зарубежными фирмами (в начале 1997 г. их насчитывалось более тридцати). Порядок ввода в эксплуатацию и использования терминалов установлен организацией Инмарсат. 1.6.2. Терминалы Инмарсат -А Терминалы системы Инмарсат -А подразделяются на три класса: класс 1, класс 2 и класс 3, которые обеспечивают следующие виды связи: класс 1 - дуплексная телеграфная связь; симплексная телеграфная передача в направлении на терминалы; дуплексная телефонная связь; симплексная телефонная передача в направлении на терминалы. класс 2 - дуплексная телефонная связь; симплексная телефонная передача в направлении на терминалы; симплексная телеграфная передача в направлении на терминалы. класс 3 – дуплексная телеграфная связь; симплексная телеграфная передача в направлении на терминалы. Типичные технические характеристики морских терминалов систем Инмарсат -А и Ин-
марсат –В Частоты Передача: 1626,5 - 1646,5 МГц Прием; 1525 - 1545 МГц Антенный блок Параболическая антенна диаметром 85 см. Ширина луча 14º (на уровне 3 дБ), Автоматическое наведение на спутник. Длина кабеля до 90 м. Управление С пульта, клавиатуры или телефонного аппарата Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
17 Дополнительно подключаемое оборудование Факсимильный аппарат (группа G3); генератор сообщения обедст-
вии, кнопка для включения передачи сообщения о бедствии, модем для высокоскоростной передачи данных, дополнительные теле-
фонные аппараты или АТС; устройство для считывания с кредит-
ной карточки Источники пи-
тания Сеть переменного тока 100/115/230 В, 50 или 60 Гц ± 6%; Потреб-
ление около 500 В-А Условия работы аппаратуры Температура от 0° до +45°С; относительная влажность - 95% при 40°С Условия работы антенного блока Температура - от –25 ° до +50°С; относительная влажность - 95% при 40 °С; ветер - до 100 уз; обледенение - до 25 мм; осадки - до 100 мм/ч; бортовая качка - до 30° (Т = 8 с); киле-
вая качка - до 10° (Т = 6 с); рыскание - до 8° (Т = 50 с) Терминалы Инмарсат-А в большинстве своем - одноканальные. В то же время неко-
торые из них рассчитаны для одновременной работы по нескольким каналам. Например, станция OceanRay2C - двухканальная, станция Magnavox - четырехканальная. Более 30-ти моделей терминалов системы Инмарсат-А широко используются в на-
стоящее время на морских судах. Однако в связи с появлением более совершенных тер-
миналов системы Инмарсат-В выпуск терминалов системы Инмарсат-А сокращен и новые модели не разрабатываются. 1.6.3.Терминалы Инмарсат-В По выполняемым функциям эти терминалы системы Инмарсат-В подразделяются на два класса: класс 1 и класс 2. Обеспечиваемые виды связи: класс 1 дуплексная телефонная связь; дуплексная телеграфная связь со скоростью 50 Бод; симплексная телефонная передача в направлении на терминалы (включая групповой вызов); симплексная телеграфная передача в направлении на терминалы (включая групповой вызов); прием объявлений по системе Инмарсат. класс 2 дуплексная телефонная связь; симплексная телефонная передача в направлении на терминалы (включая нормальный групповой вызов и зональный групповой вызов); прием объявлений по системе Инмарсат. Терминалы системы Инмарсат-В устанавливаются, главным образом, на морских судах и объектах, находящихся в удаленных районах, где отсутствуют другие эффектив-
ные средства связи. На рис.1.5 представлен терминал Инмарсат–В фирмы FURUNO model FELCOM 81B. Судовое оборудование ГМССБ 18 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Рис.1.5. Терминалы системы Инмарсат-В 1.6.4. Терминалы Инмарсат-С Терминалы системы Инмарсат-С предназначены для телексной связи и обмена дан-
ными в режиме промежуточного хранения информации на земной станции (Store and Forward). Большинство терминалов системы Инмарсат-С имеют в своем составе дополни-
тельное приемное устройство, позволяющее определять с высокой точностью координаты подвижного объекта по сигналам спутниковой навигационной системы GPS. По конструкции терминалы системы Инмарсат-С подразделяются на три типа: мор-
ские, предназначенные для установки на морских и речных судах, сухопутные, устанавли-
ваемые на других подвижных объектах (исключая воздушные суда), и портативные. На рис.1.6 представлен терминал системы Инмарсат –С. Рис.1.6. Терминал системы Инмарсат–С второго класса Морские терминалы системы Инмарсат-С по выполняемым функциям подразделя-
ются на четыре класса; Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
19 класс 0 - прием сообщений многофункционального группового вызова приемник РГВ; класс 1 - передача данных и телексных сообщений на земные станции и прием данных и телексных сообщений от земных станций; класс 2 - работа в двух режимах (переключаемых): в режиме классов 1 и 0 с возможно-
стью приема сообщений РГВ в течение времени, когда станция не занята в трафике, и в режиме приема только РГВ; класс 3 - одновременная работа в качестве станций классов 1 и 0. Типичные технические характеристики терминалов системы Инмарсат-С Частоты Передачи: 1625,5 - 1646,5 МГц Приема: 1530 - 1545 МГц Антенный блок Антенна ненаправленная спирального типа; длина кабеля до 100 м Управление С клавиатуры; экран на жидких кристаллах Дополнительно подключаемое оборудование Приемник GPS (обычно встроенный), принтер, персональный ком-
пьютер, блок питания от сети переменного тока Источники пита-
ния 12 -24 В (от +30% до -20%) - постоянный ток; 12 Вт - при приеме, 100 Вт - при передаче Условия работы аппаратуры Температура среды - от -0 до +45 °С; влажность - 95% при 40 °С; вибрация 5-20 Гц при 0,02g
2
/Гц; 20-150Гц при 3 дБ/окт. Условия работы антенного блока Температура среды: - от -35 до +55 °С; ветер до 200 км/ч; обледе-
нение до 25 мм; длина кабеля - до 100 м Приемник РГВ предназначен для использования на морских судах. Он принимает сообщения следующих видов: • сообщения всем судам; • индивидуальные сообщения; • сообщения определенным группам судов; • сообщения с географической адресацией; • информацию по системе Инмарсат. Приемник РГВ представляет собой либо автономное устройство с настройкой на фиксированные частоты, либо дополнительный блок, входящий в состав терминалов дру-
гих систем семейства Инмарсат. Приемник РГВ имеет буферное запоминающее устройст-
во для хранения всех принятых сообщений и читающее устройство для печати сообщений, типы которых выбраны пользователем. Для автоматической фильтрации сообщений с гео-
графической адресацией в приемник РГВ регулярно вводятся и обновляются координаты судна. Ввод координат может быть автоматическим от судовой радионавигационной сис-
темы или оператором. Система Инмарсат-С является системой, работающей в режиме store and forward, в режиме с промежуточным накоплением. Это означает, что в стандарте С невозможно ус-
Судовое оборудование ГМССБ 20 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
тановить прямое соединение с абонентом. Сообщение передаётся на береговую земную станцию, которая потом будет доставлять его по указанному адресу. Кроме того, отличительной особенностью системы Инмарсат-С является отсутствие телефонного режима работы и направленной антенны. Включите станцию Инмарсат-С. После подачи питания на станцию Инмарсат-С происходит автоматический выбор океанского района (сканируются частоты КСС и выбирается самый сильный сигнал). После выполнения команды LOGIN ваша станция зарегистрирована в текущем оке-
анском районе. Внимание
! Перед выключением станции необходимо предварительно выполнить ко-
манду log-out. Определение готовности станции к работе. Если ваша станция готова к приёму и передаче сообщений, на дисплее должна быть следующая информация: - в левом верхнем углу экрана указан один из четырёх океанских районов Инмарсат (East Atlantic, West Atlantic, Indian, Pacific); - в правом верхнем углу экрана должен быть обозначен уровень принимаемого сигнала (обычно обозначается условно квадратиками (не менее трёх)). 1.6.5. Терминалы Инмарсат-М Терминалы системы Инмарсат-М (рис.1.7, 1.8)обеспечивают телефонную связь, пе-
редачу и прием данных и факсимиле. К ним может быть подключен ряд периферийных устройств, в том числе приемник радионавигационной системы GPS. .
Рис.1.7. Терминал системы Инмарсат –М переносной вариант Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
21 Рис.1.8. Терминал системы Инмарсат–М судовой вариант По конструкции терминалы системы Инмарсат-М подразделяются на три типа: мор-
ские, предназначенные для установки на морских и речных судах, сухопутные, устанавли-
ваемые на других подвижных объектах (исключая воздушные суда), и портативные. Ниже приведены типичные технические характеристики морских терминалов систе-
мы Инмарсат -М. Антенна морского терминала выполнена в виде отдельного блока с кол-
паком. Типичные характеристики морского терминала системы Инмарсат –М Частоты Передача: 1626,5 - 1660,5 МГц Прием: 1525-1559 МГц
Антенна Слабо направленная, фазированная решетка. Длина соедини-
тельного кабеля - до 90 м Управление С телефонной трубки, имеющей экран на жидких кристаллах. Дополнительно Подключаемое обо-
рудование .Возможность введения пароля. Факсимильный аппарат (груп-
па G3); персональный компьютер, дополнительный телефон-
ный аппарат, устройство для считывания с кредитной карточ-
ки Источники пита-
ния Напряжение переменное от 90 В до 260 В с частотой 50 или 60 Гц или постоянное напряжение 10 -15 В, 20 - 32 В; Потребление: 100 Вт - на передачу, 50 Вт - на прием Внешние условия Относительная влажность 95% при 40°С; температура от -20" до +50 °С; максимальная скорость ветра 200 км/ч Судовое оборудование ГМССБ 22 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Устойчивость к ме-
ханическим воздей-
ствиям Скорость поворота - до 65°/с; вибрация: 5-20 Гц при 0,02g
2
/Гц; 20-150 Гц при 3 дБ/окт; удары: 20 g с периодом 11 мс; ускорение: 0,5 g; скорость до 110 км/ч На рынке появились малогабаритные портативные терминалы системы Инмарсат -М весом менее 2 кг. Это стало возможным после ввода в действие в 1996 г. спутников типа Inmarsat-3, имеющих несколько дополнительных антенн с большим усилением, которые создают пять узких лучей, перекрывающих практически всю сушу и значительную часть водной поверхности Земли. 1.6.6. Обобщенная структурная схема терминала Инмарсат На рис.1.9 показана обобщенная структурная схема терминала. Отдельные устройст-
ва, обозначенные на схеме, могут быть другими или вообще отсутствовать, в зависимости от системы, в которой используется терминал. Рис.1.9. Обобщенная структурная схема терминала системы Инмарсат: А – антенна; Д – дуплексер; МШУ – малошумящий усилитель; АУМ – антенный усилитель мощности; ОПУ – опорно–поворотное устройство; БОУ – блок оконечных усилителей; ПЧ1 – преобразователь частоты приемного тракта; ПЧ2 - преобразователь частоты передающе-
го тракта; КГ- кварцевый генератор; СЧ – синтезатор частот; ПРМ – приемник; ДМ – блок демодуляторов; ВЗБ – возбудитель передатчика; БУА – блок управления антенной; ДВ – датчик вертикали; Р – репитер гирокомпаса; ИФМ – интерфейс модема; ПЦК – процессор канальный; ПЦА – процессор управления антенной; ИФО – интерфейс оконечного устройства; БП – блок питания; ПУ – принтер; ВД – видеодисплей с клавиатурой; ТФ – телефонный аппа-
рат; ТА – телеграфный аппарат; ФА – факсимильный аппарат. Антенный блок. В антенный блок любого терминала входят: собственно антенна А, антенный усилитель мощности передаваемых сигналов АУМ, малошумящий усилитель Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
23 МШУ, служащий для предварительного усиления принимаемых сигналов, дуплексер Д, обеспечивающий частотное разделение передаваемых и принимаемых сигналов. Терминалы систем Инмарсат-А, Инмарсат-В и морские терминалы системы Инмар-
сат-М имеют, кроме того, опорно-поворотное устройство антенны ОПУ и блок оконечных усилителей, которые служат для автоматического наведения антенны на спутник. Все уст-
ройства, входящие в антенный блок, защищены радиопрозрачным колпаком. В системах Инмарсат-А и Инмарсат-В антенна терминала имеет значительную на-
правленность (коэффициент усиления - около 20 дБ). Она обычно состоит из параболиче-
ского зеркала диаметром около 1 м и облучателя, расположенного в фокусе параболоида. Применяются также антенны в виде фазированной решетки. Используемые в терминалах системы Инмарсат-М антенны различны по форме и размерам: от механически направ-
ляемых или гиростабилизированных параболических устройств до простых плоских ан-
тенных решеток, вмонтированных в крышку небольшого чемоданчика - миникейса. Тер-
миналы системы Инмарсат -С имеют ненаправленную малогабаритную антенну спираль-
ного типа. Дуплексер состоит из двух полосовых фильтров, один из которых настроен на поло-
су частот приема, другой - передачи. Дуплексер обеспечивает переходное ослабление из канала передачи в канал приема не менее 100 дБ. Антенный усилитель мощности (АУМ) обладает частотной избирательностью, чем достигается ослабление гармонических составляющих, которые могли бы создавать поме-
хи другим системам. Для повышения надежности работы терминала АУМ может иметь систему автоматического регулирования мощности и устройство защиты от перегрева. В антеннах терминалов систем Инмарсат -А и Инмарсат -В при температуре выше 75 °С АУМ автоматически выключается. Антенны морских терминалов систем Инмарсат-А, Инмарсат-В и Инмарсат-М тре-
буют применения систем ориентации и стабилизации по направлению на спутник, рабо-
тающих в условиях качки судна. Терминалы системы Инмарсат-С, имеющие ненаправ-
ленные антенны, не требуют применения таких систем и могут работать на передачу и прием при сильной бортовой и килевой качке. В опорно-поворотных устройствах (ОПУ) используется четырехосная конструкция. Одна пара осей ОПУ - килевой стабилизации и отработки крена - служит для удержания рамы карданного подвеса (или платформы) в горизонтальном положении, другая пара - азимутальная и угломестная - для ориентации антенны в направлении на спутник относи-
тельно горизонтальной плоскости. В большинстве случаев рама карданного подвеса удерживается в горизонтальном положении гироскопическим способом. Для этой цели используются два гироблока в виде вращающихся маховиков. Оси вращения маховиков находятся во взаимно перпендику-
лярных плоскостях, совпадающих с осями карданного подвеса. При отклонении платфор-
мы от горизонтальной плоскости гироскопы создают противоположный момент, стремя-
щийся вернуть ее в горизонтальное положение. Описанный выше способ называют пассивным. В некоторых станциях используется активный метод, при котором рама карданного подвеса удерживается в горизонтальном положении двумя следящими системами с датчиками вертикали. Следящие системы при помощи электродвигателей компенсируют углы рассогласования между датчиком верти-
кали и углами крена и дифферента. Судовое оборудование ГМССБ 24 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Устройства наведения антенны. Для управления антенной морских терминалов систем Инмарсат-А и Инмарсат-В применяются специальные устройства, принципы рабо-
ты которых описаны ниже. Процесс управления антенной разделяется на два этапа: сначала антенна приблизи-
тельно наводится на спутник, а затем осуществляется точное слежение за спутником. На обоих этапах поворотами антенны управляют устройства ПЦА, БУА и БОУ (см. рис.1.8). Приблизительное наведение может быть выполнено самим оператором по макси-
мальному уровню сигнала, принимаемого от спутника, или по известным ему азимуту и углу возвышения спутника, которые он вводит в ЭВМ. В некоторых моделях терминалов обеспечивается автоматическое предварительное наведение антенны посредством ЭВМ, которая производит сканирование в пределах заданного сектора или во всей верхней по-
лусфере. После предварительного наведения антенны на спутник станция переходит в ре-
жим автоматического сопровождения спутника по максимуму принимаемого сигнала (мо-
ноимпульсный метод). В начальный момент антенна направлена по азимуту в точку А. Далее ПЦА выдает в БУА команду поворота на небольшой угол вправо (точка В), затем влево (точка С), после чего устройство ПЦА сравнивает поступившие значения уровней сигнала и принимает решение о повороте антенны в ту сторону, где сигнал больше (в точ-
ку D). В новой точке производятся те же действия. Это происходит до тех пор, пока зна-
чения сигналов при смещении антенны влево и вправо не станут одинаковыми, после чего антенна выставляется в среднее положение. Описанные выше циклы коррекции антенны по азимуту и углу возвышения повторяются через определенные интервалы времени, на-
пример, через каждые 10 мин. При изменении курса судна на некоторый угол ротор репитера гирокомпаса Р пово-
рачивается на тот же угол, вследствие чего блок БУА выдает в блок БОУ серию импуль-
сов, число которых пропорционально углу поворота судна. В результате этого антенна по-
ворачивается так, что остается направленной на спутник. Для поддержания антенны в направлении заданных азимута и угла места (возвыше-
ния) спутника используются два шаговых электродвигателя, которые приводятся в дейст-
вие импульсами напряжения, вырабатываемыми блоком управления антенной БУА и бло-
ком опорных усилителей БОУ. На блоке БОУ имеются переключатели для ручного управ-
ления антенной по азимуту и углу места. Описанные выше устройства обеспечивают стабилизацию антенны терминала сис-
тем Инмарсат-А и Инмарсат-В в заданном направлении с точностью не хуже 1° при бор-
товой качке в пределах ±25° с периодом более 12 с и килевой качке в пределах ±7° с пе-
риодом более 10 с и рыскании в пределах ±4° с периодом более 100 с. Приемное устройство. Как показано на схеме см. (рис.1.9), в приемное устройство входят первый преобразователь частоты ПЧ1, собственно приемник ПРМ со вторым пре-
образователем частоты, демодулятор ДМ и интерфейс модема ИФМ, которые в зависимо-
сти от типа терминала обеспечивают работу одного или более трактов (аналоговый и дис-
кретный). Гетеродинные частоты выдаются синтезатором частот СЧ, стабильность кото-
рого задается кварцевым генератором КГ. Первая гетеродинная частота - постоянная; но-
минал второй гетеродинной частоты автоматически устанавливается в соответствии с но-
мером выделенного канала. Передающее устройство включает в себя возбудитель ВЗБ, работающий на частоте, выдаваемой синтезатором СЧ, и преобразователь частоты ПЧ2, выдающий сигнал на ан-
тенный усилитель мощности АУМ. Модуляция сигнала осуществляется процессором ка-
нальным ПЦК. Управление работой станции в максимально возможной степени автоматизирова-
но либо посредством собственного встроенного процессора, либо на основе подключенно-
го к терминалу персонального компьютера. В зависимости от типа терминала команды Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
25 управления вводятся оператором с помощью оконечных устройств - специального пульта управления ПУ, клавиатуры ЭВМ, клавиатуры телеграфного аппарата или клавиатуры те-
лефонного аппарата. Основными функциями процессора или ЭВМ являются: - отработка команд оператора, вводимых им в пульт управления ПУ; - управление антенной (автоматическое первоначальное наведение на спутник и автоматическое слежение за спутником посредством устройства ПЦА); - управление синтезатором частот при настройке терминала; - управление через соответствующие интерфейсы работой оконечных устройств - те-
лефонного аппарата ТФ, факсимильного аппарата ФА, телеграфного аппарата ТГ. Программное обеспечение для работы процессора или ЭВМ, поставляемое вместе с терминалом, обеспечивает простоту и удобство управления процессами связи. Управле-
ние сводится к несложному диалогу между оператором и терминалом. Необходимую опе-
ратору информацию терминал обычно автоматически отображает на видеодисплее ВД. В малогабаритных станциях для этой цели служит миниатюрный экран на жидких кристал-
лах, встроенный в трубку телефонного аппарата. В некоторых моделях станций преду-
смотрена печать служебной информации телеграфным аппаратом. Источники питания. Терминалы систем Инмарсат-А и Инмарсат-В получают элек-
тропитание от сети переменного тока с частотой 50 или 60 Гц. Терминалы систем Инмар-
сат-С и Инмарсат-М, как правило, могут работать как от сети переменного тока, так и от аккумуляторов. Требования к этим источникам питания весьма скромные и легко могут быть удовлетворены батареей аккумуляторов или электросетью подвижного объекта. Сравнительные конструктивные характеристики морских терминалов приведены на рис.1.10. Рис.1.10. Сравнительные конструктивные характеристики морских терминалов Судовое оборудование ГМССБ 26 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
1.7. Судовая земная станция спутниковой связи INMARSAT–C SAILOR H2095B В ТАБЛИЦЕ 1.2. ПРИВЕДЕНО СООТВЕТСТВИЕ ПРИБОРОВ СТАНЦИИ ИНМАРСАТ-С ФИРМЫ SAILOR И ФИРМЫ THRANE & THRANE Таблица 1.2 Thrane & Thrane
SAILOR
Назначение
ТТ-3020В
H2095B
Приемопередатчик станции
TT-3020B/Opt.005
H2095B/Opt.005
Приемопередатчик со встроенным приемником GPS
TT-3001B
Антенна
TT-3606A/Opt.001
H2098A
Терминал сообщений
TT-3680A
H2096A
Блок питания 96 Вт
TT-3680B
H2096B
Блок питания 200 Вт
TT-3601A
H2099
Клавиатура
TT-3602A
H1253A
Монохромный монитор, 220V АС
TT-3602A/Opt.010
H1253B
Монохромный монитор, 24V DC
TT-3608A
H1252A
Принтер, 220V АС
TT-3608A/Opt.010
H1252B
Принтер, 24V DC
1.7.1. Требования по установке антенны При установке антенны выбирают место наиболее свободное от судовых конструк-
ций, заграждающих обзор. Как правило, лучшим вариантом является размещение антенны выше радарных антенн. При этом необходимо обеспечить удаление от других антенн: до ПВ/КВ антенны – более 5 м, до УКВ антенны - более 4 м, до магнитного компаса – более 3 м. Если при установке антенны не избежать таких препятствий, как труба, мачта и т. д., то придерживаются следующих правил: расстояние до препятствия должно быть та-
ким, чтобы теневой сектор составлял не более 3 °. Это означает, что минимально допус-
тимое расстояние до препятствия составляет 20 диаметров препятствия. Так, если мачта имеет диаметр 10 см, то расстояние от нее до антенны должно составлять не менее 20•0,1= 2 м. Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
27 1.7.2. Представление на экране информации приемопередатчика станции спутниковой связи ИНМАРСАТ–С «SAILOR H2095B» Приемопередатчик Capsat TT-3020 B дает возможность инспектирования состояния его аппаратного и программного обеспечения. Такое инспектирование осуществляется при помощи экрана состояния (Status Screen). Если приемопередатчик находится в режиме терминала, то можно использовать команду st -w для вывода на дисплей экрана состоя-
ния. При использовании программного обеспечения обработки сообщений фирмы Thrane & Thrane ту же самую информацию можно вывести на дисплей, выбрав меню: OPTIONS – STATUS – TRANSCEIVER: Transceiver Print Save Update HARDWARE: System Clock 1999 –12 – 12 11:43 Synth”s LO ½ Corr. A / C / R Dif / Temp RX / TX / AGC / FIFO R / C-B / B / S 1 yes 1500mV 1960 mV 40 Hz 105 mA 06H 1a yes 1960 mV 9 d. C 2500 mA 00H 00H 2 yes unused 1460 mV 3060 mV 1 3 yes yes 5 SOFTWARE: Version 1.4DL, 92 – 06 – 04, Service 97 – 05 – 27 by – Synchronization : yes Serial no : 890254 Logged in : yes Mobil no : 492380021 TDM type : NCS Preferred ocean : None TDM channel number : 12580 Current channel : NCS Current protocol : free TDM origin : 144 TDM frame number : 3215 BB error rate : 0 of 100 1.7.3. Информация об аппаратном обеспечении Данная информация имеет заголовок HARDWARE и шесть столбцов. SYNTH”s (синтезаторы) Дается информация о том, находятся ли блоки генерирования частоты в режиме за-
хвата сигнала, т.е. имеется ли сигнал спутника, с которым они взаимодействуют. Во всех строках столбца должна стоять индикация «YES» (Да). Судовое оборудование ГМССБ 28 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
LO 1/2 (гетеродины) Уровни гетеродинов – это уровни напряжений, имеющихся в данный момент на вы-
ходе цепей гетеродинов в схеме приемника. Уровни напряжений могут находиться в пределах 500 – 5000 мВ. Вместо показания LO.2 может быть надпись «unused» (не используется), что озна-
чает наличие новой версии аппаратуры, которая не нуждается во втором гетеродине. CORR. A/C/R (следящий фильтр) Здесь дается информация о том, как следящий фильтр компенсирует кратковремен-
ный уход частоты кварца, связанный с изменением условий окружающей среды, и уход частоты, связанный со старением кварца. Дается действительное значение А напряжения корректировки частоты, которое используется программным обеспечением для управле-
ния схемой генерирования частоты. Характеристиками диапазона корректировки служат центр окна С и диапазон окна R. Диапазон является фиксированной величиной. При нор-
мальном функционировании должно соблюдаться условие: C – R < A < C + R Dif/Temp В этом столбце представлены параметры, характеризующие работу кварцевого гене-
ратора: отклонение частоты в Герцах от частоты канала, используемого в настоящий мо-
мент DIF, и текущая температура Temp, измеренная вблизи ЗГ. Если приемопередатчик настроен на какой-либо канал, вы будете видеть отклонение частоты генератора от часто-
ты этого канала. Если станция не настроена, то эта величина будет недействительной. Для нормальной работы станции величина отклонения DIF не должна превышать ± 300 Гц. Температура не должна превышать температуру окружающей среды более чем на 10÷15 °С. RX/TX/AGC/FIFO В этом столбце представлены параметры, характеризующие режимы работы антен-
ного блока: Приемный ток RX – это ток, который станция замеряет на антенном разъеме в ре-
жиме дежурного приема. Величина должна быть 105 мА при подключенной антенне, 0 мА при отключенной антенне, «Too high» (слишком высокий) при коротком замыкании в разъеме антенны или в кабеле. Энергопотребление при передаче ТХ характеризуется током, измеренным на разъе-
ме антенны во время последней передачи. Значение этого тока должно быть 2000 – 2500 мА. АРУ (AGC) – это напряжение, управляющее усилителями приемника. Значение на-
пряжения АРУ должно быть около 3000 мВ при хорошем сигнале и приблизительно 2000 мВ при отключенной антенне. Величина АРУ служит также для контроля усиления мало-
шумящего усилителя и контроля кабеля. Параметр характеризует схему обслуживания Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
29 обратного магазинного типа, где хранятся информационные биты непосредственно перед передачей. В этом поле всегда должно присутствовать значение «YES» (Да). R/C – B/B/C Эти параметры характеризуют режим работы декодера Виторби – отдельного мик-
ропроцессора, декодирующего принятые данные. Процессор выдает на экран (в форме шестнадцатеричного числа) число перенорми-
ровок декодера Виторби R. Это число говорит о том, сколько раз пришлось рассчитывать данные предшествующей информации. Чем больше это число, тем более слабым или ис-
каженным является принимаемый сигнал. На экран выводится также число срывов слеже-
ния декодера Виторби С, которое возрастает по мере увеличения искажения сигнала, и в той же строке – число битов срыва В. Оба числа являются шестнадцатеричными и долж-
ны быть нулями. Контроль сводного бюллетеня осуществляет главный процессор на основе данных, полученных за каждые 8,64 с приема. Данные, полученные за это время, называются ка-
дром. Кадр включает в себя пакеты, первым и важнейшим из которых является пакет со сводным бюллетенем, в котором содержится номер кадра, а также идентификация и воз-
можные услуги излучающей станции и данного конкретного канала. Контроль сводного бюллетеня будет давать на экран «1», что означает достоверный сводный бюллетень, но во время настройки или передачи может отображаться «0». Уровень сигнала (S) может меняться от 0 до 5, причем 5 соответствует наилучшему сигналу. Эта величина измеряется непосредственно в тракте приемного сигнала (после демодуляции), а число отсчетов перенормировок R рассчитывается после декодирования. Таким образом R имеет задержку 8,64 с по отношению к S. Значение уровня сигнала S всегда будет верным, даже когда станция теряет синхронизацию. 1.7.4. Информация о программном обеспечении Часть текста, относящаяся к программному обеспечению (SOFTWARE), имеет заго-
ловок и два столбца: текущая доступная информация о спутниковом канале связи и долго-
временная информация, содержащая обзор команд пользователя, ожидающих исполнения. В строке заголовка содержатся следующие сведения: номер версии программного обеспечения приемопередатчика ТТ-3020В, дата выпуска этой версии, дата и время по-
следнего технического обслуживания станции и инициалы сервисного инженера. Далее раскрывается содержание строк по двум столбцам текста под этим заголовком. Synchronization Эта информация соответствует состоянию светодиода “Login” на передней панели приемопередатчика. Значение должно быть “YES” (Да), если приемопередатчик может принимать и декодировать спутниковый сигнал надлежащим образом. Logged in Эта информация соответствует состоянию светодиода “Login” на передней панели приемопередатчика. Значение будет “YES” (Да), если пользователь инициировал команду “Login” и принял соответствующее подтверждение от координирующей станции сети Ин-
марсат текущего океанского района. Значение будет “NO” (Нет), когда аппаратура вклю-
чается впервые, а также в тех случаях, когда пользователь инициировал команду “Logout” Судовое оборудование ГМССБ 30 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
и принял подтверждение от координирующей станции сети Инмарсат текущего океан-
ского района. TDM-type (тип дежурного канала с временным уплотнением) В этой строке содержится информация о том, на канал какой станции в настоящий момент настроен приемопередатчик: координирующей станции сети (NCS) или береговой земной станции (LES). В редких случаях это может быть отдельно стоящая станция. В данной строке возможны следующие показания: NCS, LES, Joint NCS или Standby NCS. TDM Channel number (номер канала TDM) Номер канала лежит в пределах от 8000 до 14000, что соответствует приемной или передающей частотам системы Инмарсат -С. Current channel (текущий канал) Эта информация указывает, какой тип канала использует приемопередатчик. При приеме канал может быть LES или NCS, а при передаче – сигнальный канал или канал со-
общений. Во время изменения канала показание будет “Retuning” (перестройка). В соот-
ветствии с вышесказанным, возможны следующие варианты показаний: NCS, LES, Signalling, Message или “Retuning”. Current protocol (текущий протокол) В этой строке дается информация о том, в соответствии с каким протоколом работа-
ет в данный момент приемопередатчик. Возможные показания: • Free (свободен); • Pending (ожидающий решения); • Sending Distress (передача бедствия); • Sending Distress Test (текстовая передача бедствия); • Login (вход в систему); • Logout (выход из системы); • Changing NCS (смена координирующей станции); • Scanning (сканирование); • Link Test (проверка линии связи); • Transmission (передача); • Receiving message (прием сообщения); • Confirmation request (запрос подтверждения); • Message delivery (доставка сообщения); • Position report (сводка о местоположении); • Data report (сводка данных); • Link test request (запрос на проверку линии связи). TDM origin Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
31 Этот номер принимается в кадре данных от текущей станции. Он соответствует станции, заложенной в таблицу NCS или LES. TDM frame number Это номер принятого в данный момент кадра данных на дежурном канале. Номера начинаются в полночь с нуля и кончаются номером 9999 непосредственно перед полуно-
чью, новый кадр начинается каждые 8,64 с. Если в строке на этом месте появляется инди-
кация “–”, это означает, что приемопередатчик не получил действующий сводный бюлле-
тень (см. столбец 6 в поле “HARDWARE”). BB error rate (коэффициент ошибок сводного бюллетеня) Приемопередатчик ведет статистику сводного бюллетеня за последние 100 кадров. Это дает представление о качестве сигнала в течение последних 15 мин. При передаче ко-
эффициент ошибок не будет возрастать. Данное число передается на береговую станцию как составная часть проверки линии связи. Serial number (серийный номер) Серийный номер, в основном, служит для идентификации аппаратуры, но он являет-
ся также и логическим идентификатором приемопередатчика, так как данному серийному номеру должен соответствовать конкретный номер подвижной станции. Mobile number (номер подвижной станции) Номер подвижной станции является вызывным кодом. Он не используется аппара-
турой для выполнения своих функций, а выводится на экран, чтобы помочь вам запомнить его. Preferred ocean (предпочтительный океанский район) Эта информация используется для осуществления команды “Login”, а также при предусмотренном ежедневном сканировании, производимом станцией. Если при сканиро-
вании обнаруживается другая координирующая станция (в другом океанском районе) с более сильным сигналом, чем станция, используемая в текущий момент, программа авто-
матически осуществит процедуру Login в данный океанский район, но при этом не изме-
нится предпочтительный океанский район. Activities in queue (очередность функционирования) Эта информация будет присутствовать только в том случае, если вы указали не-
сколько команд подряд. Низшую категорию приоритета имеют команды передачи. Вывод информации на печать При использовании программы окна терминала сообщений информация о состоянии приемопередатчика может быть без труда распечатана. Для этого достаточно выбрать следующие меню: OPTIONS-STATUS-TRANSCEIVER-PRINT. Пользуясь интерфейсом приемопередатчика ТТ-3020В, эту функцию можно выпол-
нить при помощи команды: st –w p, где буква “p” означает “print” (печатать). Сохранение информации в файле для передачи Судовое оборудование ГМССБ 32 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
В некоторых случаях полезно хранить информацию о состоянии в файле (на диске) для дальнейшего использования или даже передачи через систему Инмарсат-С. Это легко осуществить при помощи программы окна терминала сообщений, выбрав следующее ме-
ню: OPTIONS-STATUS-TRANSCEIVER-SAVE. После этого можно просмотреть файл, загрузить его в редактор и добавить собст-
венные замечания, а позднее, возможно, и передать этот файл. 1.7.5. Ошибки и неисправности при связи Отсутствие синхронизации Если вы включили приемопередатчик ТТ-3020В, а индикатор LOGIN на передней панели не начинает мигать или не светится постоянно, по прошествии 5-ти минут после включения необходимо проверить следующее: – Подключена ли антенна? – Подключен ли надлежащим образом кабель антенны? Проверьте показание напряжения АРУ (АGС) на экране состояния приемопередат-
чика при подключенной и отключенной антенне. ДОЛЖНО БЫТЬ: с подключенной ан-
тенной напряжение АРУ около 3000 мВ, без антенны – примерно 2000 мВ. Проверьте показание подлинного идентификатора NCS (TDM origin). Согласуется ли он с выбранным океанским районом? Значение идентификатора: 1– 44 Западная Атлантика. 101-144 Восточная Атлантика. 201-244 Тихий океан. 301-344 Индийский океан. Проверьте, находится ли антенна в зоне прямой видимости выбранного спутника? Долгота соответствующего спутника: Западная Атлантика 54 ° W Восточная Атлантика 15,5 ° W Тихий океан 178 ° E Индийский океан 64,5 ° Е Ошибки протокола Всякий раз, когда случается ошибка на линии связи, указывается источник сообще-
ния об ошибке. Это означает, что, прежде чем на экране появится индикация причины ошибки, вы увидите сообщение: Message from Land Station (Сообщение от береговой станции) или Message from Transceiver (Сообщение от приемопередатчика) Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
33 Только в том случае, когда сообщение не доставлено адресату, на экране появится еще код ошибки, например: Land Station gives error code: PRF. (Береговая станция сообщает код ошибки: PRF), где PRF означает “нарушение протокола”. Эти коды невозможно исключить полностью, поскольку они могут меняться от станции к станции. Если пользователю желательно получить более полное объяснение, необходимо связаться с оператором станции. 1.7.6. Коды ошибок передачи
Код Комментарий ABC Доступ запрещен ADR Адресат отказывается ATD Предпринимается попытка доставить сообщение BUS Занято CCD Вызов прерван или отключен CIE Емкость береговой станции не обеспечивает обработку вашего сообщения CNS Вызов не начался FAU Неисправность FSA Быстрое избирательное уведомление не предусмотрено IAM Не удалось обработать информацию об адресе в следующем сообщении IDS Недействительные данные судна IDT Перерыв ввода данных IFR Запрос недействующих возможностей IMS Размер сообщений недействителен IND Несовместимый пункт назначения INH Не удалось установить тип сообщений из заголовка ISR Недействительный запрос судна LEF Отказ местного оборудования LPE Локальная процедурная ошибка MBB Сообщение прервано из-за передачи сообщения более высокого приорите-
та MCC Перегрузка канала сообщений MCF Неисправность в канале сообщений MKO Сообщение уничтожено оператором Судовое оборудование ГМССБ 34 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
MSO Аппаратура отключена NAL Отсутствует строка адреса NDA Не предпринималась попытка доставить сообщение NFA Нет конечного автоответа NIA Нет первичного автоответа NOB Невозможно получить NOC Нет соединения NP Нет абонента NTC Перегрузка сети OAB Оператор вышел из связи OCC Телекс занят OOO Выход из строя PRC Преждевременное разъединение PRF Нарушение протокола RCA Уведомление о вручении не предусмотрено REF Имелся отказ в дистанционной аппаратуре RLE Перерасход ресурса RPE Ошибка дистанционного протокола RPO Выход из строя лицензированного частного агентства связи SCC Вызов успешно завершен SHE Неисправность в аппаратуре подвижной станции SNF Неисправность в спутниковой сети SPE Ошибка протокола в аппаратуре подвижной станции SUC Доставляются результаты испытания TBY Занята линия TGR Сброс TDM–группы TIM Перерыв WFA Неправильный конечный автоответ WIA Неправильный начальный автоответ Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
35 1.7.7. Разъемы приемопередатчика Связной порт Приемопередатчик Capsat ТТ-3020В связан с устройством управления через стан-
дартный порт RS-232C, расположенный на задней панели (X4). ТТ-3020В допускает сле-
дующие варианты параметров протокола: *Скорость в Бодах: 110, 150, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600. *Установочные параметры протокола: 7/8 битовое представление данных; Отсутствие проверки на четность/проверка на четность/проверка на нечетность; 1 или 2 стоповых бита. *Квитирование установления связи: аппаратное, использование сигналов DTR и CTS. На заводе-изготовителе запрограммированы следующие параметры: 4800 бод; 8 бит; нет проверки на четность; 1 стоповый бит. Для изменения скорости передачи данных и установочных параметров протокола используйте руководство по эксплуатации. На заводе-изготовителе могут быть также ус-
тановлены параметры, заданные покупателем. Сопряжение с периферийными устройствами Приемопередатчик может быть использован для работы в сочетании с различными устройствами. К таким устройствам относятся, например: • Терминал сообщений ТТ-3606А • IBM-совместимый ПК в комплекте с программным обеспечением ТТ-10202А/В • Компьютеризованное оборудование. Терминал сообщений ТТ-3606А Для сопряжения приемопередатчика ТТ-3020В с терминалом сообщений ТТ-3606А нужно просто использовать связной кабель длиной 2 м, входящий в комплект поставки. Примечание
: Длина связного кабеля для последовательного интерфейса не должна превышать 100 м, так как терминал сообщений ТТ-3606А работает со скоростью передачи данных 4800 бод, с использованием стандарта RS–423. IBM-совместимый ПК Для сопряжения приемопередатчика ТТ-3020В с IBM-совместимым ПК нужно ис-
пользовать один из двух связных кабелей, входящих в комплект поставки (с 9 или 25 штырьковым разъемом со стороны ПК). Длина связного кабеля не должна превышать 8 м, так как программное обеспечение ТТ-10202А имеет в качестве стандартной скорость пе-
редачи данных 4800 бод. и использует стандарт RS-232С. В связи с тем, что аппаратное обеспечение ПК обычно не соответствует стандартам RS-423, максимальная длина связ-
ного кабеля оказывается меньше, чем длина кабеля для сопряжения с терминалом сооб-
щений ТТ-3606А. Судовое оборудование ГМССБ 36 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Так как приемопередатчик ТТ-3020В рассчитан на аппаратные сигналы подтвержде-
ния связи CTS и DTR, очень важно, чтобы используемый ПК был совместим с аппарат-
ными средствами IBM, касающимися последовательного интерфейса связи. Известно, что при работе с компьютерами фирмы “Wang” в этом отношении бывают затруднения. Управление потоком данных В приемопередатчике ТТ-3020В используется дополнительно либо аппаратное, либо программное управление потоком данных. Аппаратное управление потоком данных осуществляется посредством использова-
ния сигналов DTR и CTS. Программное управление потоком со стороны приемопередатчика и со стороны компьютера осуществляется с помощью сигналов XON/XOFF; сигналы DTR и DSK при этом не используются. Использование сигналов ENQ (символ запроса) и ACK (подтвер-
ждение приема) в этом случае невозможно. Разъем шины T-bus Разъем Х5 шины T-bus на задней панели приемопередатчика может использоваться для одной из следующих целей: • для связи по шине T-bus фирмы Thrane & Thrane в случае подключения дистанци-
онного аларма ТТ-3042В или другого устройства, имеющего шину T-bus. • вход и выход международного стандарта NMEA 0183 в случае подключения нави-
гационного устройства или при использовании встроенного в приемопередатчик прием-
ника GPS. По умолчанию заводская установка данного выхода – связь по шине T-bus. Разъем Х5 является миниатюрным ВЧ-разъемом. По внутреннему проводнику идет передача информационных сигналов, а внешний является экраном. Установка порта Х5 для приема данных по стандарту NMEA 0183 При использовании порта Х5 для ввода координат от внешнего GPS в стандарте NMEA 0183 необходимо: 1. Отключить питание приемопередатчика, 2. Снять нижнюю крышку (вид на плату при открытой нижней крышке см. рис.1.11.), 3. Найти на микропроцессорной плате переключатель с шестью ключами с номерами от1 до 6. Установить ключи 1 и 3 в положение OFF. при этом порт Х5 переходит в режим работы по стандарту NMEA 0183 на прием. Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
37 Рис.1.11. Вид на плату при открытой нижней крышке Установка порта Х5 для передачи данных по стандарту NMEA 0183 Если в станции имеется встроенный приемник GPS и хотите подать координаты на другие приборы, необходимо поставить ключ 1 в положение OFF, а ключ 3 в положение ON. Установка порта Х5 в режим связи по шине T-bus Для подключения внешнего прибора тревожной сигнализации через порт Х5 необ-
ходимо поставить ключ 1 в положение ON. 1.7.8. Генерация системы Введение Генерация системы – это особый режим, в который можно войти при включении пи-
тания приемопередатчика ТТ-3020В. Он позволяет изменять общий режим работы обору-
дования, прежде чем вы будете использовать его для связи. Приемопередатчик CAPSAT ТТ-3020В имеет повышенный уровень защиты инфор-
мации, к которой приемопередатчик без какого-либо вмешательства пользователя осуще-
ствляет обращение, к параметрам системы, которые хранятся в энергонезависимой памяти ЭППЗУ, а также к изменению этих параметров. В том случае, когда необходимо изменять некоторые из специальных параметров системы, следует предоставить приемопередатчику возможность записи их в защищенной части ЭППЗУ. Содержимое этой части памяти ЭППЗУ можно изменить только при нажа-
тии кнопки SET на передней панели приемопередатчика, что позволяет вам осуществлять полное управление при необходимости обновления этих параметров. К информации, хранящейся в защищенной части ЭППЗУ, относится: - серийный номер станции фирмы THRANE & THRANE; - главная таблица координационной станции сети; - тип подвижной станции (сухопутная или морская); - установочные параметры порта Х4 интерфейса последовательной связи. Судовое оборудование ГМССБ 38 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
После установки станции вам нужно ввести идентификатор станции и тип подвиж-
ной станции. Рассмотрим эти процедуры. Подготовка терминала Для изменения параметров приемопередатчика могут быть использованы терминал сообщений или IBM-совместимый ПК с версией ДОС 2.00 и выше, имеющий связное про-
граммное обеспечение. Включите питание терминала, монитора и принтера. Подождите, пока на экране монитора не появится сообщение «Transceiver not connection» (приемопередатчик не подключен). После этого наберите: OPTIONS – CONFIGURATION - TERMINAL Вход в режим генерации системы 1. Включите питание приемопередатчика, одновременно удерживая нажатой кнопку «Set». Вы должны удерживать ее нажатой по крайней мере 10 с. 2. Нажмите на клавишу «ENTER» и наблюдайте за появлением на экране монитора меню генерации системы. Если этого не происходит, повторите пункты 1 и 2. Меню генерации системы имеет вид: 0 Quit (выход из системы). 1 Init system parameters (инициализация параметров системы). 2 EGC setting (установочные параметры РГВ). 3 Filerouting (маршрутизация файлов). 4 Reporting service (служба сводок о координатах). 5 NCS Table (таблица координационной станции сети). 6 Preferred ocean (предпочтительный океанский район). 7 Console settings (установочные параметры терминала). 8 Mobil Number (номер подвижной станции). 9 Mobil Type (тип подвижной станции). Enter number > (Введите номер) Для осуществления операций нужно набрать соответствующий номер. Чтобы снова увидеть меню, достаточно набрать на клавиатуре CTRL+C. Комбинация CTRL+C дейст-
вует также в качестве отмены команды. Примечание
. При использовании программы не следует нажимать клавишу ESC, на-
ходясь в режиме генерации системы. При нажатии ESC происходит воз-
врат к меню программы обработки сообщений, а это может привести к ошибке. Если клавиша ESC была нажата, следует выключить оба блока и начать все сначала. Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
39 Ввод номера и типа подвижной станции Нажмите на клавишу с цифрой 8. На дисплее появится сообщение: Mobil number : (unknown) Введите цифровой идентификатор, присвоенный вашей станции Инмарсат–С. После ввода девяти цифр нажмите на «ENTER». На дисплее появляется меню, используемое для выбора типа установки. Select Mobil Type: 0 Illegal 1 Land mobile 2 Maritime Enter number > Если ваша станция судовая, нажмите на клавишу с цифрой 2 и затем на клавишу «ENTER». На экране дисплея появляется сообщение: Please use the Set function on the Capsat Transceiver Для выхода в меню генерации системы нажмите на кнопку «SET» и удерживайте ее нажатой до появления на экране сообщения «OK» и меню генерации системы. Выход из режима генерации системы Для этого: 1. Нажмите на клавиатуре клавишу с цифрой 0 и затем клавишу «ENTER». На экране дисплея появляется сообщение: Please use the Set function on the Capsat Transceiver 2. Для выхода в меню генерации системы нажмите на кнопку «SET» и удерживайте ее нажатой до появления на экране сообщения «OK». На экране отобразиться сообщение: Hit ENTER to start Transceiver program > 3. Нажмите на клавишу «ENTER для запуска программы приемопередатчика. Он выполнит самотестирование и запустит свою программу, показывающую вам версию про-
граммного обеспечения, и примерно через 20 с на экране появится двоеточие «:», после чего можно нажать на клавишу ESC для возврата в рабочее меню. 1.7.9. Проверка работоспособности станции ИНМАРСАТ – А/В Прежде всего, необходимо убедиться, что антенна вашей станции направлена на один из четырёх спутников Инмарсат и уровень принимаемого сигнала достаточен для работы вашей станции. Все судовые станции стандарта А/В обязательно имеют индикатор, показывающий, принимается ли в настоящее время сигнал от координирующей станции сети вашего оке-
анского района. Например, в станции JUE-45 на дисплее в левом верхнем углу появляется надпись READY, сигнализирующая о том, что антенна настроена на один из четырёх спутников и принимается достаточно сильный сигнал от координирующей станции сети данного района. Судовое оборудование ГМССБ 40 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Использование специального двухцифрового кода для проверки работоспособно-
сти судовой земной станции Инмарсат -А/В Для определения работоспособности станции рекомендуется провести сеанс связи с одной из береговых земных станций с запросом теста. Для этого необходимо связаться с БЗС и, используя специальный код 91, получить от БЗС тестовое сообщение. Рассмотрим для примера алгоритм запроса тестового сообщения на станции JUE-45. 1 Запросить линию Line (на передней панели) 2 Войти в окно Main Menu /H Enter 3 Выбрать в меню пункт Tlx Request 3 Enter 4 Выбрать приоритет Routine R Enter 5 Выбрать БЗС 01
1
Enter 6 Отказаться от сокращённого набора N Enter 7 Указать код запроса тестового сообщения 91 Enter 8 Подтвердить введённые ранее данные Y Enter 9 Получить тестовое сообщение (связь с БЗС разрывается автоматически). Тестовое сообщение состоит из фразы QUICK BROUN FOX JUMPS OVER THE LAZY DOG 0123456789. 1.7.10. Проверка работоспособности СЗС при помощи системы встроенного контроля Многие судовые станции системы Инмарсат А/В имеют системы встроенного кон-
троля, которые позволяют не только определить работоспособность станции, но и в слу-
чае поломки выявить неисправный блок. Например, для проведения встроенного теста на станции JUE-45 необходимо: 1 Запросить линию Line (на передней панели) 2 Войти в окно Main Menu /H Enter 3 Выбрать в меню пункт Self diagnostic 18 Enter 4 Выбрать 1-й тип теста 1 Enter 5 Выбрать 2-й тип теста 2 Enter 6 Выбрать 3-й тип теста 3 Enter 7 Выбрать 4-й тип теста 4 Enter 8 Выбрать 5-й тип теста 5 Enter 9 Перейти в дежурный режим RLS 1
Можно выбрать номер любой БЗС текущего океанского района. Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
41 Каждый вид теста подразумевает проверку тех или иных узлов станции. При этом на дисплее выводится информация об обнаруженных неисправностях. Ниже приводится отчёт о проведении теста при отсутствии неисправностей. SELF TEST 1: QBF TEST 2: ROM TEST 3: RAM TEST 4: A/D CONV. TEST 5: ECHO BACK TEST TP ?1 1: QBF TEST THE QUIK BROUN FOX JUMPS OVER THE LAZY DOG.1234567890()+=’*/?.,: END TP ?2 2: ROM TEST MAIN ROM: OK QFB ROM: OK ACU ROM: OK OPU ROM: OK END TP ?3 3: RAM TEST MAIN RAM: OK QFB RAM: OK OPT RAM: OK ACU RAM: OK OPU RAM: OK END TP ?4 4: A/D CONV. TEST MAIN A/D: OK Судовое оборудование ГМССБ 42 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
ACU A/D: OK END TP ?5 5: ECHO BACK TEST ACU: OK VDU: OK OPU: OK END При отрицательном результате тестовых проверок, при условии сохранности всех предохранителей и правильной настройке антенны, рекомендуется запросить консульта-
цию, сообщив характер неисправности и результаты теста. 1.7.11. Особенности проверки работоспособности СЗС Nera–B Особенностью станции Nera-B, работающей в стандарте Инмарсат-В, является то, что при подаче питания на станцию автоматически происходит внутренняя проверка всех подсистем и блоков станции. Результаты этих тестов сохраняются в специальном журнале и могут быть выведены оператором на экран. Для того чтобы результаты внутреннего теста были выведены на экран, необходимо: 1. Нажать комбинацию клавиш Alt + S 2. Выбрать функцию System Selftest. 3. Используя клавиши ↓ и ↑ можно просмотреть результаты всех тестов. Диалоговое окно System Selftest состоит из трёх колонок. Первая колонка показыва-
ет номер теста, вторая - краткое описание тестируемой подсистемы и третья - отображает результаты теста. Ниже приводится пример результатов теста. System Selftest Test results Test 16 Printer on-line 2 failed Подробное описание тестов приводится в техническом описании станции. Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
43 1.7.12. Кольцевая проверка работоспособности станции Инмарсат-С Для проверки судовой станции Инмарсат-С рекомендуется передать короткое сообщение в свой адрес. Составление сообщения. 1. В командной строке выбрать команду File-New Telex. 2. Напечатать короткое сообщение (например test message). Внесение собственного адреса в адресную книгу. 1. Вызвать адресную книгу F3 2. Выполнить команду New. 3. Внести следующие данные: Name- test, number- 581427300188
2
, type- mobile, 5 bit. 4. Внести в память вновь внесённый адрес, выполнив команду ОК. Передача тестового сообщения. 1. Войти в окно Transmit, выбрав соответствующую команду в меню. 2. Нажатием клавиши Spacebar вызвать адресную книгу. 3. Выбрать адрес test. 4. Нажатием клавиши Spacebar вызвать список БЗС и выбрать БЗС, через которую будет передаваться тестовое сообщение. 5. Убедившись в том, что приоритет установлен routine, передать тестовое сообщение, выполнив команду Send. Сообщение должно быть получено через 5 - 30 минут. Просмотр принятого сообще-
ния возможен в журнале принимаемых сообщений. Ввиду того, что данная услуга платная, не рекомендуется без необходимости прово-
дить тестовую проверку передачей тестового сообщения, а выполнять её только при со-
мнении в работоспособности вашей станции. Кроме того, необходимо помнить, что тесто-
вое сообщение должно быть коротким (одно-два слова). 2
В поле Number указывается телексный код океанского района (581, 582, 583, 584) и номер собственной СЗС. В данном примере судно находится в районе East Atlantic, а номер СЗС- 427323411. Судовое оборудование ГМССБ 44 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
1.7.13. Техническое обслуживание аппаратуры спутниковой связи Периодичность Методика проведения ТО, технические требования Ежедневно Визуальный осмотр внешних панелей, органов управления и сигна-
лизации на обесточенной аппаратуре. Проверить плавность дейст-
вия и четкость фиксации органов управления. Очистить от пыли внешние панели, органы управления и сигнализации мягкой чистой ветошью, слегка увлажненной мягкой водой. После чистки увлаж-
ненные поверхности насухо протереть ветошью или замшей Ежедневно Проверка станции на работоспособность.Проверить с помощью тестовых программ работоспособность следующих основных бло-
ков: микропроцессора, радиотракта, антенного поста. Убедиться в правильности ввода и вывода информации с клавиатуры Один раз в три месяца Проверка отклонения частоты опорного генератора (ОГ). Про-
верку производить с помощью частотомера 43—54, если он имеет-
ся на судне, или по приходе в базовый порт. Для проверки подклю-
чить указанный частотомер (или любой другой, имеющий стабиль-
ность частоты па порядок выше, чем у ОГ, т.е. 10"
8
) к разъему на блок опорных частот (БОЧ). Частота должна быть в пределах 10~
7
±1.5 Гц. Если частота выходит за указанные пределы, необходимо извлечь БОЧ из стойки приемопередающего устройства, подклю-
чить к нему переходный кабель и с помощью винта коррекции от-
корректировать частоту ОГ Один раз в шесть месяцев Промывка контактов ВЧ и НЧ разъемов, а также контактов разъемов на блоках, входящих в стойку ППУ. Отсоединить все НЧ и ВЧ разъемы от стойки ППУ и антенного поста. Извлечь блоки из стойки ППУ и произвести промывку контактов разъемов спиртом с помощью кисточки. После промывки контактов установить блоки в стойку ППУ, подключить кабели и проверить станцию на работо-
способность. Один раз в шесть месяцев Очистка поддона вентиляторов от пыли. Вынуть поддон из стой-
ки ППУ и влажной хлопчатобумажной ветошью очистить поддон от пыли, после чего протереть его сухой ветошью и закрепить в стойке ППУ. Один раз в шесть месяцев Очистка и смазка венцов зубчатых колес антенного устройства С помощью кисточки, смоченной в бензине, и чистой хлопчатобу-
мажной ветоши очистить колеса от старой смазки, грязи и волокон. Нанести тонкий слой смазки на зубчатый венец, провернуть зубча-
тые колеса для равномерного распределения смазки. Излишки смазки удалить с помощью чистой хлопчатобумажной ветоши Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
45 Один раз в шесть месяцев Очистка и смазка шарикоподшипников антенного устройства Удалить из подшипников с помощью шприца с бензином старую смазку и грязь. Нанести кисточкой в шарикоподшипник смазку и провернуть его для равномерного распределения смазки. Один раз в шесть месяцев Очистка купола антенны. С помощью моющих средств удалить грязные пятна с купола антенны. Запрещается обдирать поверх-
ность купола для удаления грязных пятен, а также производить его покраску. Загрязнение купола антенны снижает уровень принимае-
мых сигналов 1.8. Радиостанции ПВ/КВ диапазона с ЦИВ и УБПЧ Эксплуатационные требования к судовым ПВ/КВ радиоустановкам, обеспечивающим радиотелефонную связь, узкополосное буквопечатание и цифровой избирательный вызов, изложены в резолюции А.806(19) от 23.11.95 г. 1.8.1. Особенности построения функциональных схем радиостанций ПВ/КВ диапазона Рис.1.12. Обобщенная структурная схема ПВ/КВ радиостанции Радиоприемники таких радиостанций строятся по супергетеродинной схеме с двой-
ным, либо тройным преобразованием частоты. На входе приемника, как правило, ставится защита входных цепей от высоких постоянных и переменных напряжений и устройство, позволяющее коммутировать приемную антенну (заземление, изоляция, подключение к приемнику). Далее стоят полосовые фильтры, разделяющие диапазон принимаемых час-
тот на поддиапазоны. Из-за относительно низких требований по чувствительности к при-
емникам в этом диапазоне усилители радиочастоты, как правило, не применяются. Первая промежуточная частота выбирается значительно выше диапазона принимаемых частот (инфрадинный приемник), что значительно упрощает решение проблем избирательности по зеркальному каналу первой ПЧ. Вторая ПЧ – в диапазоне 10МГц, и третья, если она есть, в диапазоне десятков килогерц. Коэффициент усиления по второй ПЧ переменный, так как управляется схемой АРУ. Судовое оборудование ГМССБ 46 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
В качестве частоты первого гетеродина используется частота синтезатора радио-
станции. В качестве частоты второго гетеродина используется либо частота из блока опорных частот, либо частота из блока синтезатора радиостанции. Преобразователи, как правило, строятся либо по балансной, либо по мостовой схеме. Для детектирования принятых сигналов применяется либо специальный сигнальный процессор, либо блок демодуляторов, где используются различные детекторы для каждого класса принимаемых излучений. Радиопередатчики ПВ/КВ диапазона имеют свои особенности. Они состоят из трех самостоятельных и конструктивно независимых блоков – возбудителя, усилителя мощно-
сти, антенного согласующего устройства. Возбудитель формирует нужный класс излучения, если это однополосная телефо-
ния, и переносит его в область рабочих частот или просто переносит в область рабочих частот, если это ЦИВ или УБПЧ. Усилитель мощности усиливает сигналы, поступающие с возбудителя до требуе-
мой величины, не используя никаких преобразований. Антенное согласующее устройство согласует активные сопротивления антенны и выхода передатчика и компенсирует реактивное сопротивление антенны. В настоящее время возбудители используют фильтровой способ формирования од-
нополосного сигнала, который основан на подавлении несущего колебания с помощью балансного модулятора, а боковой полосы - с помощью фильтра. Формирование однопо-
лосного сигнала проводится на пониженной поднесущей частоте с последующим перено-
сом в область рабочих частот путем последовательных преобразований. Усилитель мощности должен обладать высокой линейностью. 1.9. Узкополосное буквопечатание (УБПЧ) – радиотелекс Несмотря на интенсивное развитие спутниковых систем связи, УБПЧ радиосвязь (или NBDP- Narrow Band Direct Printing) no прежнему является актуальной. Для этого ви-
да радиосвязи на флоте используются диапазоны промежуточных и коротких волн. Радио-
телексная связь в ПВ-КВ диапазоне обладает определенными преимуществами по отно-
шению к спутниковым системам связи. Во-первых, это возможность работы в полярных областях. Во-вторых, - независимость от космического сегмента. Кроме того, существен-
ным фактором является возможность связи между судами без использования береговой радиостанции, а, следовательно, без оплаты. Тем не менее, в отличие от спутниковых систем связи, радиосвязь в ПВ-КВ диапазонах существенно зависит от целого ряда факторов, например, погодных условий, географиче-
ских координат абонентов, времени суток, времени года и т. д. Все эти особенности, есте-
ственно, уменьшают надежность связи, понижают ее достоверность и требуют от персо-
нала радиостанции определенных навыков по управлению аппаратурой и знания процедур радиосвязи. Устройство УБПЧ представляет собой специализированный процессор встроенный в трансивер ПВ/КВ или выполненный отдельным прибором. Устройство УБПЧ должно включать: 1. Средства декодирования и кодирования сообщений. Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
47 2. Средства составления и проверки сообщений, предназначенных для передачи. 3. Средства обеспечения записей полученных сообщений. УБПЧ должно обеспечивать работу в режиме FEC и ARQ на одночастотных каналах, предназначенных для УБПЧ в режиме бедствия. Варианты возможных подключений устройств УБПЧ представлены на рис.1.13. а) б) Рис.1.13. Варианты подключения устройств УБПЧ к ПВ/КВ трансиверу а) – подключение УБПЧ фирмы SKAINTI б) – подключение УБПЧ фирмы STR Подключение устройства УБПЧ DP – 6 фирмы FURUNO представлено на рис.1.14. Рис.1.14. Подключение устройства УБПЧ DP – 6 к трансиверу Судовое оборудование ГМССБ 48 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
1.9.1. Кодирование информации. В самом упрощенном виде БПЧ радиосвязь можно представить следующим обра-
зом. Первоначально, каждый знак (т.е. буква, знак пробела, цифра и т. д.) состоит из пяти элементов - это международный телеграфный код МТК-2. Под элементом в данном случае понимается посылка или пауза, то есть единица или ноль. Преобразованная в такую по-
следовательность из пятиэлементных кодов, информация поступает на передатчик и пере-
дается в эфир. Этот вид радиосвязи имеет существенный недостаток, а именно, низкую достовер-
ность. В канале связи при прохождении радиоволн возможно искажение сигнала, в ре-
зультате чего на приемном конце вместо переданной буквы будет распечатана какая-либо другая. Система NBDP предполагает следующую процедуру: пятиэлементный или пятибито-
вый код преобразуется в семиэлементный или в семибитовый. Причем в этом семиэле-
ментном коде постоянно соблюдается соотношение единиц и нолей, как три к четырем. Например, буква "А "в коде МТК-2 выглядит так ZZAAA, где "А-" пауза, a "Z"-посылка. В преобразованном семиэлементном коде буква А представляет из себя следующую после-
довательность: BBBYYYB, где "В"- пауза, a "Y"- посылка. Это соотношение числа "1" к числу "0" (3:4) соблюдается для всех знаков и служебных сигналов. 1.10. Режимы работы оборудования УБПЧ Существует два основный режима работы радиотелекса: ARQ (Automatic Request for Repetition) и FEC (Forward Error Correction). Причем FEC подразделяется на два подрежи-
ма: FEC collective, FEC selective. 1.10.1. ARQ (Двухсторонняя связь) Режим ARQ - это режим работы с обратной связью. Этот режим возможен при связи только между двумя абонентами (судно-судно; судно-берег). Основная характерная особенность этого режима – наличие обратного канала (рис.1.15.) Рис.1.15. Обратный канал связи в режиме ARQ По прямому каналу передается информация в 7-битовом коде. По обратному каналу передается служебная информация об обнаруженных ошибках, если таковые имеются. Схематически процедура связи может быть представлена в виде рис. 1.16. Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
49 Рис.1.16. Процедура связи в режиме ARQ Первая радиостанция передает блок информации, состоящий из трех знаков. Прием-
ник второй радиостанции принимает эту информацию и, если знаки приняты правильно, то по обратному каналу от радиостанции 2 к радиостанция 1 передается соответствующая команда (ОК) и первая радиостанция передает следующий блок информации. Если вторая радиостанция приняла искаженную информацию, то по обратному каналу передается за-
прос повторить искаженный блок (RPT). Этот блок информации будет передаваться до тех пор, пока он не будет принят правильно; радиостанция 2, после чего будет передаваться следующий блок информации. Скорость приема информации в данном случае будет зависеть от условий прохожде-
ния радиоволн. При хорошем прохождении радиоволн искажения возникают редко и, сле-
довательно, число повторений мало. При слабом сигнале или при наличии помех в канале связи число повторений ошибочно принятых знаков возрастает и, следовательно, оперативность работы не-
сколько ухудшается. К преимуществам режима ARQ можно отнести высокую надежность связи, которую обеспечивает наличие обратного канала. 1.10.2. FEC collective (Односторонняя циркулярная связь) Режим FEC collective отличается от режима работы ARQ тем, что в нем отсутствует обратная связь. Достоинством режима FEC collective является возможность циркулярной передачи, что особенно актуально при передаче информации по безопасности мореплава-
ния, Traffic List и другой информации, адресованной сразу нескольким абонентам. Кроме того, у принимающей стороны необязательно наличие передающей аппаратуры, так как обратного канала нет. Этот режим используется в системе Навтекс. К недостаткам режима FEC можно отнести меньшую достоверность связи, чем в ре-
жиме ARQ. Фактически передающая сторона не имеет информации о том, принято ли ее сообщение. Информация, представленная в 7-битовом коде, передается передающей радиостан-
цией. Передача осуществляется со скоростью 100 бод, но, поскольку каждый знак повто-
ряется дважды, реальная скорость составляет 50 бод. Принимать эту информацию сможет сколько угодно радиостанций, которые настроятся на данную частоту. Судовое оборудование ГМССБ 50 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Перед началом передачи информации передающая станция передает серию синхро-
низирующих сигналов (RQ) (ά), которые переводят станции, настроенные на эту частоту из режима "Standby" в режим приема. Так как в режиме FEC отсутствует обратная связь, то повышение надежности связи в данном случае достигается передачей каждого знака дважды. Интервал между двумя ко-
пиями составляет 280 мс, таким образом, если в канале связи появляется кратковременная помеха, то она не "накрывает" обе копии сразу. На приемном конце появляется возмож-
ность не только проверить каждую из копий этого знака на ошибку (код 3:4), но и срав-
нить эти копии между собой. Если в первой копии ошибка не выявлена, а вторая искаже-
на, то распечатывается первая копия принятого знака. Если же искажены обе копии или в обоих копиях соблюдается правильное соотношение "1" и "0", но они различаются между собой, то на печатающее устройство выводится знак пробела. Иными словами, на принте-
ре будут распечатаны только правильно принятые знаки (рис.1.17.) Рис.1.17. Работа оборудования в режиме FEC collective 1.10.3. FEC selective Этот режим односторонней связи (передача сообщения конкретному судну). Режим FEC selective, как и режим FEC collective является режимом без обратной свя-
зи. Повышение надежности связи, как и в предыдущем режиме, достигается за счет дву-
кратного повторения каждого знака. Но, в отличие от режима FEC collective, циркулярная передача здесь невозможна, принимать информацию сможет только один абонент, теле-
ксный номер которого указан передающей радиостанцией. Перед началом передачи сообщения передающая радиостанция передает фазирую-
щие сигналы и телексный номер абонента, для которого предназначено сообщение. В от-
личие от режимов ARQ и FEC collective, в режиме FEC selective используется инвертиро-
ванный код, соотношение числа "1" к числу "0" не 3:4, а 4:3. Если станция опознает свой телексный номер в этом "перевернутом" коде, то она переходит в режим приема и распе-
чатывает сообщение. Если же станция не опознает свой номер, то прием сообщения игно-
рируется и на печать ничего не выводится. Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
51 Таким образом, этот режим имеет нечто общее с режимом ARQ (связь только между двумя станциями) и нечто общее с режимом FEC collective (отсутствует обратная связь). Достоинством этого режима является возможность передачи информации на судно, даже в случае, когда судовая радиостанция не может работать на передачу, например, если судно стоит в порту. Недостатком является отсутствие уверенности, что сообщение действи-
тельно принято абонентом. 1.10.4. Стандартные процедуры автоматической радиотелексной связи Так как основным режимом связи в радиотелексе является режим ARQ, то рассмот-
рим только процедуры работы в этом режиме. В данном разделе мы не будем "привязы-
ваться" к какой-то конкретной аппаратуре, а будем рассматривать лишь общие процеду-
ры, которые справедливы для любых приборов. Инициатором связи, как правило, является судно. Сеанс связи начинается с вызова береговой радиостанции. Перед тем как вызвать береговую станцию необходимо прослу-
шать частоты работы этой станции и убедиться, что станция на данном канале не работает с другим судном. Частоты приема и передачи всех станций для режима FIB (J2B) можно найти в справочнике “List of Coast Stations”, издаваемого ITU. Многие станции имеют датчик свободного канала, если данный канал свободен, то береговая станция передает свой позывной (азбукой Морзе) и серию служебных сигналов. Убедившись, что данный канал свободен, оператор судовой станции вводит телексный номер нужной береговой станции и инициирует вызов. После фазирования автоматически происходит обмен авто-
ответами, распечатывается автоответ береговой радиостанции и судна. После этого бере-
говая станция дает команду "GA+" или приглашение к вводу команды. Рассмотрим ос-
новные команды, используемые в радиотелексном обмене с береговой радиостанцией. DIRTLX "код страны" "номер абонента" + - запрос прямого телексного соединения; TLX "код страны" "номер абонента + - требуется передать телексное сообщение в режиме store and forvard; TGM+ - требуется передать радиограмму; OPR+ - требуется связаться с оператором; URG+ - требуется немедленно связаться с оператором; MSG+ - судно готово к приему сообщений в свой адрес; HELP+ - запрос информации об услугах, предоставляемых этой береговой станцией; MED+ - требуется передать медицинское сообщение; BRK+ - разрыв связи с береговой станцией; FREQ+ - судно сообщает береговой радиостанции, на какой частоте оно будет нести вах-
ту. С более полным списком команд, используемых в обмене с береговыми радиостан-
циями можно ознакомиться в справочнике ITU “List of Coast Stations”, либо запросить ко-
мандой HELP+ у береговой станции (эта команда, как правило, не оплачивается). Судовое оборудование ГМССБ 52 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Все команды в радиотелексе заканчиваются знаком "+". Важно учесть, что команда HELP+ для некоторых станций должна вводиться без буквы "Е", HLP+. Кроме того, неко-
торые станции при запросе прямого телексного соединения требуют вводить цифру "0" перед телексным кодом страны абонента. Для получения информации в свой адрес вво-
дится команда MSG+, после чего будет передана вся информация, которая есть на этой радиостанции в адрес данного судна. Если же никакой информации для судна нет, то бу-
дет распечатано соответственно NIL, MAILBOX EMPTY, NO MSG и т.п. 1.11. Устройство цифрового избирательного вызова (ЦИВ) ПВ/КВ диапазонов Цифровой избирательный вызов (ЦИВ), - это всемирно принятая система общего на-
значения для избирательного вызова в направлениях судно-судно, судно-берег и берег-
судно. Система используется как на частотах ПВ/КВ диапазонов, так и в УКВ диапазоне. Система ЦИВ используется как для целей безопасности, так и для обычной связи. Глобальная морская система связи при бедствии и для обеспечения безопасности (ГМССБ), требует применения ЦИВ для оповещения о бедствии и вызовов безопасности. Для целей обычной связи ЦИВ - это надежный и простой способ установить связь между двумя объектами морской подвижной службы, который можно сравнить с обыч-
ным телефоном. Там, где береговые станции обеспечивают автоматические службы, ЦИВ дает вам прямой доступ в национальную телефонную сеть. ПВ/КВ ЦИВ модем позволяет вам кодировать и декодировать все сообщения, при-
менимые для ПВ/КВ оборудования ЦИВ. ПВ/КВ ЦИВ модем, используемый с ПВ/КВ телефонной радиостанцией и телексом, дает вам полностью автоматическую систему, позволяющую посылать автоматические подтверждения вызовов, а также дает доступ к автоматическим службам береговых стан-
ций. В КВ диапазоне для цифрового избирательного вызова, бедствия или обычного ис-
пользуются различные пары частот. Это означает, что вы можете передавать и принимать вызовы бедствия или избирательные вызовы в направлениях судно-судно и судно-берег. В состояниях бедствия вызовы бедствия, содержащие позицию судна, могут быть легко инициированы нажатием только двух кнопок, либо выполнением двух независимых операций. Вызов бедствия адресуется всем станциям и автоматическая повторная переда-
ча его будет продолжаться до тех пор, пока не будет принят вызов подтверждения бедст-
вия. Индивидуальные избирательные вызовы в направлениях судно/судно и судно/берег можно сравнить с обычными телефонными вызовами, где вы набираете номер и ждете от-
вета вызываемого абонента. Когда ответ принят, модем ЦИВ автоматически устанавлива-
ет режим и частоты связи. Кодирование вызовов разделяется на "простые вызовы" и "полные вызовы". Простые вызовы нуждаются только в ограниченном количестве информации для передачи. Это сделано потому, что большинством вызовов будут простые вызовы судно/судно или суд-
Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
53 но/берег, где одна сторона вызывает другую, говоря, что она хотела бы поговорить на оп-
ределенном рабочем канале. Внутреннее строение устройства ЦИВ на примере Sailor RM 2150 представлено на рис.1.18. Рис.1.18 ЦИВ модем и вахтенный приемник Sailor RM2150 Оборудование должно включать по крайней мере следующее: 1. Встроенное или отдельное устройство ЦИВ; 2. Устройство, для несения непрерывной вахты ЦИВ, только на каналах бедствия. УСТ-
РОЙСТВО ЦИВ должно включать: 1 Средства кодирования и кодирования сообщений ЦИВ; 2 Средства, необходимые для составления сообщений ЦИВ; 3 Средства проверки подготовленного сообщения до его передачи; 4 Средства отображения информации, содержащейся в принятом вызове в незашифро-
ванном виде; 5 Средства ручного ввода информации о местоположении, дополнительно может быть предусмотрен автоматический ввод; 6 Средства ручного ввода времени последнего определения местоположения, дополни-
тельно может быть автоматический ввод. Если полученные сообщения не выводятся сразу на печать, то объема памяти долж-
но хватать не менее чем на 20 полученных вызовов в формате бедствия. Должна быть предусмотрена защита данных самоопознавания от легкой замены пользователем. Должны быть предусмотрены средства, обеспечивающие обычную проверку устрой-
ства ЦИВ без излучения сигналов. Варианты возможного подключения устройства ЦИВ к трансиверу представлен на рис.1.19. Судовое оборудование ГМССБ 54 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
а) б) Рис.1.19. Подключения устройства ЦИВ а) - подключение модема ЦИВ не имеющего встроенного вахтенного приемника к трансиверу. б) - подключение модема ЦИВ со встроенным вахтенным приемником к трансиверу. Пример конфигурации автоматической системы ЦИВ консоли ГМССБ SAILOR H2192.(рис.1.20.) Рис.1.20. Подключение контроллера ЦИВ в консоли ГМССБ SAILOR H2192 В состав оборудования входят: AT2112 - Антенное согласующее устройство. Устанавливается на открытой палубе у основания антенны. Может размещаться на расстоянии до 100 метров от пе-
редатчика T2131 - Усилитель мощности передатчика. RE2100 - Устройство управления радиостанцией. Прибор включает приемник и возбу-
дитель. Может сопрягаться с пультом дистанционного управления, оборудо-
ванием ЦИВ, радиотелексом. Может размещаться на расстоянии до 30 метров от передатчика. RM2150 - Контроллер ЦИВ и сканирующий приемник для несения вахты на частотах ЦИВ в диапазонах ПВ/КВ. Сканирует все частоты ЦИВ в ПВ/КВ диапазонах. Возможно подключение внешнего принтера. Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
55 1.11.1. Кодирование информации В системе ЦИВ для обнаружения ошибок используется специальный избыточный код, состоящий из 10-ти элементов. Первые 7 элементов - информационные, формирую-
щие сообщение, последние 3 - проверочные. Проверочные элементы представляют собой число в двоичной системе счисления, равное количеству "нулей" в информационной части (от 0 до 7). 1.12. Проверка работоспособности ПВ/КВ радиоустановки с ЦИВ и УБПЧ Проверка работоспособности установки. 1. Включить радиоустановку. При включении радиоустановки устройство должно перейти в режим приема. 2. Проверить подсветку дисплея. Показатель работоспособности - при нажатии органов управления должен меняться уровень подсветки дисплея. 3. Проверить работоспособность следующих органов управления приемника: - включение-выключение громкоговорителя; - работоспособность регулятора громкости; - работоспособность АРУ; - работоспособность шумоподавителя (при проведении проверок при включенном гром-
коговорителе должен прослушиваться шум эфира соответствующего уровня). Проверить установку частоты и точность настройки на частоту принимаемого сиг-
нала. Проверку правильности настройки приемника и возможность подстройки рекомен-
дуется производить в режиме приема реальных сигналов, например сигналов точного времени. Сведения о режимах работы станции (географическое положение станции, час-
тоту, структуру сигналов) можно получить в ITU List of coast stations, Admiralty List of radio signals. Например, станция в г.Москве передает сигналы точного времени на часто-
тах 4,996 кГц или 9,996 кГц. 4. Проверить работоспособность следующих органов управления передатчиком: - режимы излучения; - изменение уровня мощности (контроль выбранного уровня мощности осуществлять по показаниям индикатора уровням мощности); - установка режима радиообмена при бедствии (частота 2182 кГц); - проверка тока антенны - по индикатору тока проверку производить на частоте 2182. кГц или частоте, указанной в инструкции по эксплуатации. 5. Провести внутреннюю проверку ПВ/КВ ЦИВ без излучения в эфир, пользуясь ин-
струкцией по эксплуатации. В этом режиме проверяется работоспособность основных блоков радиоустановки. Показатель работоспособности - индикация результатов проверки на экране дисплея. 6. Проверить дальность действия и достоверность принимаемой информации при Судовое оборудование ГМССБ 56 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
внешней проверке работоспособности ПВ/КВ радиоустановки путем организации кон-
трольного сеанса связи с береговой станцией. Для проверки дальности действия и достоверности принимаемой информации при установлении связи в KB - диапазоне выбрать береговую радиостанцию, находящуюся на расстоянии 1000 морских миль и более от судна, из списка станций в памяти контроллера ЦИВ или пользуясь списком станций в ITU “List of coast stations”, Admiralty List of radio signals. (Для судов, находящихся в акватории порта г. С-Петербург, такой станцией явля-
ется, например, станция Lyngby, идентификатор 002191000). Проверить работоспособность радиоустановки, дальность действия и достоверность принимаемой информации в режиме ЦИВ, телефонии и узкополосного буквопечатания (только KB радиоустановка). Для проверки дальности действия, достоверности принимаемой информации ПВ ра-
диоустановки необходимо выбрать береговую станцию, находящуюся на расстоянии до 100 морских миль от судна, и осуществить вызов; на частоте ЦИВ в ПВ диапазоне (2187.5 кГц). Информация о расписании работы станций содержится, например, в Admiralty List of Radio Signals, v.5, Sea Area A2. Для акватории порта г. Санкт-Петербург, такой станци-
ей является, например, станция Helsinki, идентификационный номер - 002301234. 7. Проверить работоспособность ПВ/КВ радиоустановки от источника резервного питания. Отключить основной (аварийный) источник питания. Показатель работоспособности - при работе ПВ/КВ -радиоустановки от аккумуляторной батареи результаты проверок ра-
ботоспособности должны быть такими же, как и при питании от основного источника пи-
тания. 8. Проверить автоматический приемник радиотелефонных сигналов на частоте 2182 кГц в режиме самоконтроля (был обязателен до 1 февраля 1999 г.). Включить режим самопроверки в соответствии с инструкцией по эксплуатации. Показатель работоспособности - звуковая сигнализация. 9. Проверить автоматический податчик радиотелефонных сигналов тревоги на часто-
те 2182 кГц в режиме самоконтроля. Включить режим самопроверки в соответствии с инструкцией по эксплуатации. Показатель работоспособности - звуковая сигнализация. 10. Проверить работоспособность, дальность действия и достоверность принимаемой информации приемника КВ буквопечатающей радиотелеграфии для приема информации по безопасности на море. Проверить работоспособность приемника, устройства обработки сигналов, печатаю-
щего устройства и средств автоматической перестройки частот с помощью системы внут-
реннего самоконтроля (если она предусмотрена), используя инструкцию по эксплуатации. Проверить сохранность информации о районах обслуживания и видах сообщений, находящихся в памяти оборудования, при пропадании питающего напряжения за период времени до 6-и часов. Проверить работоспособность КВ приемника навигационной информации в режиме приема информации по безопасности на море, пользуясь инструкцией по эксплуатации, в соответствии с расписанием работы радиостанций. Информация о расписании работы Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
57 радиостанций системы передачи информации по безопасности на море содержится, на-
пример, в GMDSS Master Plan (Annex IX). Передачи можно принимать с использованием судового приемника KB буквопечатающей радиотелеграфии, настроенного на частоты системы (4210 кГц, 6314 кГц, 8416,5 кГц, 12579 кГц, 16806,5 кГц, 19680,5 кГц, 22376 кГц и 26100 кГц ) в соответствии с расписанием работы радиостанций. 1.13. Техническое обслуживание радиостанции ПВ/КВ диапазона 1.13.1. Техническое обслуживание радиоустановки ПВ/КВ диапазона. Периодичность Методика проведения ТО, технические требования Ежедневно Визуальный осмотр внешних частей на обесточенном передатчике Проверить плавность хода и четкость фиксаций органов управления. Очистить от пыли внешние стенки и органы управления передатчика мягкой тряпкой или щеткой. Примечание
. Скопление пыли может вызвать перегрев и повреждение элементов, так как пыль служит изолирующей прокладкой и умень-
шает эффективность рассеивания тепла. Ежедневно Проверка передатчика на работоспособность. Произвести проверку работоспособности передатчика на одной из частот в каждом поддиапа-
зоне без излучения в пространство на эквивалент антенны, при отсутст-
вии эквивалента — на антенну. Показания встроенных приборов возбудителя и величина тока усили-
теля мощности должны соответствовать данным, указанным в форму-
ляре на каждую проверяемую частоту. Один раз в ме-
сяц Внешний осмотр антенн и антенных коммутаторов; измерение со-
противления изоляции антенн. Смотри раздел 1.17.2.. Один раз в ме-
сяц Внутренний осмотр передатчика Очистить от пыли элементы внут-
реннего монтажа с помощью продувки сухим воздухом. Особое внима-
ние следует обратить на состояние высоковольтных блоков и деталей, на отсутствие подгоревших резисторов, панелей и подтеков от электро-
литических конденсаторов. Дефектные детали заменить. Произвести смазку техническим вазелином осевых втулок переключателей, пере-
менных резисторов и других вращающихся элементов. Промыть пыле-
защитные фильтры теплой пресной водой с мылом. После промывки защитные пылефильтры следует просушить. В случае работы передат-
чика в условиях повышенной запыленности воздуха промывку фильт-
ров производить чаще. Судовое оборудование ГМССБ 58 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Один раз в месяц В установленные техническими условиями сроки произвести после предварительного прогрева радиопередатчика (не менее 30 мин) изме-
рение стабильности частоты, предварительно заказав радиоцентру не-
обходимость проверки Работоспособность в телефонных режимах проверяется самопрослу-
шиванием на радиоприемнике. Один раз в шесть месяцев Проверка правильности и надежности соединений и контактов в ан-
тенных коммутаторах. Произвести все предусмотренные варианты коммутации несколько раз (3—5), правильность скоммутированных це-
пей проверить с помощью омметра любого типа. Одновременно про-
извести прослушивание сигналов каких-либо станции или судового пе-
редатчика на выходе приемника. При надежных контактах антенных цепей радиопередатчиков на выходе приемника не должно быть трес-
ков и шумов типа «шип». Проверка шумов тина «шип» для передаю-
щих антенн производится во время хода судна при максимальных обо-
ротах главного судового двигателя. Один раз в шесть месяцев Проверка монтажа и крепления блоков на обесточенном передат-
чике. Блок питания. Откинуть панель и осмотреть монтаж. Подтянуть вин-
товые соединения и болты, крепящие блок питания к корпусу. Повреж-
денный монтаж заменить. Один раз в шесть месяцев Блок возбудителя и предварительного усилителя. Откинуть шасси возбудителя, проверить подсоединение плат с врубными колодками и подсоединение высокочастотного разъема; подтянуть винты. Прове-
рить надежность подсоединения высокочастотных разъемов и подтя-
нуть винтовые соединения колодок предварительного усилителя; про-
верить и затянуть винты, крепящие блоки возбудителя к шасси. Один раз в шесть месяцев Усилитель мощности. Открыть крышку усилителя мощности, осмот-
реть монтаж; проверить надежность крепления выходных транзисто-
ров; очистить радиаторы от пыли. Проверить винтовые соединения ко-
лодок монтажа. Установить усилитель мощности в рабочее положение. Проверить визуально прижим переходного контакта между усилителем мощности и блоком фильтров. Закрепить усилитель мощности в стойке. Монтаж не должен иметь повреждений. В передатчиках с принуди-
тельным воздушным охлаждением усилителя мощности вентилятор должен быть прочно закреплен. Один раз в шесть месяцев Блок фильтров и высокочастотные реле. Открыть блок фильтров, подтянуть винтовые соединения колодок и проверить надежность со-
единения высокочастотных кабелей, идущих к антенным входам с вы-
ходной шины блока фильтров, с корпусом; проверить высокочастотный монтаж от фильтров до контактов реле; осмотреть контакты высокочас-
тотных реле и проверить плавность хода якоря реле. Контакты реле не должны иметь следов подгорания. Усилие перебросов якоря не долж-
но быть ощутимым. Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
59 1.13.2 Тестирование аппаратуры ПВ-КВ ЦИВ. Sailor RM-2150, STR-2000, SAIT/SCANTI DSC-9000. Существует два типа тестовых проверок аппаратуры ЦИВ – внутренняя и внешняя. Ес-
ли внутренняя проверка проводится без излучения в эфир, то проверка внешняя подразу-
мевает передачу специального тестового сообщения на одну из береговых станций, кото-
рая должна прислать вам подтверждение получения вашего тестового сообщения. Рассмотрим процедуру проведения тестовых проверок аппаратуры ЦИВ на примере оборудования SAILOR RM-2150. Внутренняя проверка 1. Войти в окно «функции» FUNC 2. Выбрать функцию «test» Использовать клавиши ← → Next 3. Выбрать функцию «internal» Использовать клавиши ← → Next В случае неисправности появиться сообщение: Test FAILED!!! И будет указан блок, где обнаружена неисправность. Внешняя проверка 1. Войти в окно «функции» FUNC 2. Выбрать функцию «test» Использовать клавиши ← → Next 3. Выбрать функцию «external» Использовать клавиши ← → Next 4. Ввести номер БРС (берего-
вой радиостанции
3
) Использовать клавиши 0 … 1 Next 5. Дождаться ответа БРС
4
Звуковой сигнал 6. Прочитать ответ БРС Использовать клавишу Next В ответе береговой радиостанции будет указана частота, на которой был принят ваш тестовый вызов и ваш идентификационный номер. Рассмотрим процедуру проведения тестовых проверок аппаратуры ЦИВ на примере оборудования STR-2000. Внутренняя проверка 1. Выбрать функцию “DSC Priority Call” F3 2. Выбрать функцию “Special Announcement” Использовать клавиши ↑ ↓ Enter 3
Необходимо выбрать ближайшую к вам береговую радиостанцию, несущую вахту на частотах ЦИВ в ПВ и КВ диапазонах. 4
Ответ от береговой радиостанции обычно приходит через 2-5 мин. Судовое оборудование ГМССБ 60 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
3. Выбрать функцию “Local Test Call”
5
Использовать клавиши ← → Enter На дисплее появится сообщение, что вы приняли индивидуальный вызов с собст-
венной станции (в графах From и To будет указан ваш номер ЦИВ). Внешняя проверка 1. Выбрать функцию “DSC Priority Call” F3 2. Выбрать функцию “Special Announcement” Использовать клавиши ↑ ↓ Enter 3. Выбрать функцию “Test Call” Использовать клавиши ← → Enter 4. Выбрать БРС
6
и частоту Использовать клавиши esc Enter ↑ ↓ 5. Подтвердить передачу Y В ответе береговой радиостанции будет указана частота, на которой был принят ваш тестовый вызов и ваш идентификационный номер. Рассмотрим процедуру проведения тестовых проверок аппаратуры ЦИВ на примере оборудования SAIT/SCANTI DSC-9000. Внутренняя проверка 1. Войти в главное меню Main Menu 2. Выбрать функцию “test” Исп. клавиши < > Enter 3. Выбрать функцию “self test” Исп. клавиши < > Enter В случае исправности аппаратуры на дисплее появиться следующее сообщение: Automatic Self-test 19 steps OK 0 by passed 0 failed 5
Перед проведением данного теста необходимо установить минимальную мощность на передатчике. 6
6
Необходимо выбрать ближайшую к вам береговую радиостанцию, несущую вахту на частотах ЦИВ в ПВ и КВ диапазонах. Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
61 Внешняя проверка 1. Войти в главное меню Main Menu 2. Выбрать функцию “test” Исп. клавиши < > Enter 3. Выбрать функцию “test” Исп. клавиши < > Enter 4. Подтвердить свой выбор Enter 5. Ввести номер береговой р/ст Исп-ть клавиши 0 … 9 и Enter 6. Выбрать частоту Исп. клавиши < > Enter 7. Передать тестовый вызов Call На дисплее появиться номер ответившей береговой радиостанции и частота, на ко-
торой пришёл ответ на тест. Примечание:
Отсутствие ответа на тестовый вызов не всегда означает неисправ-
ность аппаратуры. Возможно, из-за большого расстояния и плохого прохождения радиоволн ваш вызов не принят на береговой радиостан-
ции. В этом случае можно попробовать выбрать другую береговую ра-
диостанцию или повторить процедуру внешнего теста позже. 1.13.3. Техническое обслуживание устройства ЦИВ Периодичность Методика проведения ТО, технические требования Ежедневно Внутренний тест приставки ЦИВ. Проверить работоспособность контроллера ЦИВ в режиме самоконтроля, используя инструкцию по эксплуатации. Раз в неделю Внешний тест приставки ЦИВ. Проверить достоверность принимае-
мой информации путем контроля работоспособности ПВ/КВ радиоус-
тановки с излучением в эфир в режиме избирательного вызова. Раз в шесть ме-
сяцев Просмотреть на дисплее координаты судна, введенные в устройство ЦИВ, собственный идентификационный номер, принятые сообщения. 1.14. Системы встроенного контроля работоспособности аппаратуры связи ПВ/КВ диапазона Системы встроенного контроля аппаратуры связи практически не отличаются от систем встроенного контроля аппаратуры электро- и радионавигации (включая средства радиолокации), но в связи с особенностями эксплуатации имеют специфические особен-
ности. К таким особенностям относится предварительная информация, получаемая в про-
цессе работы с аппаратурой. Аппаратура радиосвязи проходит регулярное техническое обслуживание, включая проверку работоспособности. Проверка работоспособности и работа системы встроенного контроля непосредст-
венно связаны с поиском неисправностей. Проверка общей работоспособности заключа-
ется в проверке основных функций аппаратуры и на примере КВ/ПВ радиостанций фирм “SAILOR” и “SKANTI”, заключается в следующем. Судовое оборудование ГМССБ 62 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Проверка общей работоспособности: проверка работоспособности органов управления приемника; включение-выключение громкоговорителя; работоспособность регулятора громкости; работоспособность АРУ; работоспособность шумоподавителя; (при проведении проверок при включенном громкоговорителе должен прослуши-
ваться шум эфира соответствующего уровня); установка частоты и точной настройки на частоту принимаемого сигнала. Проверку правильности настройки приемника и возможность подстройки рекомендуется про-
изводить в режиме приема реальных сигналов, например, сигналов точного време-
ни. Сведения о режимах работы станции (географическое положение станции, час-
тоту, структуру сигналов) можно получить в ITU List of coast stations, Admiralty List of radio signals. Например, станция в г.Москве передает сигналы точного времени на частотах 4,996 кГц или 9,996 кГц. Проверка работоспособности органов управления передатчиком:
включение антенного аттенюатора; режим излучения - изменение уровней мощности; контроль за нормальным уровнем мощности, контроль выбранного уровня мощно-
сти осуществляется по показаниям индикатора уровня мощности; установка режима радиообмена при бедствии (частота 2182 кГц); проверка тока антенны - контроль тока антенны осуществляется по индикатору тока, проверка производится на частотах 2182 или 500 кГц. Проверка наличия индикации. Проверка работоспособности аппаратуры ЦИВ (при наличии сопряженной аппаратуры ЦИВ): проводится внутреннее тестирование ПВ/КВ ЦИВ без излучения в эфир (согласно инструкции по эксплуатации). В этом режиме проверяется работоспособность ос-
новных блоков радиоустановки. Показатель работоспособности - индикация ре-
зультатов тестирования на дисплее. Проверка работоспособности радиостанции с аппаратурой ЦИВ методом внешнего теста (контрольный сеанс связи):
проводится внешнее тестирование ПВ/КВ радиоустановки путем установления кон-
трольного сеанса связи с береговой станцией. (Для установления связи выбирается ближайшая береговая радиостанция ПВ/КВ диапазона из списка станций в памяти ЦИВ или пользуясь списком станций в ITU List of coast stations, Admiralty List of radio signals.) Проверка работоспособности от аварийного источника питания: Проверка работоспособности ПВ/КВ -радиоустановки от источника аварийного пи-
тания проводится путем отключения основного источника питания и при этом уста-
новка автоматически должна переходить на питание от аварийного источника. Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
63 1.14.1. Проверка работоспособности и встроенная система контроля КВ/ПВ радиостанции фирмы SAILOR При проверке работоспособности КВ/ПВ радиостанции, передняя панель которой приво-
дится на рис.1.21. необходимо:
• подать питание (от бортовой сети или аккумуляторов);
• включить радиостанцию - повернуть ручку "VOL OFF" по часовой стрелке, ко-
торой также регулируется громкость приемника радиостанции (вывести регу-
лятор в среднее положение для достаточного усиления по низкочастотному тракту радиоприемника). Вывести ручку "RX" по часовой стрелке в среднее положение (для обеспечения достаточного усиления по высокочастотному тракту радиоприемника). В динамике или наушниках должен быть слышен ха-
рактерный шум эфира, уровень которого должен изменяться при изменении по-
ложения регуляторов. На дисплее радиостанции должны высветиться последние установленные значения частот приемника и передатчика. Автоматически по умолчанию должны быть включены: Рис.1.21. Передняя панель ПВ/КВ радиостанции АРУ - индикация AGC в нижней части экрана дисплея; шумоподавитель - индикация SQ в нижней части дисплея. Передатчик должен находиться в режиме полной мощности. Индикация - показа-
ние TX-POWER на экране дисплея. Для установки частоты приемника нажать клавиши: "RX", значение частоты, "STOP/ENT". Для установки частоты передатчика нажать клавиши: "ТX", значение частоты по-
следовательно, "STOP/ENT". Проверка выбора классов излучения: (для частот ниже значения 1605 кГц автома-
тически устанавливается класс излучения H3E, выше - J3E). Для выбора класса излучения необходимо последовательно нажать клавиши "RX" и "MODE/DEL". В нижней части эк-
рана дисплея последовательно должны индицироваться режимы работы "R3E","H3E","J3E", "TELEX". Проверка включения/выключения АРУ
. После включения радиостанции должна автоматически включиться АРУ, о чем свидетельствует свечение надписи "AGC" в правой Судовое оборудование ГМССБ 64 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
нижней части экрана дисплея радиостанции. Последующее выключение производится последовательным нажатием клавиш "RX", "AGC/POWER", после чего надпись "AGC" должна погаснуть. Последующее включение АРУ производится дополнительным нажа-
тием клавиши "AGC/POWER". Проверка включения/выключения шумоподавителя
. После включения радиоуста-
новки должен автоматически включиться шумоподавитель, о чем свидетельствует свече-
ние надписи "SQ" в правой нижней части экрана дисплея радиоустановки. Последующее выключение производится последовательным нажатием клавиш "RX","SQ/ADO", после чего надпись "SQ" должна погаснуть. Последующее включение шумоподавителя произ-
водится дополнительным нажатием клавиши "SQ/ADO". Проверить возможность изменения выходной мощности передатчика. После вклю-
чения радиоустановки должен автоматически установиться режим полной выходной мощности передатчика. Снижение мощности последовательно на половинное значение до значения одной шестнадцатой от максимального значения производится нажатием клавиш "TX", "AGC/POWER". На экране дисплея справа от надписи "TX-POWER" должно индицироваться условное изображение величины значения установленной мощности. (Индикаторное поле содержит три индикатора, свечение правого индикатора соответствует полной мощности, свечение правого и среднего индикаторов - 1/2 мощно-
сти, свечение среднего индикатора - 1/4 мощности, свечение левого и среднего индикато-
ров - 1/8 мощности, свечение левого индикатора - 1/16 мощности. Рекомендуется снижать величину выходной мощности через 3 секунды для нормальной настройки передатчика. При проверке подсветки дисплея и клавиатуры
. Величина яркости подсветки кла-
виатуры не регулируется. Включение и выключение подсветки дисплея и клавиатуры производится нажатием клавиши "DIM/DUMMY LOAD", после чего включается под-
светка клавиатуры и дисплея. Вторым нажатием выключается подсветка дисплея и кла-
виатура. Третьим нажатием включается только подсветка дисплея и четвертым - увели-
чивается яркость подсветки дисплея. Проверка установки частоты и точность настройки на частоту принимаемого сиг-
нала
. Проверку правильности настройки приемника и возможность подстройки прово-
дить в режиме приема реального сигнала, например, сигналов точного времени (Радио-
станция г. Москвы передает сигналы точного времени на частотах 4,996 или 9,996 кГц). Для перестройки частоты нажать клавиши "FREQ вверх" или "FREQ вниз" для увеличе-
ния и уменьшения значения частоты настройки. При этом для класса излучения H3E шаг настройки будет 1 кГц, для остальных -100 Гц. Переход к режиму точной подстройки (уменьшения шага настройки) производится последовательным нажатием клавиш "TUNE/CLARIF" и "FREQ" (вверх или вниз) для увеличения или уменьшения значения шага (10 - 150 Гц) соответственно. Возврат из режима точной установки частоты произ-
водится вторичным нажатием клавиши "TUNE/CLARIF". При проверке регулировки величины излучаемой мощности
. Включить встроенный эквивалент антенны - нажать последовательно клавиши "TX","DIM/DUMMY LOAD". На дисплее должно индицироваться значение частоты настройки передатчика 2206,4 кГц и надпись "DUMMY LOAD" в левой нижней части экрана дисплея. Включить передатчик - должна погаснуть подсветка надписи "TUNE" на экране дисплея. Нажать тангенту микро-
фонной трубки и подать в микрофон голосом звуковой сигнал - на экране дисплея должен индицироваться числовое значение силы тока. Показатель работоспособности - сила тока не должна быть менее 2 А. Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
65 Проверка работоспособности аларм - генератора
. Нажать клавишу "TEST ALARM" - в наушниках или громкоговорителе должен прослушиваться сигнал тревоги. Проверка запуска цикла настройки передатчика
. Нажать последовательно "TX", "TUNE/CLARIF". Показатель настройки - выключение надписи "TUNE" на экране дис-
плея. Выход из режима настройки передатчика производится нажатием клавиши "STOP/ENT". Проверка подключения/заземления антенны
. Нажать одновременно клавиши "RX","FREQ со значком треугольник вниз" - антенна заземлена. На экране дисплея долж-
на индицироваться надпись "Grd-AE". Нажать одновременно клавиши "RX","FREQ со значком треугольник вверх" - антенна подключена. На экране дисплея должна индици-
роваться надпись "Oper-AE". Выход из режима осуществляется нажатием клавиши "STOP/ENT". Наличие на дисплее надписи "ERROR - " с цифровым значением свидетельствует о срабатывании системы встроенного контроля, что указывает на наличие неисправно-
сти радиостанции или неправильных действиях оператора. Проверить работоспособность контроллера ЦИВ и приемопередатчика в режиме внутреннего и внешнего тестирования. Производится с пульта управления контроллера ЦИВ и заключается в запуске встроенной системы контроля контроллера ЦИВ (INTERNAL TEST) и контрольном сеансе радиосвязи (EXTERNAL TEST). В последнем случае проверяется работоспособность всего комплекса (приемника, передатчика и аппа-
ратуры ЦИВ). На дисплее контроллера ЦИВ должна индицироваться частота приема и номер ЦИВ вызываемой станции. При работе радиостанции и в процессе проверки на дисплее радиостанции может возникнуть надпись ERROR, номер которой соответствует коду ошибки. Коды ошибки приведены в табл.1.3, где указываются возможные причины и действия рекомендуемые техническим описанием. Таблица 1.3 Коды неисправностей для радиостанций мощностью 250 и 600/1200 Вт. Код ошибки Возможная причина Предписанные дейст-
вия для модификации мощностью 250 Вт Предписанные дейст-
вия для модификации мощностью 600/1200 ВТ
00 Низкое напряжение внутреннего источ-
ника питания Следует проверить пра-
вильность соединения блока к сети, положение регулятора источника питания Следует проверить пра-
вильность соединения блока к сети, положение регулятора источника питания 11 Неверное значение частоты передатчика Частота не попадает диа-
пазон работы передатчи-
ка Частота не попадает диа-
пазон работы передатчи-
ка 12 Неверный класс из-
лучения Выбрать приемлемый класс излучения Выбрать приемлемый класс излучения Судовое оборудование ГМССБ 66 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
15 Последовательность набора с клавиатуры не завершена нажа-
тием клавиши “stop/ent” Нажать клавишу “stop/ent” Нажать клавишу “stop/ent” 20 Нарушена связь меж-
ду приемником и пе-
редатчиком Проверить кабель Проверить кабель 21 Заблокирована линия связи между прием-
ником, ПДУ С2140 или модемом ЦИВ RM2150/51 См. тех. описание при-
емника, Гл.3.4 См. тех. описание при-
емника, Гл.3.4 22 Заблокирована линия связи между прием-
ником и дуплексным телеграфным прием-
ником R2120/Т Проверить кабель Проверить кабель 70 Неисправность в це-
пи двигателя антен-
ного коммутатора См. тех. описание Т2130 Гл.3.4 (ошибка проявля-
ется в цепи контроля на-
стройки мотора МО1 блока АТ 2112, контрол-
лер обнаружил отклоне-
ние фазы от 180° (более подробно см. тех. описа-
ние гл.3.3.8) См. тех. описание Т2131/2135 Часть 1, Гл.3.4.1 (ошиб-
ка проявляется в цепи контроля настройки мо-
тора МО1 блока АТ 2112, контроллер обнаружил отклонение фазы от 180° (более подробно см. тех. описание гл.3.3.8) 71 Пониженное выход-
ное напряжение См. тех. описание Т2130, Гл.3.4 72 Повышенное выход-
ное напряжение См. тех. описание Т2130, Гл.3.4 Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
67 73 Большой КСВ (коэф-
фициент стоячей волны) при настройке коммутатора Проверить правильность подключения антенны (см. тех. описание Т2130, Глю3.4) Проверить правильность подключения антенны (см. тех. Описание Т2131/2135, Ч.1, Гл.3.4.1 невозможность настро-
ить АТ2112 на КСВ луч-
ше, чем 2,5, следует про-
верить: антенну, поступ-
ление сигнала из блока усилителя мощности в Т2131; детектор КСВ в блоке переключения фильтров. Более подроб-
но см. тех. описание гл.3.4.7)) 74 Превышена допусти-
мая температура пе-
редатчика Проверить вентилятор передатчика, свободный ток воздуха 75 Большой КСВ при передаче Проверить правильность подключения антенны (см. тех. описание Т2130, Гл.3.4.) Если антенна в порядке, нажать после-
довательно “TX”, “TUNE/CLARIF”(может проявиться в период на-
стройки или в течение периода передачи, инди-
цируется последнее из-
мерение КСВ) Проверить правильность подключения антенны (см. тех. описание Т2131/2135, Ч.1, Гл. 3.4.1). Если антенна в по-
рядке нажать последова-
тельно “TX”, “TUNE/CLARIF” (может проявиться в период на-
стройки или в течении периода передачи, инди-
цируется последнее из-
мерение КСВ) 76 Напряжение аккуму-
ляторов понижено Проверить аккумулятор и кабель питания, (см. тех. описание Т2130, Гл. 3.4). 77 Неисправность изме-
рителя температура См. тех. описание Т2130, Гл.3.4 78 Большой внутренний КСВ (КСВ на встро-
енном эквиваленте антенны) См. тех. описание Т2130, Гл.3.4 См. тех. описание Т2131/2135, Гл.3.4.1 (для частот ниже 20 Мгц дол-
жен находиться в преде-
лах 1,7; - для частот вы-
ше 20 Мгц в пределах 1,9) Судовое оборудование ГМССБ 68 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
80 Нет выходной мощ-
ности (Уровень мощности ниже предельного значения в течении 2 секунд после вклю-
чения на выходе бло-
ка переключения фильтров) См. тех. описание Т2131/2135, гл.3.4.1. Не-
исправность вероятно в блоке Т2131, следует проверить выход усили-
теля мощности (см. тех. описание гл.3.6); прове-
рить выход блока пере-
ключения фильтров (см. тех. описание гл.3.4.7) 81 Низкая мощность входного сигнала (Уровень мощности, измеряемый в напря-
жении менее 0,4 В) См. тех. описание Т2131/2135, гл.3.4.1. Из-
мерить напряжение в блоке микропроцессора, разьем Р5 конт.1. Неис-
правность проявляется только когда процессор обращается к устройст-
вам управления, прове-
рить соединение между RE 2100 и Т2131; прове-
рить радиочастотный вы-
ход на RE 2100 (см. инстр. по эксплуатации гл.3.6); проверить детек-
тор мощности в соедини-
тельной коробке (см. тех. описание гл.5.1) 82 Высокая мощность входного сигнала См. тех. описание Т2131/2135, гл.3.4.1. Проверить выход радио-
сигнала из RE2100 (см. инстр. по экспл., гл.3.6). Неисправность проявля-
ется также, если не отка-
либрован Т2131 (см гл.3.7.1) Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
69 83 Ошибка усилителя мощности См. тех. описание Т2131/2135, гл.3.4.1. Уровень измеряемого напряжения не соответ-
ствует заданному в тече-
ние 2 секунд. Проверить блок питания (см. тех. Описание, ч.4, гл.3.4; Ч.6, гл.3.4); проверить усили-
тель мощности (см. тех. Описание, ч.3, гл.3.6); проверить детектор КСВ в блоке фильтров (см. тех. Описание, ч.2, гл.3.4.7). 85 Нет напряжения по-
стоянного тока (зна-
чение напряжения меньше 180 В) См. тех. описание Т2131/2135, Гл.3.4.1. Проверить уровень на-
пряжения на соедини-
тельной коробке на разь-
еме ST9 между контак-
тами 2 и 3 (190-242 В); проверить детектор в мо-
дуле 9 блока Т2131 (см. тех. описание, ч.2 гл.3.3.9) 86 Неисправность в бло-
ке питания (проявля-
ется при наличии блока N2171) См. тех. описание Т2131/2135, Гл.3.4.1. Проверить блок питания (см. тех. Описание, ч.4 гл.3.4) 87 Превышена темпера-
тура в усилителе мощности см. тех. описание Т2131/2135, Гл.3.4.1 91 Неисправность изме-
рителя температуры в усилителе мощности см. тех. описание Т2131/2135, Гл.3.4.1 95 Ошибка оператора Установленная частота передачи больше допус-
тимой Для дальнейшего определения неисправного блока или элемента необходимо воспользо-
ваться указанным в табл.1.2 техническим описанием. Судовое оборудование ГМССБ 70 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
1.14.2. Проверка работоспособности и встроенная система контроля КВ/ПВ радиостанции TRP 8000 фирмы SKANTI При проверке работоспособности ПВ/КВ радиоустановки TRP-8000 фирмы SAIT необходимо: • подать питание (от бортовой сети или аккумуляторов); • включить радиостанцию (Нажать кнопку "SUPPLY ON/OFF"). При включении радиоустановки устройство переводится в режим приема. Слева на дисплее должно индицироваться значение частоты, которое было набрано перед его включением. Точечные световые индикаторы на клавишах должны отражать со-
стояние приемника, которое было перед выключением; • проверить подсветку дисплея (нажать клавиши "DIMMER со стрелкой вверх" и "DIMMER со стрелкой вниз"), при нажатии клавиш должен меняться уровень подсветки дисплея;
• проверить работоспособность громкоговорителя (нажать кнопку "SPEAKER") - показатель работоспособности - свечение точечного индикатора на кнопке;
• проверить работоспособность регулятора громкости (изменяется уровень гром-
кости кнопками "VOLUME со стрелкой вверх" и "VOLUME со стрелкой вниз"). Показатель работоспособности - на клавише должен загореться точечный инди-
катор, который должен гаснуть при достижении максимального и минимального уровня соответственно; • проверить включение дополнительного каскада усиления радиочастоты (нажать кнопку "RF AMP"). Показатель работоспособности - свечение точечного индика-
тора на кнопке. Для выключения дополнительного усилителя нажать кнопку "RF AMP"; • проверить включение антенного аттенюатора (нажать кнопку "ANT ATT"). По-
казатель работоспособности - свечение точечного индикатора на кнопке. Для вы-
ключения нажать кнопку "RF AMP"; • проверить работоспособность шумоподавителя (Нажать кнопку "SQUELCH"). Показатель работоспособности - свечение точечного индикатора на кнопке. Для выключения нажать кнопку "SQUELCH"; • проверить работоспособность АРУ (нажать кнопку "AGC ON"). Показатель рабо-
тоспособности - свечение точечного соответствующего индикатора на кнопке. Для выключения нажать кнопку "AGC OFF". Для выключения нажать кнопку "AGC OFF"; • проверить регулировку чувствительности (нажать кнопку "SENSITIVITY"). По-
казатель работоспособности - свечение точечного соответствующего индикато-
ра на кнопке. Для выключения нажать кнопку "SESITIVITY". При проведении проверок громкоговорителя, каскадов усиления, антенного аттенюатора, шумо-
подавителя, АРУ при включенном громкоговорителе должен прослушиваться шум эфира соответствующего уровня; • проверить установку частоты и точную настройку на частоту принимаемого сигнала. Проверку правильности настройки приемника и возможность подстрой-
ки производить в режиме приема реальных сигналов, например сигналов точного времени. Радиостанция г. Москвы передает сигналы точного времени на частотах Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
71 4,996 кГц или 9,996 кГц. Для настройки приемника нажать кнопку "RX" и цифровыми клавишами набрать частоту, после чего нажать кнопку "ENTER". На левом цифровом дисплее должно высветиться значение установленной часто-
ты. Отрегулировать громкость сигнала в динамике. Выбрать класс излучения со-
ответствующей кнопкой: "CW" - для приема телеграфии А1А; "MCW" - для приема тональной телеграфии класса излучения H2A; "AM" - для приема телефонии класса излучения Н3Е и А3Е; "R3E" - для приема телефонии класса излучения R3E и J3E; “USB” - для приема телефонии класса излучения J3E и R3E; "LSB" - для приема телефонии с нижней боковой несущей класса излучения J3E и R3E (для морской подвижной службы не применяется); "TELEX" - для приема сигналов класса F1B (буквопечатание). Для режимов "AM", "TELEX" выключить АРУ. • проверить работоспособность передатчика. Включение передатчика и установка час-
тоты передачи в радиоустановке может проводиться как раздельно с приемником, так и совместно. Нажать клавишу "TX", набрать значение частоты передачи, нажать кноп-
ку "ENTER". Для настройки приемника и передатчика на симплексные частоты необ-
ходимо последовательно нажать кнопки "RX", "TX", набрать значение частоты, на-
жать кнопку "ENTER". Включить режим излучения - нажать кнопку "FULL POWER". Передатчик должен обеспечивать пять уровней мощности излучения. Переключение уровней мощности производится кнопками "MEDIUM POWER" и "LOW PO- WER", что соответствует максимальному (первоначально устанавливаемому), среднему и низкому уровню мощности соответственно. Одновременное нажатие кнопок "ME- DIUM POWER" и "LOW POWER" соответствует промежуточному значению между средним и низким уровнем мощности. Одновременное нажатие кнопок "ME- DIUM POWER" и "FULL POWER" соответствует промежуточному значения между средним и максимальным уровнем мощности. Контроль выбранного уровня мощности - показание индикатора уровня мощности, который расположен под цифровым табло частоты на-
стойки передатчика. Процесс настройки передатчика автоматизирован, но при загора-
нии индикатора "REDUCER POWER" следует произвести подстройку нажатием кноп-
ки "TX TUNE". Нажатием кнопки "2182" приемник и передатчик переводится в режим радиообмена при бедствии; • проверить ток антенны. Проверки производить на частотах 2182 или 500 кГц. Индика-
тор мощности в этом случае должен погаснуть, должен загореться индикатор обо-
значенный буквой "А", который указывает ток в антенне; • проверить работоспособность аларм-генератора. Настроить передатчик на частоту, от-
личную от 2182 кГц. Одновременно нажать левую красную кнопку и кнопку "STOP ALARM". Показатель работоспособности - индикатор уровня тока антенны должен указывать на нормальный режим прохождении сигнала по выходным цепям передат-
чика, а мигание индикаторов "POWER" и "ANTENNA CURRENT" свидетельствует о том, что устройство находится в состоянии тестирования. Для возврата в рабочий ре-
жим необходимо нажать кнопку "STOP ALARM". • Проверка работоспособности радиостанции в режиме самотестирования (запуск сис-
темы встроенного контроля). Нажать последовательно клавиши 2, 0, 0, 'ЕNTER'. Тести-
рование выполняется за несколько секунд, в течение которых могут быть слышны Судовое оборудование ГМССБ 72 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
различные звуковые сигналы. Тестирование заканчивается, когда все тестовые про-
верки выполнены или обнаружена первая неисправность. Показатель работоспособности - на дисплее должен индицироваться код 00. Индикация правильного прохождения проверки (код 00) или кода теста, на котором обнаружена ошибка, будет отображаться на дисплее в течение 10 секунд, после которых радиостанция возвращается в исходное состояние. • Запуск системы встроенного контроля с произвольного номера теста выполняется по-
следовательным нажатием следующих клавиш 2, 0, 2, 'ЕNTER'. Номер определенного теста вводится числовым номером с последующим нажатием клавиши 'ЕNTER'. Появ-
ление на дисплее кода 00 свидетельствует о правильном прохождении теста, любого другого кода об остановке работы системы встроенного контроля на указанном тесте. • Запуск системы встроенного контроля в режиме последовательного выполнения прове-
рок производится последовательным нажатием клавиш 2, 0, 1, 'ЕNTER'. При этом каж-
дая последующая или предыдущая проверка запускается клавишами “DIMMER UP” или “DIMMER DOWN” соответственно. Радиостанция возвратится в исходное состоя-
ние при выполнении последней проверки. • Пошаговый запуск встроенной системы контроля производится последовательным на-
жатием клавиш 2, 0, 3, 'ЕNTER'. При этом каждое нажатие клавиши 'ЕNTER' продол-
жит работу системы. • Значения номеров проверок, коды неисправности и возможные причины сведены в табл.1.4 (код 00 соответствует исправному состоянию). Таблица 1.4 Номер проверки Код не-
исправ-
ности Возможная причина неисправности Примечание 1 2 3 4 TEST 1 01 Блок НЧ обработки сигнала 601; па-
нель управления 600; кабель между ними TEST 2 01 Блок НЧ обработки сигнала 601; па-
нель управления 600; кабель между ними; громкоговоритель При включенном громкоговорите-
ле раздается тон частотой 800 Гц TEST 3 01 Блок НЧ обработки сигнала 601; па-
нель управления 600; кабель между ними Тест производится при закорочен-
ном входе. Продолжительность теста 5 с TEST 4 01 Блок НЧ обработки сигнала 601; па-
нель управления 600; кабель между ними Тоновый генератор выдает часто-
ту 800 Гц TEST 5 Проверка индикации дисплея Продолжительность 10 с TEST 6 01 98 Платы 612, 613, 614 Задающего ге-
нератора или кабель между 611, 612 или 116 платами; плата синтезатора 116; кабель между 611, 624 или 624 платами. 624 контрольная панель Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
73 1 2 3 4 TEST 7 01 98 611 плата синтезатора; кабель между 611, 624 платами, 624 контрольная панель Проверка синтезатора TEST 8 Проверяется управление микропро-
цессором Проверка синтезатора, блокирует-
ся сигнал 50 МГц TEST 11 01 98 611 плата синтезатора; кабель между 611, 624 платами, 624 контрольная панель Сигнал 52.5 МГц TEST 12 01 98 611 плата синтезатора; кабель между 611, 624 платами, 624 контрольная панель Сигнал 60 МГц из диапазона 52,5-
60 МГц TEST 13 01 98 611 плата синтезатора; кабель между 611, 624 платами, 624 контрольная панель Сигнал 60 МГц из диапазона 60-
67,5 МГц TEST 14 01 98 611 плата синтезатора; кабель между 611, 624 платами, 624 контрольная панель Сигнал 67,5 МГц из диапазона 60-
67,5 МГц TEST 15 01 98 611 плата синтезатора; кабель между 611, 624 платами, 624 контрольная панель Сигнал 67,5 МГц из диапазона 67,5- 75 МГц TEST 16 01 98 611 плата синтезатора; кабель между 611, 624 платами, 624 контрольная панель Сигнал 75 МГц из диапазона 67,5-
75 МГц TEST 17 01 98 611 плата синтезатора; кабель между 611, 624 платами, 624 контрольная панель Сигнал 43,597 МГц TEST 18 01 98 611 плата синтезатора; кабель между 611, 624 платами, 624 контрольная панель Сигнал 43,603 МГц TEST 19 01 98 611 плата синтезатора; Сигнал заблокирован TEST 20 01 98 611 плата синтезатора Сигнал 1,3855 МГц TEST 21 01 98 611 плата синтезатора Сигнал 1,0403 МГц TEST 22 01 02 98 Плата возбудителя 610; кабель меж-
ду 610 и 624; 624 контрольная па-
нель Сигнал J3E TEST 23 01 98 Плата 601;плата 610; кабель между 610 и 624;кабель между 610 и 624; 624 контрольная панель Сигнал А1, частота 14,250 МГц TEST 24 01 02 98 Плата возбудителя 610; кабель меж-
ду 610 и 611;кабель между 610 и 624; 624 контрольная панель В громкоговорителе тон частотой 800 Гц, частота 14,250 МГц Судовое оборудование ГМССБ 74 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
1 2 3 4 TEST 25 01, 02, 98, 99 Плата возбудителя 610; кабель меж-
ду 610 и 611;кабель между 611 и 624; 600 контрольная панель; 601 плата Частоты 45,0 МГц, 43,601 МГц, 1,4 МГц TEST 26 01, 02, 03, 98, 99 Плата возбудителя 610; кабель меж-
ду 610 и 611;кабель между 611 и 624; 600 контрольная панель; 601 плата Частоты 45,0 МГц, 43,601 МГц TEST 27 01, 02, 03, 98, 99 Плата возбудителя 610; кабель меж-
ду 610 и 611;кабель между 611 и 624; 600 контрольная панель; 601 плата; громкоговоритель Частоты 45,0 МГц, 43,601 МГц, 1,4 МГц, в громкоговорителе тон частотой 15 Гц TEST 28 01, 02, 03, 99, 98 Плата возбудителя 610; кабель меж-
ду 610 и 611;кабель между 611 и 624; 600 контрольная панель; 601 плата; громкоговоритель Частоты 45,0 МГц, 43,601 МГц, 1,4 МГц, в громкоговорителе тон частотой 1 кГц TEST 29 01, 02, 03, 99, 98 Плата возбудителя 610; кабель меж-
ду 610 и 611;кабель между 611 и 624; 600 контрольная панель; 601 плата; громкоговоритель Частоты 45,0 МГц, 43,601 МГц, 1,4 МГц, в громкоговорителе тон частотой 1 кГц; на индикаторе уровень сигнала TEST 30 01, 02, 03, 99, 98 Плата возбудителя 610; кабель меж-
ду 610 и 611;кабель между 611 и 624; 600 контрольная панель; 601 плата; плата 624; громкоговоритель Частоты 45,0005 МГц, 43,602 МГц, 1,4 МГц, в громкоговорите-
ле тон частотой 1,5 кГц; на инди-
каторе уровень сигнала TEST 31 Проверка частоты 2 МГц (про-
слушивание частоты оператором) TEST 32 01, 02, 03, 04 Плата 624; усилитель мощности 626 Проверка усилителя мощности TEST 33 01 Платы фильтров 627, 628, 629 Диапазон 2,31-3,33 МГц TEST 34 01, 99 Платы фильтров 627, 628, 629 Диапазон 3,33-4,8 МГц TEST 35 01 Платы фильтров 627, 628, 629 Диапазон 4,8-6,9 МГц TEST 36 01 Платы фильтров 627, 628, 629 Диапазон 6,9-10 МГц TEST 37 01 Платы фильтров 627, 628, 629 Диапазон 10-14,4 МГц TEST 38 01, 99 Платы фильтров 627, 628, 629 Диапазон 14.-20 МГц TEST 39 01 Платы фильтров 627, 628, 629 Диапазон 20-30 МГц TEST 40 99 Прослушивание частоты 491 кГц TEST 41 01, 99 Плата фильтров 628 Диапазон 400-525 кГц Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
75 1.15. Применение микропроцессоров в аппаратуре связи 1.15.1. Применение микропроцессоров в радиоприемниках Использование МП в качестве центрального управляющего устройства позволило реализовать цифровые контроль и управление фактически всеми функциями радиоприем-
ника. Главное преимущество микропроцессорного управления — его большая гибкость. При внесении изменений в РПУ не нужно переделывать или добавлять узлы, а достаточно лишь модифицировать программное обеспечение МП. В РПУ с помощью МП можно вы-
полнять не только такие достаточно очевидные для применения цифровых методов опе-
рации, как - синтез частот или управление дисплеями, но и осуществлять выбор парамет-
ров приемника, таких как класс принимаемых излучений, полоса пропускания фильтров, коэффициент усиления траста ПЧ, постоянная времени цепи АРУ и т. д., а также прово-
дить диагностику. Рассмотрим несколько характерных примеров применения МП в ра-
диоприемниках. Синтезаторы частот с микропроцессорным управлением. Задача МП — перестроить синтезатор на требуемую частоту по заданной программе или по командам управления. Принцип управления СЧ с помощью МП заключается в том, что в цепь ФАПЧ включается цифровой делитель частоты, коэффициент деления которого меняется под воздействием управляющих сигналов, поступающих из МП. (Смотри модуль 2, цифровые синтезаторы частоты). Режим «сканирование» осуществляется последовательным сканированием по вве-
денным заранее в память частотам. Сканирование прекращается, если на одном из каналов найдена передающая станция, и возобновляется, если передача обрывается. Если несколь-
ко каналов представляют особый интерес, им может быть присвоен приоритет. Задача МП в режиме сканирования – последовательное изменение коэффициента деления в кольце ФАПЧ с заданным интервалом времени. С помощью МП помимо операций настройки можно осуществлять различные ре-
гулировки. Применение МП для построения фильтров. Важнейшими при построении РПУ являются проблемы фильтрации. При реализации фильтров МП могут применяться для переключения аналоговых фильтров и построения цифровых фильтров. Известно, что в РПУ широко используется фильтровой способ настройки преселектора (КВ-диапазон пе-
рекрывается рядом полосовых фильтров). В ряде приемников коммутация требуемого фильтра преселектора осуществляется с помощью МП. В ряде случаев требуется переключать фильтры тракта ПЧ не в обычном порядке. Дополнительная подпрограмма позволит настроить приемник на сигнал от внутреннего генератора с известной частотой, после чего МП вычислит характеристики каждого фильтра с запоминанием полученной информации. Это даст возможность разместить фильтры на плате в произвольном порядке с последовательным их выбором с передней панели РПУ. Цифровая обработка сигналов (см. модуль 1) с помощью цифровых фильтров явля-
ется той областью, где применение МП наиболее перспективно. Это объясняется тем, что цифровые фильтры, построенные на базе МП, являются функционально гибкими и позво-
ляют менять алгоритм его работы, что очень важно при создании РПУ для адаптивные систем. Судовое оборудование ГМССБ 76 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Цифровые фильтры в РПУ в настоящее время могут эффективно использоваться в основном в тракте промежуточной частоты последнего преобразования либо в цепях АРУ и АПЧ. В тракте первых ПЧ и тем более ВЧ эти фильтры, как правило, не удовлетворяют требованиям по быстродействию. Применение МП в системе дистанционного управления РПУ. Использование МП для выполнения самых разнообразных операций позволяет автоматически и дистан-
ционно управлять работой приемника. При этом управляющие команды передаются од-
ному или нескольким МП, которые направляют затем сигналы управления к соответст-
вующим узлам приемника. При таком способе управления РПУ существенно упрощаются как органы управления на передней панели приемника, так и соединения между его узла-
ми. Это объясняется тем, что команды управления передаются не по многочисленным проводам, а по адресным и информационным шинам. Обычно помимо МП, находящегося в управляемой аппаратуре, МП находится в панели управления, а в некоторых приемни-
ках используется специальный сигнальный процессор для обработки сигналов. Микропроцессоры в модемах. В последнее время широко распространен цифро-
вой подход к конструированию радиоаппаратуры, причем не только радиоприборы имеют цифровое исполнение, но и сигналы имеют цифровую форму. При этом необходим модем для преобразования сигнала в форму, требуемую для передачи. Возможны два направле-
ния применения цифровых модемов: непосредственно для передачи информации и в сис-
темах дистанционного управления. Появление МП обусловило создание цифровых модемов для систем связи с про-
граммной реализацией функций обработки. При этом для построения модема используют-
ся типовые наборы БИС, которые образуют специализированные МПС и МПС общего на-
значения. Так, на основе модели МП 6800 описывается модем для обработки фазомани-
пулированных сигналов, обеспечивающий скорость передачи информации 4800 бит/с. Модем предназначен для работы на двухпроводную линию в диапазоне частот до 4 кГц с сигналами 8-позиционной ФМ и имеет простую структуру с минимальным набором ана-
логовых устройств. У микропроцессора модели 6800 время элементарной операции 1 мкс, среднее время команды 4 мкс, он предназначен он для выполнения операций сложения, вычитания, сдвигов; однако для операций, требующих двойной точности (умножение, де-
ление), требуется обращение к специальным подпрограммам или внешним устройствам. В передатчике используется параллельный интерфейс, МП, ЦАП и ФНЧ для сглаживания полученного аналогового сигнала. Сигналы внутреннего тактового генератора ТГ, частота которого стабилизируется кварцем, используются как сигналы дискретизации для работы ЦАП. Частота дискретизации может меняться программным способом. 1.15.2. Применение микропроцессоров в радиопередатчиках Кроме того, что микропроцессор решает (как и в приемниках) все задачи все зада-
чи, связанные с синтезом частоты, он выполняет ряд специфических функций. Обычно МП контролирует: • входную частоту, поступающую на усилитель мощности; • регулирует выходную мощность передатчика; • коммутирует соответствующий полосовой фильтр на выходе усилителя мощности; • контролирует тепловой режим усилителя мощности; • измеряет уровень КСВ ; Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
77 • управляет напряжением смещения на усилители мощности при изменении класса из-
лучения; • может отвечать за совместную работу с микропроцессором антенного согласующего устройства; • выдает информацию о настройке/готовности передатчика на центральный процессор; • контролирует напряжение питания усилителя мощности. 1.15.3. Применение микропроцессоров в антенных согласующих устройствах
Микропроцессор анализирует соотношения тока и напряжения и их фазовые соот-
ношения, коммутирует отдельные элементы согласующего устройства для согласования активного сопротивления антенны и волнового сопротивления кабеля передатчика и ком-
пенсации реактивного сопротивления антенны. 1.16. Судовые антенно-фидерные устройства 1.16.1. Классификация судовых антенн Cудовые антенны для радиосвязи делят на остронаправленные и слабонаправлен-
ные. К остронаправленным судовым антеннам радиосвязи относятся антенны аппаратуры спутниковой связи (SES), работающих в диапазоне дециметровых волн(INMARSAT- A,B). Эти антенны, как правило, устанавливаются высоко на мачтах так, чтобы достаточно уз-
кий главный лепесток диаграммы направленности антенны не захватывал частей судна. Судовые антенны радиосвязи для диапазонов средних, коротких и ультракоротких волн относятся к слабонаправленным антеннам. На рис.1.22 приведены некоторые типы применяемых на судах антенн. Судовое оборудование ГМССБ 78 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Рис.1.22. Типы применяемых на судах антенн: а – Г-образная однолучевая; б – Т-образная однолучевая; в – типа «наклонный луч»; г – наклонная цилиндрическая; д – штыревая; е – Т-образная многолучевая с однопроводным снижением; ж – Г-образная многолучевая с многопроводным веерообразным снижением; з – антенна-мачта. 1 – фал; 2 – блок; 3 – изоляторная цепочка; 4 – горизонтальная часть; 5 – вертикальная часть (снижение); 6 – изолятор ввода; 7 – колонка; 8 – штырь; 9 – ствол из стеклопластика; 10 – токоведущая часть. Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
79 Для радиосвязи в диапазоне промежуточных волн (ПВ) применяются несимметрич-
ные Г- и Т-образные антенны, антенны-мачты; в диапазоне коротких волн (КВ) - антенны в виде наклонных лучей из одного или нескольких проводов, штыревые антенны, широ-
кополосные и направленные антенны. В диапазоне ультракоротких волн (УКВ) применяются направленные и ненаправ-
ленные, симметричные и несимметричные антенны. Антенны морской спутниковой системы связи ИНМАРСАТ могут быть направлен-
ные (ИНМАРСАТ –А, В, М) – они постоянно ориентированы на спутник, и ненаправлен-
ные (ИНМАРСАТ – С). В качестве направленных используются антенны с параболиче-
ским рефлектором. Антенна, управляемая по азимуту и углу места, устанавливается на платформе, обеспечивающей продольную и поперечную устойчивость. Для коррекции на-
ведения антенны используются сигналы гирокомпаса и шаговая система сопровождения. Сверху антенна закрыта радиопрозрачным колпаком из стеклопластика. 1.16.2. Выбор резервной антенны В ПВ/КВ диапазоне, кроме главной, предусматривается установка резервной (ава-
рийной) антенны, которая должна подключаться к тем же видам радиооборудования, что и главная антенна. Параметры резервной антенны должны быть такими, чтобы она обес-
печивала настройку передатчика. В тех случаях, когда установку резервной антенны по тем или иным причинам осуществить не удается, на судне должна храниться собранная и готовая к установке запасная антенна, аналогичная главной. Для обеспечения эффективной работы средств связи во всем диапазоне, выделенном для судовой ПВ/КВ радиосвязи, антенны в вертикальной плоскости должны иметь диа-
грамму направленности, которая обеспечивает излучение под малыми углами к горизонту и имеет минимальное излучение во всех других направлениях. У вертикального излучате-
ля такую диаграмму направленности в вертикальной плоскости можно получить, если длина антенны l<0,63λ (где λ - длина волны равная 3*10
8
/f). 1.16.3. Судовые КВ антенны Применяемые на судах штыревые антенны имеют высоту 6 и 10 м, лучевые—
длину от 8 до 15 м. Иногда лучевым антеннам придают Г- или Т-образную форму с не-
большой длиной горизонтальной части. Активная составляющая входного сопротивления штыревой и лучевых антенн в ра-
бочем диапазоне частот изменяется в очень широких пределах (от единиц до тысяч омов), а реактивная - в пределах ±1300 Ом. Для эффективного согласования выхода передатчика и антенны требуется применение согласующих устройств. Для расширения рабочего диапазона частот вибраторных антенн необходим выбор такой формы и конструкции вибратора, чтобы отношение реактивной составляющей входного сопротивления антенны к активной в рабочем диапазоне частот было как можно меньше. Это может быть достигнуто путем увеличения поперечных размеров антенны (относительно ее длины). Антеннам с включениями присущ ряд недостатков: уменьшение высоты антенны относительно требуемой (~λ
max
/4), обуславливаемое реальными возможностями установ-
ки, и эксплуатация антенн, приводит к резкому падению К.Б.В. в низкочастотном участке диапазона; наличие в антенне активного элемента вызывает значительные потери полез-
Судовое оборудование ГМССБ 80 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
ной мощности; разрыв целостности токоведущей части антенны для подключения элемен-
тов R и L усложняет конструкцию антенны. 1.16.4. Судовые УКВ-антенны В качестве судовых УКВ антенн применяются несимметричные вибраторы с проти-
вовесом. Диаграмма направленности такой антенны в вертикальной плоскости (в верхнем полупространстве) аналогична диаграмме соответствующего симметричного вибратора только при бесконечно больших размерах противовеса. На рис.1.23. показана несимметричная антенна с противовесом и приподнятой точкой пи-
тания, применяемая с УКВ станциями. Высота антенны 1 м; противовес состоит из шести лучей, радиус противовеса 1 м. Антенна предназначена для работы в диапазоне частот 156—162 МГц. Рис.1.23. Несимметричный вибратор с противовесом и приподнятой точкой питания (а) и его эквивалентная схема (б): 1 – верхняя труба с козырьком; 2 – изолятор; 3 – нижняя труба; 4 – гайка; 5 – основание; 6 – лучи противове-
са; 7 – колпак
Основным недостатком антенн этого типа является наличие у них противовеса, сни-
жающего механическую прочность конструкций. На рис.1.24. показано устройство коаксиальной антенны. Эта антенна представляет собой полуволновой вибратор, плечи которого имеют различные диаметры. Верхнее пле-
чо (штырь) - продолжение центрального проводника коаксиального кабеля, я нижнее пле-
чо (трубка) - четвертьволновый металлический цилиндр. Внутренняя поверхность цилин-
дра и внешняя поверхность экрана фидера образуют короткозамкнутую четвертьволновую линию, которая выполняет роль металлического изолятора, препятствуя затеканию тока на наружную оболочку коаксиального кабеля (или мачты). Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
81 Рис.1.24. Коаксиальный коакси-
альный вибратор Рис.1.25. Грозозащищенный вибратор Входное сопротивление коаксиальной антенны зависит от длины штыря и трубки, его можно регулировать в некоторых пределах. Для согласования антенны с коаксиаль-
ным кабелем (с волновым сопротивлением 50 или 75 Ом) длина штыря должна составлять около 99 %
четверти длины волны, а длина трубки - около 94 %. Недостатком конструкции рассмотренной коаксиальной антенны является необхо-
димость применения изолятора для крепления верхней половины вибратора, что снижает механическую прочность антенны. Кроме того, при такой конструкции антенна не являет-
ся грозозащищенной. На рис.1.25. показан эскиз грозозащищенного коаксиального полуволнового вибра-
тора, свободного от указанного недостатка. Плечи вибратора выполнены из двух коакси-
альных металлических цилиндров, соединенных к верхней части с несущей трубой. Верх-
нее плечо вибратора возбуждается выведенным в отверстие трубы центральным провод-
ником коаксиальной линии. Внутренняя поверхность верхнего цилиндра вместе с наруж-
ной поверхностью трубы выполняют роль металлического изолятора. Такую же роль вы-
полняют и внутренняя поверхность нижнего цилиндра вместе с наружной оболочкой тру-
бы, изолируя конец нижнего плеча вибратора от трубы. Цилиндры привариваются к трубе и образуют вместе с ней механически прочную конструкцию. В диапазоне УКВ широкое применение находят шунтовые и петлевые вибраторы, которые обладают двумя преимуществами: они работают в достаточно широкой полосе частот и могут жестко крепиться непосредственно на металлических мачтах (в узле на-
пряжения) без изоляторов. 1.16.5. Выбор типов и размеров антенн Антенны промежуточных волн. При выборе типов и размеров судовых ПВ антенн необходимо исходить из условия достижения максимально возможной действующей вы-
соты, а также наиболее удобного расположения антенн на судне. На судах и качестве ПВ антенн рекомендуется применять проволочные антенны, располагаемые между мачтами, и антенны-мачты. Тип ПВ антенны необходимо выбирать конкретно в каждом случае, в зависимости от типа судна, для которого проектируются средства радиосвязи. Судовое оборудование ГМССБ 82 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Проволочные главные антенны следует устанавливать на тех судах, на которых по правилам их эксплуатации не требуется осуществлять частые подъемы и спуски антенн и где антенны не мешают погрузочно-разгрузочным работам. Главной проволочной антенне рекомендуется придавать Т-образную форму, так как волновое сопротивление ее горизонтальной части, а следовательно, и напряжение у изоля-
торов будет вдвое меньше, чем у Г-образной антенны. Кроме того, благодаря большому удалению снижения Т-образной антенны от судовых мачт, вант и т.п., уменьшаются поте-
ри мощности. Снижение Г-образных главных антенн должно образовывать с их горизонтальной частью прямой или тупой угол. При остром угле уменьшается действующая высота ан-
тенны. Коротковолновые антенны. Активная и реактивная составляющие входного со-
противления лучевых и штыревых антенн изменяются по диапазону в очень широких пределах. Поэтому, с целью улучшения согласования антенн с фидером и уменьшения их количества, рекомендуется использовать для работы в диапазоне частот 4,06 - 25,6 МГц широкополосные КВ антенны. В тех случаях, когда применение широкополосных антенн оказывается почему-либо невозможным, для обеспечения эффективной работы передатчика в рабочем диапазоне частот рекомендуется использовать лучевые и штыревые антенны; 1) главную судовую антенну - при работе в диапазоне частот 1,6 - 3,8 МГц; 2) Г-образную или наклонную однолучевую антенну длиной 14 - 15 м - при работе в диапазоне частот 4.06 - 4,65 МГц; 3) наклонную или вертикальную однолучевую антенну длиной 9 - 10 м - при работе в диапазоне частот 6,2 - 8,82 МГц; 4) штыревую антенну высотой 6 м - при работе в диапазоне частот 12,3 - 25,6 МГц. Ультракоротковолновые антенны. На судах в качестве УКВ антенн применяются коаксиальная грозозащитная антенна, несимметричная антенна с противовесом и припод-
нятой точкой питания (см. рис.1.23). 1.16.6. Установка и эксплуатация судовых антенн Эффективная работа судовых антенн во многом зависит от их правильной установки и эксплуатации. Места установки антенн на судах следует выбирать с расчетом получения от них оп-
тимальных, насколько это возможно в судовых условиях, параметров в зависимости от компоновки верхнепалубных устройств, расположения радиорубки, мачт и надстроек. Характер влияния металлических конструкций на характеристики судовых антенн зависит от диапазона рабочих частот антенны. На параметры судовых антенн, работающих в диапазоне частот до 2 МГц, оказыва-
ют вредное влияние в основном крупные металлические конструкции, такие как над-
стройки и трубы, в направлении которых и наблюдается некоторый провал диаграмм на-
правленности. Влияние окружающих металлических масс на входное сопротивление этих антенн проявляется в увеличении их статической емкости и падении сопротивления излу-
чения. Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
83 Начиная приблизительно с 2 МГц, на параметры судовых антенн оказывают вредное влияние не только мачты и надстройки, но и весь металлический такелаж, имеющийся на судне. Это влияние усиливается с ростом частоты. При этом одна и та же антенна на раз-
ных частотах КВ диапазона имеет отличные друг от друга диаграммы направленности с провалами в различных направлениях. В высокочастотной части КВ -диапазона диаграм-
мы направленности имеют многолепестковый характер, что объясняется большим влия-
нием корпуса судна, мачт, надстройки, трубы, а также других антенн. Это является основ-
ной причиной, приводящей к снижению эффективности и надежности дальней морской радиосвязи. С понижением частоты заметнее становится преобладающее влияние наиболее крупных металлических масс, таких как надстройки, трубы и мачты. На параметры УКВ антенн, обычно устанавливаемых высоко на мачтах, основное влияние оказывают сами мачты и расположенные вблизи предметы, которые находятся примерно в пределах десяти длин волн от возможного расположения антенн. Передающие антенны рекомендуется группировать в районе верхнего мостика судна (в непосредственной близости от радиорубки), а приемные - на максимально возможном удалении от передающих антенн в районе носовых (или кормовых) сооружений. Горизонтальное полотно главной проволочной антенны обычно располагается меж-
ду судовыми мачтами. Снижение антенны необходимо выполнять таким образом, чтобы оно было максимально удалено от металлических мачт, но не менее чем на 5 - 8 м. Ввод главной антенны (проволочной или антенны-мачты) следует размещать таким образом, чтобы длина соединительной проводки между ним и коммутатором антенн была мини-
мальной. При установке и эксплуатации на судах передающей аппаратуры с антенным согла-
сующим устройством выбор длины соединительной проводки между вводом антенны и передатчиками становится уже некритичным. Поэтому вопрос о месте установки антенны-
мачты или расположении ввода в этом случае должен решаться исходя из условий полу-
чения оптимальных характеристик самой антенны и удобства ее использования. При эксплуатации антенн необходимо учитывать большую зависимость их эффек-
тивности от метеорологических условий; при дожде, во время шторма, при загрязнении поверхности изоляторов наблюдается падение сопротивления изоляции, приводящее к снижению КПД антенн. Это явление связано с увеличением сопротивления утечки изоля-
торов, включенных в цепь антенны, а также со снижением поверхностного сопротивления конструкции из стеклопластика. Во избежание резкого падения сопротивления изоляции антенн при неблагоприят-
ных метеорологических условиях рекомендуется, помимо проведения регулярной профи-
лактики, применять изоляторные цепочки, набранные из достаточно большого числа изо-
ляторов, а также устанавливать на корпусе антенны-мачты специальные защитные конусы из стеклопластика. О падении сопротивления изоляции в эксплуатационных условиях (разумеется, при исправном передатчике) можно судить по уменьшению силы тока в антенне передатчика. Диаграмма направленности наклонной антенны в горизонтальной плоскости отлича-
ется от круговой. Она получается вытянутой в сторону наклона и тем больше, чем больше угол наклона антенны. Поэтому угол наклона лучевых антенн к горизонту должен быть не менее 65 - 70°. Судовое оборудование ГМССБ 84 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
При установке КВ антенн на возвышениях (мачтах, трубах, высоких надстройках) необходимо учитывать, что в этом случае форма их диаграмм направленности в верти-
кальной плоскости будет зависеть от размеров и конфигурации «подставки». Поэтому ан-
тенны, предназначенные для работы в высокочастотной части КВ диапазона, следует раз-
мещать на невысоких надстройках, чтобы их диаграмма направленности в вертикальной плоскости имела один лепесток, прижатый к земле. Для уменьшения влияния отдельных элементов бегучего такелажа на характеристи-
ки КВ антенн необходимо производить разбивку этих элементов изоляторами на участки длиной l
min « λ/4 или изготавливать их из непроводящего материала. Следует также со-
блюдать постоянство расположения элементов бегучего такелажа относительно антенн. Кроме того, в эксплуатационных условиях желательно следить за тем, чтобы во время ра-
боты средств КВ -радиосвязи все антенны были изолированы от земли. При размещении УКВ-антенн на мачтах необходимо учитывать следующее: 1. УКВ антенны рекомендуется устанавливать на вершине и реях судовых мачт, на небольших мачтах, расположенных на площадках антенн РЛС, на верхнем мостике судна, на грузовых колонках. Во всех случаях желательно выбирать наиболее высокое место судна, конструктивно подходящее для установки антенны. 2. Если на одной мачте необходимо устанавливать две УКВ антенны (например, от двух судовых радиостанций), то для уменьшения взаимного влияния между радиостан-
циями антенны следует располагать с разносом по вертикали не менее, чем на 2 - 3 м. 3. При установке УКВ антенны на реях металлической мачты ее влияние на антенну проявляется в образовании в горизонтальной плоскости многолепестковой диаграммы на-
правленности, форма которой зависит от расстояния между антенной и мачтой. Число ле-
пестков в диаграмме равно числу четвертей длин волн, укладывающихся по прямой меж-
ду антенной и мачтой. 4. При выборе места установки УКВ антенн исходят из конструктивных возможно-
стей и характера получаемых диаграмм направленности: • при малых диаметрах мачт (d/λ <0,1) разнос, равный 0,75λ (1,5 м), является ми-
нимально допустимым с точки зрения обеспечения достаточно равномерного излучения во всех направлениях; • при больших диаметрах мачт (d/λ >0,1) для обеспечения достаточно равномер-
ного излучения разнос рекомендуется брать не менее 1,25λ (2,5 м); • для получения однонаправленной диаграммы расстояние между антенной и мачтой следует брать равным 0,25λ. 5. Глубина провалов в диаграмме направленности антенны возрастает по мере уве-
личения диаметра мачты (d/λ). Эта зависимость особенно сильна при изменении d от 0,1 до 0,5λ. Минимально допустимые расстояния между приёмными и передающими антенными устройствами диапазонов гекто- и декаметровых волн (в метрах) приведены в табл.1.5. Минимально допустимые расстояния между передающими антенными устройствами РЭС диапазонов гекто- и декаметровых волн указаны в табл.1.6. Минимально допустимые расстояния между ВПУ (устройства, расположенные на открытых местах судна) и передающими антенными устройствами РЭС диапазонов гек-
то- и декаметровых волн даны в табл.1.7.
Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
85 Таблица 1.5 Номинальная мощность пере-
датчиков, кВт Расстояние для обеспечения со-
хранности входных цепей ра-
диоприемников для антенных устройств Расстояние для обеспечения ЭМС при одновременном ис-
пользовании РЭС для антен-
ных устройств Одной поля-
ризации Разной поляри
-
?a?Z?p?b?b Одной поляри-
зации Разной поля-
ризации 0,25 5 4 12 10 0,50 7 5 17 14 1,00 10 8 24 20 2,00 14 11 34 28 3,50 18 14 43 36 Таблица 1.6 Номинальная мощность передатчиков, кВт Номинальная мощ-
ность передатчиков, кВт 0,25 0,50 1,00 2,00 0,25 3,5 4,5 6,0 8,0 0,50 - 4,0 5,5 7,5 1,00 - - 4,5 6,0 2,00 - - - 5,0 Таблица 1.7 Номинальная мощность радиопередат-
чиков, кВт Условия размещения ВПУ и АУ РЭС 0,25 0,50 1,00 2,00 3,50 ВПУ, экранирующие АУ по высоте: полностью 10,0 10,0 10,0 10,0 10,0 0,5 высоты АУ 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 0,25 высоты АУ 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 Вращающиеся ВПУ, грузовые, шлю-
почные устройства, ВПУ, имеющие стальной такелаж, антенны РЛС 4,5 6,0 8,0 11,0 14,0 Судовое оборудование ГМССБ 86 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
1.16.7. Правила размещения надпалубного оборудования судовых земных станций спутниковой связи (СЗС) ИНМАРСАТ – А, В, С Антенный пост (АП), включающий надпалубное оборудование СЗС, устанавливает-
ся на палубе верхнего мостика или на мачтах судов, которые могут выдержать необходи-
мую нагрузку, не затеняя сигнальные огни судна. Конкретное место установки АП СЗС выбирается с учетом следующих факторов: конструкции судна; обеспечения ЭМС станции с радиооборудованием судна; соблюдения норм СВЧ-излучения от антенны станции; соблюдения норм уровня вибрации. Различные варианты РЭС даже на однотипных судах требуют проведения работ по оптимальному выбору размещения АП СЗС на каждом судне. Антенну СЗС следует раз-
мещать таким образом, чтобы мешающие верхнепалубные конструкции судна по возмож-
ности не попадали в азимутальные направления главного лепестка диаграммы направлен-
ности (ДН) антенны при углах места (возвышения) от 0 до 90°. При невозможности устра-
нения препятствий из направления главного лепестка ДН антенны станции необходимо выполнять следующие требования. В радиусе менее 3 м от антенны станции не должны находиться препятствия диаметром 15 см и более. Допустимая величина потерь от пре-
пятствия не должна превышать 4 дБ. Площадь нецилиндрического препятствия рассчиты-
вается как часть эффективной зоны распространения. При потерях от препятствий, пре-
вышающих 4 дБ, качество и надежность связи существенно ухудшаются, более того, воз-
можно полное нарушение связи. При наличии неустраняемых препятствий в азимутальных и угломестных (меридио-
нальных) направлениях антенны следует составить диаграмму углов обзора. Это даст воз-
можность судовому радиооператору учесть данные факторы и спрогнозировать возмож-
ные срывы связи при определенном местоположении и курсе судна. При размещении на судне антенны СЗС и антенн РЛС должны выполняться сле-
дующие требования. При установке АП СЗС на площадке с антенным комплексом РЛС пространственное разнесение электрических центров антенн СЗС и РЛС диапазона 3 см (9,3 - 9,5 ГГц) по вертикали должно быть не менее 1,5 м. При пространственном разнесе-
нии антенн СЗС и РЛС диапазона 3 либо 10 см по горизонтали на расстояние менее 5 м угол между горизонталью из электрического центра антенны РЛС и прямой из него дол-
жен составлять не менее 15°, а при разнесении антенн на расстояние 5 м и более - 10°. При невозможности выполнения указанных выше требований антенны РЛС диапазона 10 см и антенны СЗС могут быть размещены на одном уровне по вертикали, при этом расстояние между ними по горизонтали должно быть не менее 5 м. Пространственное разнесение антенн СЗС и радиопередатчика связи декаметрового диапазона мощностью 1 кВт и более должно составлять не менее 5 м. Расстояние от ввода антенны радиопередатчика гектометрового диапазона волн до антенны СЗС должно быть также не менее 5 м. Пространственное разнесение антенны СЗС и антенн РЭС связи метрового диапазо-
на и спутниковых приемоиндикаторов должно быть не менее 4 м. При определении на этапе проектирования места размещения на судне антенны СЗС для обеспечения ЭМС станции с радиопередающими устройствами декаметровых волн, работающими на широкополосную антенну типа ШПА- 11 при подводимой мощности 1,5 кВт, необходимо использовать следующие методы. Расстояние между антеннами СЗС и радиопередатчика следует выбирать таким образом, чтобы общее затухание помех от ра-
Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
87 диопередатчика в фидере и в свободном пространстве между антеннами на частоте 1,5—
1,6 ГГц составляло не менее 70 дБ. При определении расстояния между антеннами, при разной длине фидера радиопередатчика, целесообразно пользоваться графиками, приве-
денными в РД 31.64.26 – 86. Минимальное расстояние до магнитного компаса должно быть не менее 3 м. Особое внимание следует обратить на исключение вибрации АП СЗС в горизонталь-
ном направлении в диапазоне частот 19—22 Гц с амплитудой более 0,1 мм. После уста-
новки АП СЗС на вновь построенных судах следует измерить уровни его вибрации в диа-
пазоне частот
от 4 до 40 Гц по методике, изложенной в ОСТ 5.0531—85. Установка антенны ИНМАРСАТ – С. При установке антенны выбирают место наиболее свободное от судовых конструк-
ций, заграждающих обзор. Как правило, лучшим вариантом является размещение антенны выше радарных антенн. При этом необходимо обеспечить удаление от других антенн: до ПВ/КВ антенны – более 5 м, до УКВ антенны - более 4 м, до магнитного компаса – более 3 м. Если при установке антенны не избежать таких препятствий, как труба, мачта и т.д., придерживаются следующих правил: расстояние до препятствия должно быть таким, что-
бы теневой сектор составлял не более 3 °. Это означает, что минимально допустимое рас-
стояние до препятствия составляет 20 диаметров препятствия. Так, если мачта имеет диа-
метр 10 см, то расстояние от мачты до антенны должно составлять не менее 20*0,1= 2 м. 1.16.8. Конструктивные элементы антенно–фидерного тракта судовых
a
H
тенн Антенные цепочки из изоляторов. Выбор изоляторов для передающих антенн не-
обходимо производить с учетом напряжения, при котором должен работать изолятор, ем-
кости изолятора, потерь в материале, из которого изготовлен изолятор, и его механиче-
ской прочности. Для судовых передающих антенн применяются седлообразные (рис.1.26. а) и па-
лочные (рис.1.26. 6} изоляторы. Последние целесообразно использовать на судах, где не требуется часто опускать и поднимать антенны. Рабочее напряжение полочных изолято-
ров устанавливается из расчета 1 кВ напряжения на 1 см длины изолятора. Рис.1.26. Изоляторы для передающих антенн Рабочее напряжение цепочки возрастает непропорционально числу изоляторов, оно всегда меньше произведения рабочего напряжения одного изолятора на число изоляторов Судовое оборудование ГМССБ 88 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Uц<U
1 n. Это объясняется тем, что на первый от токонесущего провода изолятор падает большая часть напряжения, чем на все последующие изоляторы цепочки. Применение в антенных цепочках более шести - восьми изоляторов нецелесообраз-
но, так как падение напряжения на первом от токонесущего провода изоляторе при этом практически не уменьшается. В зависимости от конструктивного оформления антенные цепочки из изоляторов де-
лятся на два типа: цепочки без рассеивающего кольца и цепочки с рассеивающим кольцом (рис.1.27). Рис.1.27. Антенные цепочки седлообразных (а) и палочных (б) изоляторов с рассеивающим кольцом При использовании рассеивающих колец распределение напряжения между изоля-
торами в антенных цепочках получается более равномерным. Рассеивающие кольца, уста-
навливаемые в изоляторных цепочках со стороны высокого напряжения, снижают паде-
ние напряжения на первом изоляторе таким образом, что рабочее напряжение цепочки по-
вышается и достигает значения Uц=U
1
n. Изоляторные антенные цепочки из палочных изоляторов (обычно не более чем
из двух) позволяют работать при напряжениях более высоких, чем цепочки из седлообраз-
ных изоляторов. Для приемных лучевых антенн применяются главным образом орешковые изолято-
ры. Изоляторные цепочки для приемных антенн, в целях повышения сопротивления изо-
ляции антенн, составляются не менее чем из двух изоляторов. Высокочастотные кабели. ВЧ кабели выбираются по рекомендациям фирм – про-
изводителей радиоаппаратуры. Антенные вводы. Для ввода главной антенны рекомендуется применять специаль-
ные кронштейны, позволяющие отвести снижение от легкодоступных мест (рис.1.28, 1,29). При этом снижение антенны подастся на изолятор, укрепленный на кронштейне, а затем на изолятор антенного ввода в переборке радиорубки. Снижение считается удаленным на безопасное расстояние, если человек не может коснуться его вытянутой рукой. Применять антенные колонки (рис.1.30) рекомендуется только в тех случаях, когда невозможно осу-
ществить допустимый с точки зрения техники безопасности ввод непосредственно через изолятор. Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
89 Рис.1.28 Рис.1.29 Антенный ввод: Опорный конический изолятор 1 – снижение антенны; 2 – изоляторная цепочка; 3 – перемычка; 4 – рассеивающий колпак; 5 – изолятор; 6 – переборка; 7 – стакан; 8 – фланец; 9 – токоведущий стержень. Рис.1.30. Антенная колонка: Рис.1.31 Крепление лучевой антенны: 1 – ограждение; 2 – кронштейн крепления изоляторной цепочки для снижения антенны; 3 – корпус колонки; 4 – палуба; 5 – проходной изоля-
тор
1 – изоляторные цепочки; 2 – антенна; 3 – подъемный фал; 4 – блок Конструкция антенных колонок должна отвечать следующим требованиям: 1) корпус колонки должен быть изготовлен из неметаллических или из немагнитных материалов: меди, латуни или дюралюминия. Наружные фланцы, арматура люков и огра-
ждения могут быть стальными; Судовое оборудование ГМССБ 90 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
2) на колонке должны предусматриваться люки для доступа к высокочастотной трассе; 3) для крепления снижения антенны на колонке должен быть предусмотрен крон-
штейн или рым; 4) верхний изолятор должен быть защищен от случайных механических поврежде-
ний специальным ограждением, которое также предохраняет людей от высокочастотного напряжения. Лучевые антенны устанавливаются вертикально или наклонно и крепятся к мачтам, реям, штаг-карнаку и др. Штыревые антенны крепятся при помощи специальных крон-
штейнов или устанавливаются на колонках. Механический предохранитель антенн. Для главных антенн должен быть преду-
смотрен механический предохранитель, эскиз которого показан на рис.132. При расстоя-
нии между мачтами до 20 м горизонтальный провод рекомендуется выполнять из медного или бронзового антенного канатика диаметром 4,6 мм, при больших расстояниях—из ка-
натика диаметром 7,4 мм. 1 2 3 4 5 6
Рис. 1.32 Механический предохранитель антенны: 1 — изолятор; 2 — бронзовый канатик, разрывное усилие которого составляет 1/3 раз-
рывного усилия канатика антенны: 3—скоба: 4 — коуш; 5 — зажим: 6 — антенный фал; 7 — петля Коммутаторы антенн. На рис.1.33 приведен общий вид экранированного коммута-
тора штепсельного типа, применяемого для коммутации передающих и приемных антенн. Конструктивно переключатель выполнен в виде гнезд, к которым подводятся экраниро-
ванные кабели от антенн и передатчиков или приемников. Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
91 Рис.1.32 Экранированный антенный штепсельный коммутатор: 1 – шина заземления; 2 – гнездо антенны; 3 – коммутационный шланг; 4 – гнездо для изо-
ляции или заземления антенны; 5 – основание; 6 – гнездо передатчика; 7 – установочная скоба; 8 – сальник для подключения кабеля 1.16.9. Заземление на судах Если устройство заземления для наземных антенн обычно связано со значительны-
ми трудностями, то для судовых антенн надежное заземление обеспечивается довольно просто: на судах «землей» служит сам корпус судна, а также прилегающая к нему мор-
ская поверхность. Заземление радиоаппаратуры и элементов антенно-фидерного тракта на судах делит-
ся на высокочастотное и защитное. Высокочастотное заземление приемников и передатчиков предусматривается их электрической схемой. Защитное заземление служит для повышения эффективности экранирования фидер-
ных линий и защиты радиоприема от различного рода помех, возникающих на судах. Согласно правилам, заземление радиооборудования на судах должно обеспечивать не только нормальную работу радиоаппаратуры, но и безопасность аппаратуры и обслу-
живающего персонала во время грозы и при случайном пробое высокого напряжения на корпус аппаратуры. Для сохранения непрерывности экранирования фидерного тракта необходимо на-
дежное электрическое соединение его отдельных элементов между собой непосредственно или через корпус судна. На судах заземляются следующие элементы антенно-фидерного тракта: оконечные муфты, основания штыревых антенн со стаканами, антенные коммута-
торы и переключатели, внешние оболочки экранированных фидерных линий. В случае на-
рушения цепи обратного тока по элементам фидерной линии в качестве обратного провода служит металлический корпус судна. Но тогда возбуждается внешняя оболочка фидера. Поэтому должно быть обязательно предусмотрено заземление фидерной линии. Защитное заземление выполняют непосредственным прижатием зачищенной до блеска поверхности корпуса элемента фидерного тракта к поверхности корпуса судна или к скобе, приваренной к переборке. Если элемент установлен на амортизаторе, заземление осуществляют гибкой перемычкой (рис.1.34). Судовое оборудование ГМССБ 92 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Рис. 1.34. Заземление корпусом приборов, установленных без амортизатора (а) и с амортизатором (б): 1 — металлическая переборка; 2 — скоба; 3 — амортизатор; 4 — болт; 5 — гайка; 6 — заземляющая перемычка Существует два способа высокочастотного заземления: 1) заземление болтом, приваренным (или привинченным) к корпусу судна непосред-
ственно у элемента, подлежащего заземлению (рис.1.35). Элемент соединяется с болтом медной шиной или перемычкой из гибкого провода. Рис.1.35. Зажим заземления: 1 — болт; 2 — шайба; 3—гайка; 4—фасонная гайки. Рис.1.36. Плитка заземления приваренная к палубе. 1 – палуба; 2 – основание плитки; 3 – прижимная часть; 4 – шпилька; 5 – шина заземления.
Таким способом защемляют корпуса приемников и маломощных (мощностью до 50 Вт) передатчиков, антенные коммутаторы и переключатели. Для заземления маломощных пе-
редатчиков применяют медные шины сечением 1 х 25 мм. Для заземления приемников, антенных коммутаторов и переключателей используют медные шины сечением (1Х10) ÷ (1х20) мм или антенный провод сечением не менее 6 мм; длина заземляющих проводов должна быть во всех случаях минимальной; 2) заземление с помощью плиток заземления (рис. 5.15), основания которых прива-
ривают или присоединяют болтами к корпусу судна. Этот способ применяют исключи-
тельно для заземления передатчиков. Плитку устанавливают непосредственно у корпуса передатчика на палубе или переборке радиорубки и соединяют с передатчиком шиной. Сечение шины выбирают в зависимости от мощности передатчика: Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
93 Сечение, мм, не менее Мощность передатчика, Вт 1х25 Менее 50 1х50 50 - 500 1х100 Свыше 500 1.17. Техническое обслуживание антенных устройств и заземлений 1.17.1. Общие положения 1. Для эффективной работы средств связи антенны, антенные согласующие и коммути-
рующие устройства
должны содержаться в исправном состоянии и быть готовы к ра-
боте. 2. Перед проведением грузовых операций мешающие антенны должны быть опущены и убраны. После окончания грузовых операций антенны должны быть подняты на штат-
ное место. Примечание
. Работы по спуску и подъему антенн выполняются палубной командой под наблюдением помощника капитана по радиоэлектронике или лицом, его заменяющим. Время спуска и подъема антенны фиксируется в вах-
тенном журнале. Антенна должна быть установлена на штатное место независимо от продолжительности рейса. 3. Расстояние судовых антенн от металлических частей судна должна быть не менее 1 метра. На судах, имеющих штагкарнак, горизонтальная часть антенны должна нахо-
диться от него на расстоянии не менее 3 м. 4. Антенные фалы должны быть изготовлены из материалов, одобренных Российским Морским Регистром Судоходства. 5. Блоки для подъема антенн очищаются от грязи и смазываются солидолом. Антенные изоляторы не должны иметь сколов, трещин и быть чистыми. Примечание.
При очистке антенных изоляторов запрещается использовать металли-
ческие предметы, абразивные материалы и химические растворители. Очистку производят спиртом – ректификатом. 6. В ПВ/КВ диапазоне, кроме главной предусматривается установка резервной (аварий-
ной) антенны, которая должна подключаться к тем же видам радиооборудования, что и главная антенна. Параметры резервной антенны должны быть такими, чтобы она обеспечивала настройку передатчика. В тех случаях, когда установку резервной ан-
тенны по тем или иным причинам осуществить не удается, на судне должна храниться собранная и готовая к установке запасная антенна, аналогичная главной. 7. При дублировании радиооборудования каждая из установок должна быть подсоедине-
на к отдельной антенне, установленной на штатное место. Дублирующее оборудова-
ние должно быть готово к немедленному использованию. 8. Запрещается использовать антенны средств связи не по прямому назначению. Судовое оборудование ГМССБ 94 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
9. Крышки и лючки антенной колонки должны находиться в закрытом состоянии. Огра-
ждения антенных вводов должны быть исправными. 1.17.2.Техническое обслуживание антенн № Периодичность Методика проведения ТО, технические требования 1 Один раз в месяц Проверка антенных устройств. Проверить стрелу провеса ан-
тенны, которая не должна превышать 6% длины антенны. При ос-
мотре обратить внимание на состояние фалов, блоков, антенных полотен, на отсутствие повреждений прядей полотен и страхо-
вочной петли, на чистоту и отсутствие сколов и трещин у изоля-
торов. При осмотре штыревых антенн обратить внимание на состоя-
ние опорных изоляторов, качество покраски антенны. Корродиро-
ванные места очистить и покрасить. 2 Один раз в шесть месяцев Проверка антенных устройств. Восстановить поврежденные пряди страховой петли предохранителя, антенного полотна и пе-
ремычки, шунтирующие подвижные части антенных соединений, путем сращивания и тщательной пропайки. Очистить от грязи и копоти изоляторы, контакты подключений антенн к изоляторам антенной колонки и проходным изоляторам. Поврежденные изоляторы – заменить. Проверить надежность соединения ограждения антенных вво-
дов с корпусом судна. Стальные фалы покрыть специальной противокоррозионной смазкой 3 Один раз в шесть месяцев Проверка антенных коммутаторов. Проверить состояние антен-
ных коммутаторов, обратив внимание на четкость фиксации пере-
ключателей, чистоту и плотность прилегания контактов, а также на отсутствие нагаров на контактах. Для проверки вакуумных коммутаторов произвести все предусмотренные варианты комму-
тации несколько раз (3 - 5), правильность с коммутированных це-
пей проверить с помощью омметра любого типа. Одновременно произвести прослушивание сигналов какой-либо радиостанции. 4 Один раз в шесть месяцев Проверка сопротивления изоляции (только для антенн не имею-
щих встроенных активных элементов). Мегомметром (типа Ф-
4101 или подобным) произвести измерение сопротивления изоля-
ции между токоведущей частью фидера антенны, отключенного от передатчика или приемника, и шиной заземления. Сопротивле-
ние изоляции для ПВ/КВ антенн в сухую погоду должно быть не менее 10 МОм, в сырую погоду – не менее 1 МОм. Для УКВ-
антенн - не менее 3 МОм в любую погоду Примечание
. В УКВ диапазоне могут использоваться коротко-
замкнутые антенны (сопротивление по постоянному току близко к нулю) при этом кабель надо отсоединять от передатчика и от антенны. Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
95 5 Один раз в шесть месяцев Проверка лючков антенных колонок. Вскрыть лючки антенных колонок. Поверхности колонок, трубки и изоляторы очистить от пыли, грязи и коррозии. Внутренние поверхности колонки окра-
сить свинцовым суриком. 6 Один раз в шесть месяцев Смазка, чистка и крепление подвижных частей заваливающихся антенн. Блоки для подъема антенн и шарнирных устройств зава-
ливающихся штыревых антенн очистить от грязи, коррозии и на-
дежно закрепить. 1.17.3. Устройства заземления радиоаппаратуры 1. Устройства заземления радиоаппаратуры должны поддерживаться в исправном со-
стоянии и быть надежными. 2. Систематически производить проверку надежности заземления корпусов радиоаппара-
туры. 3. Категорически запрещается использовать заземляющие устройства радиоаппаратуры в качестве молниеотводов. 4. Заземление антенных согласующих устройств (АСУ) и радиопередатчиков осуществ-
ляют с помощью плиток заземления, основания которых приваривают или присоеди-
няют болтами к корпусу судна. Плитку устанавливают непосредственно у корпуса АСУ и передатчика на палубе или переборке радиорубки и соединяют с шиной. Сече-
ние шины выбирают в зависимости от мощности передатчика: Техническая проверка заземления приведена в табл.1.8. Таблица 1.8 № Периодичность Методика проведения ТО, технические требования 1 Один раз в ме-
сяц Проверка сопротивления заземления АСУ. С помощью мик-
роамперметра типа М – 246 произвести измерение сопротивле-
ния заземления, присоединив один конец прибора к зажиму «Земля» АСУ, второй к корпусу судна вблизи АСУ. Заземление считается удовлетворительным, если оно не превышает 0,02 Ом 2 Один раз в шесть месяцев Технические осмотры заземления. Проверить состояния шин ответвления с основной шиной заземления, а также надежность контактов в месте соединения. Проверить чистоту плит заземления. При необходимости очистить от грязи и коррозии и окрасить плиты свинцовым су-
риком. С помощью микроамперметра типа М – 246 произвести из-
мерение сопротивления заземления, присоединив один конец прибора к зажиму «Земля» АСУ, второй к корпусу судна вблизи АСУ. Заземление считается удовлетворительным, если оно не превышает 0,02 Ом Судовое оборудование ГМССБ 96 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
1.18. Схемотехника оборудования ГМССБ 1.18.1. Цифровые синтезаторы частоты Основные требования к синтезаторам: 1. Обеспечение необходимого значения рабочей частоты, а также возможность пере-
стройки ее в заданном диапазоне. 2. Высокая стабильность частоты генерируемых колебаний. 3. Обеспечение необходимой величины амплитуды выходного напряжения и ее по-
стоянства. 4. Минимальный уровень высших гармонических составляющих выходного напряже-
ния. Простейшая функциональная схема цифрового синтезатора с ФАП приведена на рис.1.37. Рис. 1.37. Функциональная схема цифрового синтезатора с ФАП В этой схеме в цепь обратной связи кольца ФАП включен делитель с переменным (переключаемым) коэффициентом деления (ДПКД). Если ДПКД не вносит в работу схемы ощутимую временную задержку, то его вместе с ГУ можно рассматривать как эквива-
лентный генератор, частота которого равна ƒ
ГУ
/n
д
, где n
д
— текущее значение коэффици-
ента деления ДПКД. Поскольку цифровые схемы предназначены для работы с импульсными сигналами, на выходах ОГ и ГУ включены формирователи импульсов (ФИ), выходной сигнал кото-
рых представляет собой периодическую последовательность прямоугольных импульсов с частотой следования, равной частоте колебаний соответствующего генератора. При этом в качестве ДФ должен быть использован импульсно-фазовый детектор (ИФД). В режиме синхронизации частоты следования сигналов, поступающих на ИФД, должны быть равны, т.е. ƒ
ОГ
=ƒ
ГУ
/n
д
Изменяя коэффициент деления, можно изменять частоту выходного сигнала синте-
затора. Естественно, что для этого ДПКД должен иметь столько возможных значений ко-
эффициента деления, сколько частот в формируемой сетке, т.е. коэффициент деления должен изменяться в пределах от n
д мин
=ƒ
ГУ мин
/ƒ
ОГ
до n
д макс
=ƒ
ГУ макс
/ƒ
ОГ
. Частота сигнала, поступающего на ИФД с ОГ, не может быть выбрана произвольно и должна равняться шагу формируемой сетки частот. Действительно, при перестройке синтезатора на соседнюю частоту частота ГУ должна измениться ƒ
Ш
: ƒ
ГУi – ƒ
ГУ(i-1)
= ƒ
Ш
, Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
97 а коэффициент деления ДПКД должен измениться на единицу: ƒ
ГУi
/ƒ
ОГ
– ƒ
ГУ(i-1)
/ƒ
ОГ
= 1. Решив совместно эти выражения, получим ƒ
ОГ
= ƒ
Ш
. Поскольку полоса пропускания кольца ФАП должна быть меньше ƒ
ОГ
= ƒ
Ш
, то из последней формулы вытекает один из серьёзных недостатков ФАП: частота ƒ
ОГ
и, следо-
вательно, ширина полосы пропускания системы зависят не от абсолютного значения ƒ
ГУ
, а от шага сетки ƒ
Ш
. При необходимости иметь большое число фиксированных частот в за-
данном диапазоне надо уменьшать ƒ
Ш
, а значит, и полосу пропускания ФНЧ. При этом система ЦФАП станет весьма инерционной и не сможет отрабатывать быстрые флуктуа-
ции частоты ГУ. Следует считаться ещё с двумя особенностями описываемой системы. Во-первых, из-за конечности и нестабильности длительностей фронтов и спадов выходных сигналов ФИ и триггеров ДПКД фаза фронта выходного импульса непрерывно меняется, что экви-
валентно внесению дополнительного фазового шума в кольцо ФАП. Во-вторых, из-за раз-
личного рода внешних импульсных помех коэффициент деления ДПКД может сбиваться. Поэтому синтезаторы с ЦФАП должны лучше защищаться от воздействия помех, чем с аналоговой ФАП. Как было указано ранее, полоса захвата у системы ФАП примерно равна ±0.2ƒ
ОГ
. Поскольку возможная абсолютная нестабильность частоты колебаний ГУ не должна пре-
вышать полосы захвата, для рассматриваемой схемы будут справедливы следующие нера-
венства: ∆ƒ
ГУ
/n
д
< 0,2ƒ
ОГ
или ∆ƒ
ГУ
/n
д
ƒ
ОГ
= ∆ƒ
ГУ
/ƒ
ГУ
< 0,2. Таким образом, требования к относительной нестабильности частоты ГУ в этой схе-
ме достаточно низкие и не связаны со значением коэффициента n
д
. Это означает, что в системе ЦФАП нестабильность частоты ГУ не ограничивает ни минимального значения ƒ
Ш
= ƒ
ОГ
, ни максимального значения ƒ
ГУ
. Однако, как уже отмечалось ранее, минималь-
ное значение ƒ
Ш
ограничивается возрастанием инерционности кольца ФАП. Что же каса-
ется максимального значения ƒ
ГУ
, то оно не может превышать граничной частоты работы ДПКД. Граничная частота серийно выпускаемых схем ДПКД в настоящее время не пре-
вышает 100 МГц, что достаточно лишь для построения синтезаторов коротких или более длинных волн. При этом максимальные значения n
д
ДПКД составляют 10 000-15 000. В устройствах более коротких волн нередко между ГУ и ДПКД включают делитель с фиксированным коэффициентом деления (ДФКД), быстродействие которого позволяет работать на частотах до 300-500 МГц. Включение ДФКД не изменяет требуемых значений коэффициента деления ДПКД, поскольку в одно и то же число раз уменьшаются и часто-
ты следования импульсов на входе ДПКД и шаг сетки частот, т.е. частота ОГ. Таким обра-
зом, введение в схему ДФКД с коэффициентом деления n
дф
позволяет в n
дф
раз увеличить диапазон рабочих частот синтезатора, но во столько же раз снижает ƒ
ОГ
, а значит и полосу пропускания ФНЧ, что, как указывалось выше, увеличивает инерционность ЦФАП. Изложенные выше принципы построения синтезаторов с ЦФАП, использованы в ча-
стности, в синтезаторе радиостанции RT 2048, предназначенном для формирования сетки частот с шагом 25 кГц. Функциональная схема такого синтезатора представлена на рис. 1.38. Судовое оборудование ГМССБ 98 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Рис.1.38. Функциональная схема цифрового синтезатора частоты радиостанции RT 2048 Частота 3,7125 МГц является входным сигналом опорного делителя схемы ФАПЧ. Сигнал местного гетеродина для первого смесителя приемника и сигнал передатчика формируются в схеме кольца ФАПЧ. Выходная частота ГУН делится вниз до 12,5 кГц после предварительного пересчет-
ного устройства, использующего принцип двойного индекса 32/33. Выходное напряжение импульсно-фазового детектора (ИФД) управляет схемой под-
качки зарядов, питающей интегратор кольцевого фильтра. Если имеется разность по фазе/частоте между входными сигналами ИФД, ток ошибки с выхода схемы подкачки зарядов проходит через схему интегратора кольцевого фильтра, вырабатывая необходимое напряжение для ГУН. Получить малый шаг перестройки с широким диапазоном изменения частоты на вы-
ходе синтезатора можно, используя два (или более) кольца ФАПЧ и кольца слежения. Структурная схема такого синтезатора представлена на рис.1.39. Рис.1.39. Структурная схема синтезатора с двумя кольцами ФАПЧ и кольцом слежения Оба кольца ФАПЧ работают от одного опорного генератора. Напряжение с выхода ФАПЧ-1 делится по частоте в 100 раз и подается совместно с напряжением кольца ФАПЧ-
Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
99 2 на суммирующее кольцо ФАПЧ, состоящее из сумматора в режиме вычитания СВ, гене-
ратора Г3 и ИФД 3. В режиме синхронизации напряжение на выходе суммирующего кольца ФАПЧ, т.е. на выходе синтезатора, имеет частоту f
г3
= f
г1
/100 + f
г2
=n
1 f ог
/100 + n
2
f
ог
=(10
-2
n 1
+ n 2
) f
ог . Следовательно, кольцо ФАПЧ–1 формирует мелкую сетку выходных частот с шагом ∆f
1
=10
-2
n 1
f
ог, а кольцо ФАПЧ–2 – крупную сетку выходных частот ∆f
2 = n 2
f
ог
; на выхо-
де синтезатора получается колебание с частотным шагом ∆f
1
. 1.18.2. Широкополосные трансформаторы для усилителей мощности
paдиопередатчиков ПВ/КВ диапазона Для взаимного соединения ВЧ блоков используют различные пассивные устройства, обладающие широкой полосой пропускания, свободной от резонансов, а именно традици-
онные согласующие трансформаторы (с магнитной связью) или трансформаторы на от-
резках длинных линий (ТДЛ). При тщательном выборе размеров трансформатора, вносимое им затухание будет менее 0,8 дБ при сопротивлениях менее 250 Ом и частотах менее 50 МГц. При этом ко-
эффициент стоячей волны не превышает 1,25. Согласующие трансформаторы позволяют получать желаемый коэффициент транс-
формации значение которого может выбираться в широких пределах. Полоса пропускания составляет около пяти октав при сопротивлениях менее 250 Ом. На более высоких часто-
тах уменьшается полоса пропускания из-за влияния паразитной распределенной емкости, а также значительного увеличения вносимого затухания. Обмотки трансформаторов выполняются витой парой проводов для получения оп-
тимального коэффициента связи. Обязательно необходимо соблюдать правильную фази-
ровку включения обмоток, обращая внимание на концы, обозначенные точками. Трансформаторы ТДЛ обладают очень широкой полосой пропускания. Практически электрическая длина линии выбирается значительно меньше λ∕4 (≈ 0,05 – 0,15) λ. Конст-
рукция на основе коаксиального кабеля предпочтительнее в каскадах усиления мощности. Принцип работы трансформатора ТДЛ можно пояснить на основе фазоинвертора рис.1.40. Рис.1.40. Трансформатор - фазоинвертор на отрезке линии с ферритовым сердечником: Судовое оборудование ГМССБ 100 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
а) схематическое изображение; б) вариант схемного изображения ТДЛ; в) аналог в виде обычного трансформатора Если нагрузка R
н
связана с генератором при помощи проводников 1-2 и 3-4, обра-
зующих отрезок линии длиной ℓ с волновым сопротивлением ρ, и обеспечено согласова-
ние R
н
= ρ, то верхний предел АЧХ определяется граничной частотой линии, имеющей значение порядка единиц гигагерц. При неточном согласовании R
н
≠ρ может иметь место сильная неравномерность АЧХ в области частот, для которых ℓ кратна λ∕4. Однако, если взять длину отрезка ℓ<λ∕4 на верхней частоте рабочего диапазона ω
в
, то АЧХ будет доста-
точно равномерна даже при R
н
=(0,5-2) ρ. Если у нагрузки заземлить точку 2, обеспечив тем самым фазоинверсию, нижняя граница ω полосы частот будет определяться соотно-
шением между индуктивным сопротивлением проводников 1-2 и 3-4 и R
н
. Для снижения ω
н
необходимо увеличить индуктивность, что достигается за счет применения сердечника с µ>>1, помещенного, например, поверх линии. Дальнейшее увеличение L
1-2
возможно, если линию намотать на тот же сердечник, т.к. L пропорциональна ω
2
. При помощи ТДЛ можно обеспечить симметрирующие переходы от однотактных схем к двухтактным, от несимметричной нагрузки к симметричной или наоборот (рис.1.41). Рис.1.41. Симметрирующие трансформаторы на отрезках линий Если нагрузка не имеет заземленной средней точки, то в схеме (рис.1.41 б) из-за раз-
личного сопротивления в точках 2 и 4 относительно земли появляется асиметрия, возрас-
тающая с понижением частоты. Этот недостаток легко устраняется включением еще одно-
го проводника 5-6, намотанного на тот же сердечник с таким же количеством витков, что и линия. Схемы рис.1.41. не производят трансформации сопротивлений, т.е. n=1. Используя несколько отрезков можно обеспечить дискретный коэффициент транс-
формации (n =1,2,3,4 и т.д. или 1/n =1,2,3,4 и т.д.), если концы N отрезков линий включить с одной стороны последовательно, а с другой - параллельно (рис.1.42). При этом n=U
вых
/U
вх
=1/N, а условие согласования импедансов ρ = N R
н
=√R
н R
вх Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
101 Рис.1.42. Получение дискретного коэффициента трансформации с использованием N-отрезков. В ТДЛ (рис.6.) можно обеспечить фазоинверсию, заземлив точки b и c или симмет-
рирование, заземлив среднюю точку входного соединения линий. Если ТДЛ несимметри-
чен по входу и выходу, т.е. точки b и d заземлены, то и нижнюю линию можно устранить. По этому принципу выполнен трансформатор с n = 2 (рис.1.43 a), где нижняя линия из проводников 5-6 и 7-8 отсутствует. Рис.1.43. Трансформатор 1:2: а) схема на одном отрезке линии: б) аналог в виде обычного автотрансформатора Однако такое упрощение приводит к невозможности точного согласования ρ с R
н и
R
вх при этом компромисно выбирается ρ ≈0,5 R
н
. Hа рис.1.43 б представлен аналог схемы рис.1.43 a в виде обычного трансформатора. Коаксиальные линии очень удобны для ТДЛ, однако имеют ряд ограничений: для стандартных кабелей величина ρ = 50, 75, 150 Ом, а это не позволяет получить произ-
вольный коэффициент трансформации. Конструктивно ТДЛ могут выполняться в двух вариантах (рис.1.44): 1. Одновитковая конструкция, когда сердечник из ряда торов малого диаметра на-
девается поверх линии (рис.1.44 а) – аналог схемы рис.1.43. Этот вариант удо-
бен при коротких и недостаточно гибких линиях. Можно использовать торы из различных видов ферритов для увеличения полосы ТДЛ. 2. Многовитковая конструкция (рис.1.44 б) удобна при использовании гибких ли-
ний достаточной длины для намотки ω витков. Уже при ω ≈ 5÷10 она способна обеспечить порядка сотен килогерц. Габариты ТДЛ могут быть весьма не-
большими: например, на торе размерами 32×20×6 мм из феррита 200НН-2 вы-
полняется 50-ваттный трансформатор КВ диапазона. Судовое оборудование ГМССБ 102 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Рис.1.44. Варианты конструкции ТДЛ. 1.18.3. Автогенераторы Для работы автогенератора необходимо выполнение двух условий: 1. Баланс амплитуд – амплитуда обратной связи должна быть достаточной для компенсации всех потерь в автогенераторе. Т.е. должно выполняться условие: S
1
|Z
n
|K
oc
=1, где S
1 - средняя крутизна усилительного элемента по первой гармонике, Z
n
- сопротивление нагрузки усилительного элемента, K
oc
- коэффициент обратной связи. 2. Баланс фаз – напряжение обратной связи должно совпадать по фазе с на-
пряжением на управляющем электроде (либо запаздывать на один или несколько перио-
дов). Для выполнения баланса фаз надо: ϕs + ϕn + ϕoc = 2πn, n=0, ±1, ±2,… Для выполнения условия устойчивости амплитуды колебаний и фазы считаем, что средняя крутизна усилительного элемента по первой гармонике вещественна и доброт-
ность колебательной системы достаточно высока. Тогда S
1
Ry = 1 x
0
= x
1
+ x
2
+ x
3
= 0, где x
1
- выходная реактивность, x
2 - входная реактивность, x
3
- проходная реактивность. Двухполюсники x
1 и x
2 должны иметь один знак, т.е. либо оба должны быть индук-
тивностями, либо – емкостями. Знак реактивного сопротивления x
3
должен быть проти-
воположным. Отсюда возможны две схемы автогенератора, представленные на рис.1.45 и рис.1.46, где реактивные сопротивления представлены конкретными элементами L и С. Схема рис.1,45 имеет название емкостной трехточки, в ней x
1
<0; x
2
<0; x
3
>0. На схеме рис.1.46. x
1
>0; x
2
>0. x
3
<0 и она называется индуктивной трехточкой. Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
103 Рис.1.45. Емкостная трехточка Рис.1.46. Индуктивная трехточка Рассмотрим принципиальную схему (рис.1.47) генератора управляемого (ГУ), при-
мененного в блоке синтезатора радиостанции RT 2048. Рис.1.47. Генератор управляемый (ГУ) блока синтезатора радиостанции RT 2048 Генератор управляемый является составной частью цифрового синтезатора частоты, выполнен по схеме емкостной трехточки, где в качестве входной и выходной реактивно-
стей используются емкости С51, С52, С 53. Особенностью данного генератора см. рис.1.38 является то, что кроме изменения выходной частоты при переходе с канала на канал, здесь же осуществляется модуляция. Для перехода с канала на канал изменяется смещение, подаваемое на варикап D 09, шаг перестройки 12,5 кГц. В режиме приема генератор выдает частоту первого гетероди-
на, которая на 15,3 МГц меньше частоты, вырабатываемой генератором в режиме переда-
чи. Для быстрого изменения частоты при переходе с передачи на прием и наоборот изме-
няется смещение на диоде D 06. При приеме на диод подается прямое смещение и к кон-
туру генератора подключаются емкости С 47, С 78. При передаче с диода снимается сме-
щение, подаваемое через дроссель L 03 и емкости С 47, и С78 подключаются к контуру через емкость диода. При этом на анод диода подается модулирующее напряжение и он выполняет роль модулятора. 1.18.4. Кварцевые автогенераторы Схемы кварцевых автогенераторов, несмотря на их многообразие, можно разбить на две большие группы. Первая – где кварцевый резонатор (КвР) включается вместо одного из реактивных элементов в обобщенной трехточечной схеме (см. рис.1.45, рис.1.46). Это осцилляторные схемы. В них возбужденный КвР должен полностью определить условия самовозбуждения автогенератора, а выход КвР из строя привести к срыву колебаний. По-
этому осцилляторные схемы строятся таким образом, чтобы возбуждение было возможно Судовое оборудование ГМССБ 104 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
только когда эквивалентное сопротивление КвР имеет индуктивный характер. При этом срыв колебаний в КвР приводит к срыву колебаний в автогенераторе, поскольку эквива-
лентное сопротивление невозбужденного КвР имеет емкостной характер. Следовательно, осцилляторные схемы должны работать на частотах, лежащих между частотой последова-
тельного и параллельного резонансов. Во вторую группу входят схемы с КвР в цепи обратной связи, часто называемые фильтровыми, и схемы с КвР в контуре. В этих схемах помимо КвР имеется обычный ко-
лебательный контур, обеспечивающий выполнение условий самовозбуждения. Отличие этой группы от первой – возможность сохранения колебаний автогенератора при закора-
чивании КвР, поскольку в них используется последовательный резонанс КвР. Рассмотрим принципиальную схему (рис.1.48) кварцевого автогенератора, приме-
ненного в блоке синтезатора Р/СТ RT2048. Автогенератор выполнен на транзисторе Q 01. Кварц включается между коллекто-
ром и базой, чем обеспечивается его наименьшее шунтирование самим транзистором. Это осцилляторная схема, кварц используется в качестве эквивалентной индуктивности. Роль входной и выходной проводимостей выполняют емкости С04 и С06. Емкость С77 служит для коррекции частоты резонатора, связанной со старением кварца. Напряжение, снимае-
мое с R13, подается в качестве частоты второго гетеродина на второй смеситель прием-
ника. Напряжение, снимаемое с R14, используется в качестве опорной частоты в цифро-
вом синтезаторе радиостанции для получения либо частоты передачи, либо частоты пер-
вого гетеродина. Рис.1.48. Генератор опорный блока синтезатора Р/СТ RT 2048 1.18.5. Усилители, используемые в аппаратуре связи. Усилитель радиочастоты (УРЧ) Обеспечивает усиление принимаемых радиосигналов на их собственной частоте. Применяется для повышения чувствительности РПрУ (используются только малошумя-
щие активные элементы). УРЧ совместно со входными цепями (преселектор) обеспечива-
ет избирательность по внеполосным каналам приема и уменьшает просачивание напря-
жения гетеродина в антенну. Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
105 Характеризуется: 1) коэффициентом усиления; 2) коэффициентом шума; 3) коэффи-
циентом избирательности; 4) динамическим диапазоном; 5) искажением сигнала; 6) диа-
пазонностью. Рассмотрим принципиальные схемы УРЧ приемников радиостанций RT 2048. Рис.1.49. Усилитель радиочастоты радиостанции RT 2048 Усилитель радиочастоты выполнен на двухзатворном полевом транзисторе Q11 с параллельной схемой питания транзистора и нагрузки. В качестве нагрузки используется двухконтурная перестраиваемая цепь. Управление настройкой осуществляется из блока синтезатора изменением смещения на варикапах, входящих в состав контуров. Диапазон перекрытия емкости варикапов достаточен для настройки УРЧ во всем диапазоне прини-
маемых частот. Очень большое влияние на устойчивость резонансного каскада на поле-
вом транзисторе имеет внутренняя обратная связь через емкость затвор-сток (в пределе - к самовозбуждению). По этой причине при работе на высоких частотах применяют меры для устранения внутренней обратной связи путем нейтрализации, рассогласования или использования каскодного включения транзисторов. Как известно, принцип нейтрализации заключается в создании внешней цепи обрат-
ной связи, через которую сигнал проходит в противофазе с сигналом паразитной обратной связи и компенсирует его. В связи с этим, резонансные усилители целесообразно выполнять на двухзатворных полевых транзисторах (МОП). При этом отпадает необходимость в нейтрализации про-
ходной емкости, поскольку она у подобных транзисторов составляет 0,02 – 0,035 пФ. Кроме того, наличие двух затворов позволяет широко использовать МОП транзисторы в преобразователях частоты, усилителях с АРУ и т.д. Усилитель промежуточной частоты (УПЧ) Используется только в супергетеродинном приемнике. Усиливают ВЧ сигналы на постоянной для данного приемника частоте (но могут быть и диапазонные). Судовое оборудование ГМССБ 106 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
В супергетеродинном приемнике с одним преобразованием частоты УПЧ обеспечи-
вает основное усиление принимаемого сигнала до величины, необходимой для нормаль-
ной работы детектора, а также основную избирательность по соседнему каналу. В супергетеродинном приемнике с двумя преобразованиями частоты УПЧ1 обеспе-
чивает избирательность помех второго зеркального канала, частота которого отличается на две вторых промежуточных от первой промежуточной частоты и усиление сигнала не-
обходимое для устойчивой работы второго преобразователя. В результате второго преоб-
разования спектр сигнала переносится на сравнительно низкую вторую промежуточную частоту (0,1 – 2 МГц). В тракте второй ПЧ осуществляется основное усиление сигнала, обеспечивающее заданную чувствительность, и ослабление помех, близких по частоте (соседний канал). В качестве избирательных цепей в УПЧ применяются одиночные контуры и поло-
совые фильтры различных типов: многозвенные ФСС, пьезоэлектрические, пьезокерами-
ческие, пъезомеханические, электромеханические и др. Избирательные цепи УПЧ настроены на постоянную для данного приемника час-
тоту. Это позволяет применять сложные избирательные цепи с АЧХ, близкими к прямо-
угольным, и обеспечивать высокую избирательность. Характеризуется: 1) коэффициентом усиления; 2) коэффициентом шума; 3) коэффи-
циентом избирательности; 4) полосой пропускания. Рассмотрим принципиальную схему УПЧ приемника радиостанции RT 2048 (рис.1.50). Рис.1.50. Усилитель УПЧ радиостанции RT 2048 Сигнал на усилитель первой ПЧ радиостанции поступает от первого смесителя че-
рез пьезоэлектрический фильтр. Сам усилитель - однокаскадный, резонансный, с последо-
вательным питанием транзистора и нагрузки выполнен на двухзатворном полевом тран-
зисторе Q 12. Каскад работает на постоянной для данного приемника частоте 15,3 МГц. Для расширения полосы пропускания нагрузочного контура параллельно с ним включен резистор. Преимущества использования двухзатворного транзистора рассмотрены выше. Каскад должен обеспечивать устойчивую работу второго смесителя. С выхода каскада сигнал поступает на микросхему, которая реализует целый ряд функций – второй смеси-
тель, второй УПЧ, усилитель – ограничитель, дискриминатор. В качестве частоты второго гетеродина используется частота опорного генератора (рис.1.48), которая, для уменьше-
Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
107 ния влияния микросхемы на опорный генератор, подается на нее через биполярный тран-
зистор. В качестве избирательной цепи по второй ПЧ используется пьезомеханический фильтр, включенный между выводами микросхемы, настроенный на частоту 455 кГц и обеспечивающий основную избирательность приемника по соседнему каналу. С выхода микросхемы снимается низкочастотный звуковой сигнал. Особенности усиления однополосного сигнала Однополосный сигнал формируется на малых уровнях напряжения в возбудителе, и усилительный тракт передатчика должен работать в режиме с минимальными нелиней-
ными искажениями. Если при усилении АМ-сигналов достаточно сохранить огибающую, то при усилении однополосного сигнала, кроме того, необходимо сохранить закон изме-
нения фазы, т.е. пропорциональность сигнала в целом. Основными причинами нелинейных искажений являются: нелинейность входной и выходной проводимости усилительных элементов, паразитные связи и переходные про-
цессы в цепях питания. Уровень нелинейных искажений в современных передатчиках не должен превышать –35 дБ. Усилительные элементы (УЭ), применяемые для усиления однополосного сигнала, должны иметь большую крутизну по входному току и малую проходную емкость. У тран-
зисторов, используемых в усилителях однополосного сигнала, граничная частота должна на порядок превышать рабочую частоту. Однако даже использование специальных УЭ не может обеспечить требуемый уровень нелинейных искажений и необходимы специальные схемные решения. Это также вынуждает применять энергетически невыгодные режимы линейного усиления. Весь усилительный тракт должен работать в недонапряженном ре-
жиме. Маломощные каскады предварительного усиления работают в режиме 1-го рода и только оконечный и предоконечный каскады, для повышения к. п. д., могут работать в режиме 2-го рода с углом отсечки θ = 90°. Для этого на входной электрод подается не-
большое отпирающее напряжение. Для полевых транзисторов это справочная величина, для германиевых транзисторов оно равно 0,2 ÷ 0,3 В, для кремниевых – 0,5 ÷ 0,7 В. У транзисторов это напряжение зависит от температуры и поэтому необходима термостаби-
лизация режима работы. Эффективной мерой для снижения нелинейных искажений является введение отри-
цательной обратной связи (ООС) в выходных каскадах передатчика (по огибающей, по радиочастоте или комбинированной). Усилитель мощности должен обеспечивать эффективное усиление сигналов различ-
ных классов излучения, предусмотренных данной радиостанцией. Это, как минимум, – F1B или J2В, J3E, Н3Е. Двухтактные схемы сложения мощностей. Напряжение возбуждения на базы транзисторов подается от предыдущего каскада в противофазе. В результате при работе в режиме 2-го рода с углом отсечки 90 ° транзисто-
ры находятся в открытом состоянии попеременно. Достоинства: 1. Отсутствие нечетных гармоник в общем проводе при симметрии плеч, что облег-
чает условия питания. 2. Отсутствие четных гармоник в нагрузке, а при угле отсечки 90° оказываются по-
давленными и нечетные гармоники, начиная с третьей. Судовое оборудование ГМССБ 108 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Недостатки: Необходимость подбора и поддержания во время эксплуатации точной симметрии плеч УЭ, пониженная устойчивость и надежность. Рассмотрим принципиальную схему усилителя мощности радиостанции STR 2000 (рис.1.51). Данная схема должна обеспечивать эффективное усиление сигналов различных классов излучения, предусмотренных в данной радиостанции. Это – А1А, F1B, J3E, H3E. Входной сигнал через коаксиальный кабель попадает на входной трансформатор Т2 пред-
варительного усилителя мощности Предварительный каскад выполнен по двухтактной схеме на транзисторах V1, V2. Напряжение смещения на транзисторы подается через среднюю точку вторичной обмотки входного трансформатора. При телеграфных классах излучения напряжение смещения равно «0», а при однополосной телефонии подается положительное смещение около 0,7 В. Стабилизация смещения осуществляется с помощью транзисторов V5, V6. Коллекторное питание подается на транзисторы со средней точки трансформатора Т1. Для стабилизации работы каскада (снижения нелинейных искажений и термостабилизации) введена параллельная отрицательная обратная связь по току (R38, R39). С целью вырав-
нивания АЧХ усилителя во всем диапазоне частот (от1600 кГц до 26500 кГц) введена час-
тотозависимая обратная связь с коллектора на базу ( R9, С8 и R10, С9). Каскад нагружен на четыре отрезка трансформаторов на отрезках длинных линий (ТДЛ).
Этим
обеспечи-
вается дискретный коэффициент трансформации (4:1) сопротивления, что облегчает со-
гласование выхода предварительного усилителя с усилителем мощности. Отличием выходного усилителя мощности от предварительного является введение трансформатора Т7 для обеспечения наибольшей линейности усиления. Выходной транс-
форматор на ТДЛ обеспечивает согласование каскада с волновым сопротивлением кабеля. Рис.1.51 Принципиальная схема усилителя мощности радиостанции STR2000 Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
109 1.19. Подготовка к ежегодному освидетельствованию оборудования ГМССБ Процедура ежегодного освидетельствования оборудования состоит из следующих этапов. 1. Проверка документации. Проверка соответствия серийного номера изделия номе-
ру, указанному в акте PC (ф.6.3.28) предыдущего освидетельствования радиооборудова-
ния судна, наличие типового одобрения на изделие или другого документа, требуемого Администрацией страны флага судна и подтверждающего, что установленное радиообо-
рудование отвечает требованиям части IV 'Радиооборудование" Правил по оборудова-
нию морских судов, и не ниже тех, которые приняты Международной морской организа-
цией (ИМО): Выявление изменений в составе радиооборудования по сравнению с предыдущим освидетельствованием, наличие Сертификата Pегистра Cудоходства на серийное изделие и проверка соответствия серийного номера изделия номеру в Сертификате и техниче-
ской документации для вновь установленного радиооборудования, наличие типового одобрения на изделие или другого документа, требуемого Администрацией страны флага судна и подтверждающего, что установленное радиооборудование отвечает требованиям Правил и не ниже тех, которые приняты ИМО. 2. Проверка наличия на судне действующей Лицензии на судовую радиостанцию, выданную Администрацией страны флага судна, с указанием позывного сигнала и иден-
тификатора судовой станции (MMSI), даты ее выдачи и срока действия. 3. Проверка наличия часов, таблички с названием судна, позывным сигналом судна, идентификационным номером радиостанции (MMSI), идентификационным номером су-
довой земной станции ИНМАРСАТ, номером радиотелекса, установленных на видном месте в непосредственной близости от органов управления оборудования средств радио-
связи. 4. Осмотр помещений, в которых размещено оборудование ГМССБ. Проверка размещения и крепления агрегатов, щитов питания и зарядных устройств радиооборудования. Проверка качества монтажных работ, состояния кабельной сети, за-
земления, вентиляции, освещения (в том числе от резервного источника электрической энергии). 5. Наружный осмотр оборудования, контроль соответствующих отметок о проверках и сроках действия тех видов аппаратуры, для которых проверка должна производиться компетентными органами, имеющими свидетельство о признании PC, в специальных ла-
бораториях. 6. Проверка наличия на судне инструкций по эксплуатации на все радиооборудова-
ние. 7. Проверка радиооборудования с помощью систем встроенного контроля и исполь-
зования эксплуатационной документации (инструкции по эксплуатации). 8. Проверка работоспособности оборудования в действии. При наличии пультов дистанционного управления (ПДУ) проверка работоспособно-
сти ПДУ осуществляется проверкой работоспособности оборудования при управлении от ПДУ. Для проверки работоспособности источника резервного питания радиооборудова-
ния рекомендуется все проверки оборудования ГМССБ производить при отключении ос-
Судовое оборудование ГМССБ 110 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
новного (аварийного) источника питания и подключении источника резервного питания. При переключении источников питания убедиться в том, что переход с одного источника питания на другой не приводит к необходимости ручного перезапуска и потере сообще-
ний, хранящихся в памяти судовых земных станций ИНМАРСАТ. 9. Проверка наличия требуемого Администрацией страны флага судна количества радиоспециалистов на судне и их квалификации (наличие соответствующих дипломов операторов (радиоэлектроников ) ГМССБ . 10. Проверка наличия и правильности ведения судового радиожурнала. 11. Проверка наличия откорректированных публикаций Международного Союза Электросвязи. 12. Проверка наличия на судне Договора на береговое техническое обслуживание с фирмой - изготовителем радиооборудования ГМССБ или предприятием, уполномочен-
ным на то фирмой-изготовителем, имеющими свидетельство о признании PC (если рабо-
тоспособность оборудования обеспечивается береговым техническим обслуживанием и ремонтом). 13. Проверка назначения ответственных лиц по доставке и использованию аварий-
ных средств радиосвязи, используемых в спасательных средствах при аварии судна. Наружный осмотр при проверке судовых средств радиосвязи Наружный осмотр радиооборудования должен включать следующие процедуры: • Визуальный осмотр внешних частей судовых средств радиосвязи на обесточенной аппаратуре; • Проверка состояния органов управления и сигнализации на передних панелях ап-
паратуры; • Проверка плавности хода и четкости фиксаций органов управления. При враще-
нии ручек настройки в обе стороны не должно быть тугого скачкообразного хода или свободного хода без ощущения фрикционного торможения, При вращении ручек настройки не должно наблюдаться пробуксовывание (люфт); • При необходимости проводится внутренний осмотр аппаратуры. Необходимо об-
ратить внимание на отсутствие подгоревших резисторов, панелей ; и подтеков от электролитических конденсаторов. Проверить состояние внутреннего монтажа, резисторов, электролитических конденсаторов, панелей и разъемов, клеммных со-
единений и т. п; • Проверка состояния антенн. Необходимо произвести внешний осмотр высокочас-
тотного фидера и антенн. Конструкции и монтаж не должны иметь механических повреждений. При осмотре обращать внимание на состояние фалов, блоков ан-
тенных канатиков и страховочной петли, на чистоту и отсутствие сколов и тре-
щин у изоляторов. При осмотре штыревых антенн обратить внимание на состоя-
ние опорных изоляторов, качество покраски; • Проверка надежности соединения ограждения антенных вводов с корпусом судна; • Проверка стрелы провеса лучевой антенны (при ее наличии), которая не должна превышать 6% длины антенны. расстояние судовых антенн от металлических час-
тей судна должно быть не менее 1 м. На судах, имеющих металлические растяж-
Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
111 ки, горизонтальная часть главной антенны должна находиться от них на расстоя-
нии не менее 5 м; • Проверка чистоты поверхности банок и стеллажей аккумуляторных батарей (от-
сутствие ржавчины), отсутствия, окислов на клеммных соединениях. Контакты аккумуляторных батарей должны быть поджаты. 1.20. Правила техники безопасности 1.20.1. Общие положения 1. Лица, обслуживающие средства радиосвязи, должны знать и точно выполнять Правила техники безопасности на судах морского флота и правила техники безопасности, указанные в заводских инструкциях по эксплуатации радиоаппаратуры. 2. Все ремонтные и регулировочные работы следует производить при выключенных источниках питания и лишь после полного разряда всех конденсаторов радиоустройства -
через специальные разрядники. Выполнение работ при включенной аппаратуре допустимо только в присутствии не менее двух человек. При этом необходимо пользоваться защит-
ными средствами: резиновыми ковриками, инструментом с изолированными ручками, ди-
электрическими перчатками и т. д., испытанными на диэлектрическую прочность. 3. Работать электрическим инструментом (дрель, паяльник я т. д.) разрешается толь-
ко в диэлектрических перчатках и обуви или стоя на диэлектрическом коврике. 4. При проведении ремонтных и наладочных работ с периферийными устройствами необходимо у прибора с органами включения питания вывесить запрещающую табличку «Не включать — работают люди». 5. Запрещается эксплуатация радиоаппаратуры в раскрытом виде. При работе средств радиосвязи (радиопередатчики, радиоприемники, усилители, источники питания и т. д.) все блоки должны находиться на своих штатных местах, зажимные винты должны быть завернуты, крышки закрыты, а боковые стенки установлены на свои места. 6. Замена плавких предохранителей должна производиться при выключенном пита-
нии. Запрещается ставить предохранители, рассчитанные на большую силу тока, чем пре-
дусмотрено схемой. 7. Все корпуса приборов должны быть заземлены на корпус судна. 8. Все работы в антенном посту судового терминала спутниковой связи должны производиться после отключения питания и полной остановки маховиков гироплатформы. При необходимости проведения работ в антенном посту необходимо соблюдать ос-
торожность при работе с вращающимися частями антенны и выполнять правила техники безопасности при работе на электроустановках напряжением до 1000 В. 9. В случае возгорания радиоаппаратуры необходимо пользоваться только углеки-
слотными огнетушителями. При пожаре следует включить аварийную сигнализацию, за-
тем приступить к его ликвидации. 10. Для снижения уровня напряженности электромагнитных полей ВЧ, УВЧ и СВЧ, представляющих большую опасность для здоровья обслуживающего персонала и членов судового экипажа, следует: Судовое оборудование ГМССБ 112 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
• экранировать и размещать радиопередатчики в отдельных экранированных по-
мещениях: • осуществлять дистанционное управление радиопередатчиками: экранировать фидеры антенн; • использовать экранированные коммутаторы для коммутации электромагнит-
ной энергии или коммутаторы, размещенные в экранированных помещениях с дистанционным управлением; • шунтировать металлическими перемычками переходные контакты в антенных и верхнепалубных сооружениях; • использовать защитные экраны и индивидуальные защитные очки ОРЗ-5 с пленкой двуокиси олова, а также защитную одежду из ткани с микропроводом при необходимости проведения работ в зоне излучения антенн с интенсивно-
стью выше допустимой. Каждая радиостанция должна быть снабжена одним комплектом: защитные очки и защитная одежда. 11. Категорически запрещается: • проверять наличие напряжения в цели «на искру»; • производить пайку под напряжением; • ремонтировать аппаратуру, включенную в электросеть, в сырых помещениях, имеющих токопроводящие полы; • брать кинескоп за горловину при его снятии и установке. 12. При приготовлении электролита и его заливке в аккумуляторные батареи защи-
щать глаза, кожу и одежду от попадания твердой щелочи и раствора, для чего необходимо надевать защитные очки, резиновые перчатки и резиновый фартук. 1.20.2. Техника безопасности при выполнении монтажа При выполнении монтажных работ необходимо строго соблюдать основные правила техники безопасности. Наиболее опасно поражение электрическим током. Действие тока па организм чело-
века зависит от силы тока, частоты, напряжения, продолжительности воздействия, пути прохождения и индивидуальных особенностей организма человека. Чем выше сила тока, тем больше опасность (ток 0,1 А и выше, как правило, смертелен для человека). Чем больше напряжение, тем меньше сопротивление кожи. Относительно безопасным являет-
ся напряжение не выше 40 В. Более высокие напряжения, особенно широко используемые промышленные напряжения 220 и 380 В, могут вызвать смерть. Опасность действия тока увеличивается с уменьшением частоты тока (наиболее опасны для человека токи про-
мышленной частоты) и с увеличением времени воздействия тока на человека. Токи высо-
кой частоты (50 кГц и выше) не смертельны, но могут причинить сильные ожоги. Вытаскивать шнур со штепсельной вилкой из сетевой розетки необходимо за корпус вилки (не за шнур), иначе можно выдернуть не вилку, а один из проводов. Работая с установками СВЧ, люди могут подвергнуться действию электромагнитно-
го поля, излучаемого генераторами (магнетронами, клистронами и др.). Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
113 Наиболее интенсивно излучают электромагнитные волны антенны, открытые концы волноводных трактов и катоды мощных генераторных ламп. Кроме того, энергия элек-
тромагнитных волн может излучаться в местах соединения отдельных элементов трактов (фланцы, буксы), через открытые фланцы направленных ответвителей, резонаторов и т. п. Систематическое облучение человека электромагнитными волнами СВЧ оказывает небла-
гоприятное воздействие на его организм. Степень воздействия зависит от длительности и интенсивности облучения. Во избежание несчастных случаев и предупреждения неблагоприятного воздействия на людей электромагнитного поля СВЧ, необходимо: • тщательно изучить схему блока или прибора и определить расположение всех эле-
ментов, находящихся под высоким напряжением; • заземлять металлические корпуса и шасси блоков аппаратуры и измерительных при-
боров; • проверить исправность источников питания, наличие соответствующих предохрани-
телей и выключателей: • работая с высоким напряжением, положить под ноги резиновый коврик; • после выключения аппаратуры, выдвинутой из кожуха, разрядить конденсаторы специальным разрядником: • генераторы СВЧ включать на поглощение нагрузки (за исключением антенных из-
мерений). Необходимо устанавливать минимальную мощность генератора, доста-
точную для работы аппаратуры: • проверить плотность и надежность соединения в высокочастотных трактах; соблю-
дать особую осторожность при испытании электрической прочности элементов тракта. Запрещается:
• проверять на ощупь наличие напряжения и нагрев токоведущих частей схемы; • применять для соединения блоков и приборов провода с поврежденной изоляцией; • производить пайку и монтаж в схеме приборов, находящихся под напряжением; • измерять напряжение и токи неизолированными штекерами, щупами, проводами; • подключать блоки и приборы к работающей аппаратуре; • заменять предохранители во включенной аппаратуре; • работать на высоковольтных установках без специальных резиновых перчаток и изолированного инструмента; • смотреть в открытый конец волновода при любом уровне мощности; • исправлять высокочастотный тракт, когда в него поступает энергия СВЧ; • нарушать экранировку установок СВЧ; • направлять высокочастотное излучение за пределы выделенного сектора. Судовое оборудование ГМССБ 114 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
На рабочем месте во время работы не должно быть посторонних материалов, инст-
рументов и деталей, так как это снижает производительность труда и приводит к травмам рук монтажника. Жидкости, применяемые для промывания паек (спирт, растворитель, скипидар), сле-
дует хранить в посуде хорошо закрывающимися пробками. Чтобы сократить до минимума испарение, посуду открывают только в момент пользования жидкостью. Запрещается промывать пайки бензином, так как это может привести к пожару. При работе с паяльни-
ком следует беречь руки от ожогов, особенно при пользовании большим паяльником мощностью 200—300 Вт, применяемым для пайки крупных деталей (например, экранов, кожухов, фильтров, трансформаторов). Чтобы предохранить руки от ожога, детали держат сложенной в несколько слоев тряпкой. Мелкие детали и неизолированные провода при пайке поддерживают пинцетом или плоскогубцами. Особенно следует опасаться разбрызгивания расплавленного припоя. Это может произойти, если паяльник сорвется с какого-либо вывода, последний спружинит и далеко отбросит мелкие частички расплавленного припоя. В таких случаях надо беречь глаза, так как мельчайшие частицы горячего припоя, попадая на глазное яблоко, могут вызвать серьезное повреждение глаз. При зачистке изоляции проводов способом обжигания выде-
ляется много дыма, имеющего неприятный и тяжелый запах. Поэтому при обжиге боль-
шого количества проводов следует пользоваться вытяжным шкафом с хорошей вентиля-
цией. Обжигать изоляцию небольшого количества проводов в летнее время монтажник обязан у открытого окна, а зимой по окончании работы включить вытяжной вентилятор или хорошо проветрить помещение. Во время пайки и промывки неостывших паек выде-
ляются пары канифоли, растворителя, спирта и особенно вредные для здоровья пары оло-
ва и свинца. Все это загрязняет воздух в помещении, где производится работа. Такое по-
мещение надо как можно чаще проветривать. 1.21. Общие положения выполнения монтажных работ 1.21.1. Припои Выбор припоя зависит от соединяемых металлов или сплавов, от способа пайки, температурных ограничений, размеров деталей, требуемой механической прочности, кор-
розийной стойкости и т.д. Наиболее широко применяются для монтажа радиосхем легкоплавкие припои (табл.1.9). Буквы ПОС в марке припоя означают припой оловянно-свинцовый, цифры - содержание олова в процентах. Для получения специальных свойств в состав оловянно-
свинцовых припоев вводят сурьму, кадмий висмут и другие металлы. Выпускают легкоплавкие припои в виде литых чушек, прутков, проволоки, лент фольги, порошков, трубок, заполненных канифолью, а также в виде паст, составленных из порошка припоя и жидкого флюса. Качество паяного соединения не зависит от количества припоя и флюса, скорее на-
оборот: излишки припоя могут скрыть дефекты соединения, а обилие флюса загрязняет место пайки. Хорошее паяное соединение характеризуется такими признаками: паяная поверх-
ность должна быть светлой, блестящей или светло матовой, без темных пятен и посто-
ронних включений, форма паяных соединений должна иметь вогнутые галтели припоя Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
115 (без избытка припоя). Через припой должны проявляться контуры входящих в соединение выводов элементов и проводников. Таблица 1.9 Марка Температ. плавления, °
°°
°С Область применения ПОС- 90 222 Пайка деталей и узлов, подвергающихся в дальнейшем гальванической обработке (серебрение, золочение). ПОС-61 190 Лужение и пайка деталей из стали, меди, латуни, бронзы, когда недопус-
тим высокий нагрев в зоне пайки. Пайка тонких проводов (литцендрата), выводов обмоток, радиоэлементов и микросхем, монтажных проводов, а также когда необходима повышенная механическая прочность. ПОС- 40 235 Лужение и пайка токопроводящих деталей неответственного назначения, когда допускается более высокий прогрев. ПОСК 50 145 Пайка деталей из меди и ее сплавов, не допускающих местного перегрева. Пайка полупроводниковых приборов. ПОСВ 33 130 Пайка плавких предохранителей ПОСК 47 – 17 180 Пайка проводов и выводов элементов к слою серебра, нанесенного на ке-
рамику методом вжигания. П 200 200 Пайка тонкостенных деталей из алюминия и его сплавов. Пайка алюминия припоями ПОС затруднительна, но возможна припоями ПОС61, ПОС90. В качестве флюса применяют минеральное масло (лучше всего щелочного – ору-
жейного). На место пайки наносят флюс и поверхность алюминия под слоем масла зачищают. Паяют хорошо прогретым паяльником. Для тонкого алюминия достаточна мощность па-
яльника 50 Вт, для алюминия толщиной 1 мм и более желательна мощность 90 Вт. Пайка нихрома (нихром с нихромом, нихром с медью, нихром со сталью) может быть осуществлена припоем ПОС 61 с применением флюса следующего состава (в грам-
мах): вазелин – 100, хлористый цинк в порошке – 7, глицерин – 5. В фарфоровую ступку кладут вазелин и хорошо перемешивая добавляют хлористый цинк и глицерин до получения однородной массы. Соединяемые поверхности хорошо зачищают и протирают 10% спиртовым раство-
ром хлористой меди, наносят флюс, лудят и только после этого паяют. Пайка сталей с гальваническим покрытием цинком или кадмием возможна припоя-
ми ПОС с применением в качестве флюса хлористого цинка. Пайка с канифольными флю-
сами не дает качественного соединения. 1.21.2. Флюсы Растворяют и удаляют оксиды и загрязнения с поверхности паяемого соединения. Флюс выбирают в зависимости от свойств соединяемых пайкой металлов и применяемого припоя. Судовое оборудование ГМССБ 116 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
При монтаже электро – и радиоаппаратуры наиболее широко применяются канифоль и флюсы, приготовляемые на ее основе с добавлением неактивных веществ– спирта, гли-
церина и даже скипидара. Канифоль не гигроскопична, является хорошим диэлектриком, поэтому не удаленный остаток ее не представляет опасности для паяного соединения. Данные о неактивных (бескислотных) флюсах табл.1.10. Таблица 1.10 Состав, % Область применения Способ удаления ос-
татков Канифоль светлая Пайка меди, латуни, бронзы легкоплавкими припоями Канифоль – 15 ÷18 Спирт этиловый – 82 ÷ 85 (Флюс спирто - канифольный) То же, и пайка в трудно дос-
тупных местах Канифоль – 6, глицерин – 14, спирт этиловый – 80 (флюс глицерино – канифольный) То же, при повышенных тре-
бованиях к герметичности соединения. Промывка кистью или тампоном, смоченным в спирте или ацетоне Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
117 1.21.3. Установка полупроводниковых приборов и микросхем При установке полупроводниковых приборов и микросхем необходимо соблюдать правила: Все монтажные работы проводятся при отключенной от сети аппаратуре, Использовать паяльник с заземленным жалом мощностью не более 40 Вт, если жало паяльника не заземлено, перед пайков необходимо выключить паяльник из сети. Применять припои с низкой температурой плавления. Пайку производить на рас-
стоянии не менее 5 мм от корпуса транзисторов и диодов. Работа с микросхемами и транзисторами МОП – структуры требует, кроме того, со-
блюдения специальных мер защиты их от повреждений статическим электричеством: на руку надевают заземляющий браслет, соединенный с шиной заземления через резистор сопротивлением около 1 МОм, жало паяльника также заземляют через резистор сопротив-
лением 1 МОм. Работают низковольтным паяльником и питают его от сети через транс-
форматор (а не через резистор или конденсатор). При хранении и транспортировке выво-
ды таких микросхем и транзисторов закорачивают между собой. При демонтаже многоконтактных элементов для уменьшения вероятности отрыва фольги от платы выпаивание неисправных элементов производят через расплющенный отрезок оплетки экранированного кабеля. При прогреве через нее места пайки такая оп-
летка впитывает в себя припой и полностью очищает отверстия в печатной плате. Кроме того, удалить излишки припоя можно кусочком пенопласта. Для этого место пайки разо-
гревают паяльником и быстро на короткое время прижимают к месту пайки кусочек пено-
пласта – почти весь припой остается на нем. 1.21.4. Рекомендуемый режим пайки микросхем Планарные выводы Штырьковые выводы Параметр Одножальный паяльник Паяльник с групповой насадкой Одножальный паяльник Паяльник с групповой насадкой Максимальная температура жала паяльника, º С Максимальное время касания каж-
дого вывода, с Минимальный интервал времени между пайками соседних выводов, с Минимальное расстояние от тела корпуса до границы припоя по дли-
не вывода, мм Минимальное время до повторной пайки одних и тех же выводов, мин 265 3,0 3,0 1,0 5,0 265 2,0 - 1,0 5,0 280 3,0 3,0 1,0 5,0 265 3,0 - 1,0 5,0 Судовое оборудование ГМССБ 118 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
1.22. Промышленные стандарты и системы обозначения полупровод-
никовых элементов СТАНДАРТ США EIA-JEDEC- Eltctronic Induslries Accosiation Согласно этого стандарта полупроводниковые приборы обозначаются кодом (маркиров-
кой), в котором: первая цифра соответствует числу р-п- переходов: 1 - диоды 2-
транзисторы 3 - тиристоры (тетроды) за цифрой следует буква N и серийный номер при-
бора ЕВРОПЕЙСКАЯ СИСТЕМА PRO ELECTRON – international Pro Electron & Согласно этой системы полупроводниковые приборы обозначаются: Первая буква – материал, из которого изготовлен прибор А - германий В - кремний С - арсенид галлия D-антимонид индия R – химическое соединение (например, сульфид кадмия) Вторая буква соответствует подклассу прибора и показывает функциональные особенно-
сти А - диоды детекторные, быстродействующие, смесительные В -диоды с переменной емкостью С - транзисторы НЧ маломощные D - транзисторы НЧ мощные E - диоды туннельные Н –транзисторы ВЧ маломощные L –тpaнзисторы BЧ мощные S - транзисторы переключающие маломощные U-транзисторы переключающие мощные После букв следует трехзначный или четырехзначный номер. Буква, стоящая после номера, указывает на отличительные параметры (например, пробивное напряжение, усиление, напряжение насыщения. форма корпуса, назначение выводов и т.д.). ЯПОНСКИЙ СТАНДАРТ JIS Японский промышленный стандарт создан на базе системы JEDEC и Рго-Е1есtгоn. Согласно этому стандарту условное обозначение полупроводникового прибора состоит из пяти элементов Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
119 1-й элемент: 0 - фотодиод, фототранзистор 1 - диод 2 - транзистор 3 - четырехсложный прибор 11-й элемент указывает на то, что данный прибор полупроводник и обозначается буквой S III - элемент: А - транзистор рпр ВЧ В - транзистор рпр НЧ С - транзистор прп ВЧ D - транзистор прп НЧ Е - диод Есаки F - тиристор G - диод Гана Н - однопереходной транзистор 1 - полевой транзисторе Р-каналом К - полевой транзистор с М-каналом М -симметричный тиристор R - выпрямительный диод S - малосигнальный диод Т -лавинный диод V-PIN-диод Z-стабилитрон IV элемент - регистрационный номер, начинающийся с 11 V элемент - соответствует модификации. 1.23. Кодовые обозначения полупроводниковых элементов разных фирм IN,2N, 3N-USA(EIA-Jedac)Standard I SJ. 2SJ, 3SJ- Japanese (JIS) Standard, fet.p channel ISK, 2SK, 3SK-Japanese (JIS) Standard, fet, n channel A-Amperex AD - Analog Devices ВС- Euro (Proelectron) Standard, low power, if, consumer Судовое оборудование ГМССБ 120 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
BD- Euro (Proelectron) Standard, high power, consumer BF-Euro (Proeleciron) Standard, low power, hf, consumer BFQ, BFR, BFS, BFT, BFW. ВРХ - Euro (Proelectron) Standard, low power, hf BS2N-Siliconix BS- Euro (Proelectron) Standard, low power, switch, consumer BSR.BSS, BSV.BSW, BSX- Euro (Proelectron) Standard, low power, switch BTJK, BUP, BUZ - Euro ( Proelectron) Standard, high power, industrial С - Crystalonics, Semitron HS – Hitachi CC, CM, CP- Crystalonics HSL-Helios D- Dickson IMF- Intersil (Harris) DM - Dionica IRF- International Rectifier DN - Diebson IRFA-International Rectifier T03 DNX-Dickson IRFF- International RectifierT039 DP - Teledyne IRFG - International Rectifier DILI 4 DPT - TRW (Motorola) IRFH - International Rectif]erT061 DU - Inteisil (Harris) IRFJ - International Rec[ifierT066 DV- Siliconix IRFK-International Rectifier T0240 E-Siliconix, Teledyne IRFM-International ReclifierT0254 ESM-Thomson-CSF IRFP - International RectlflarT0247 F-Fairchild (National) IRFR- International RectifierT0252 FE, Fl - Fairchild (National) IRFS- Intern. RectifierT0243 (SOTB9) FF - Crystalonics I
RFU - International Rectifier T02B I FM - Fairchild, National IRFZ-International Rectifier T0220 FN - Raytheon (obs.) IRH-Intern. Rectifier Radiation Hare FP - Siliconix IT - Intersil (Harris) FT - Fairchild (National) ITE-Inteisil (Harris): G-Siliconix IVN-intersil (Harris): GET - General Electric (USA) J - Siliconix GME-General Microelectonics JH-Solidev HA- Hughes(obs.) K- K.MC HEP-Motorola KE - Intarcil (Harris) Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
121 HEPF-Motorola LDF-Mullard LS - Ledel
SD – Solid State Scientific, Siliconix M - Siliconix. Intersil (Harris) SES-Thomson-CSF MEF- Microelectronics SFF-'riioinson-CSF MEM - General Instruments MFE - Motorola, metalenn SFT - Sescosern MHM- MolorolaT02B4 SI-Aken MHR - MotorolaT025 SMD-SiliconixT02B2 MHT-MotorolaT02B7 SMM-SilicomxT03 MK-Mitsubishi SMP-SiliconixT0230 MMF-Motorola, matched pair SMU - Siliconix T02S I M L - GEC-Plessey Semiconductors SMV-Siliconix T0250 MMT-Motorola SMW-SiliconixT0247 MP- Motorola STH- SGS-ThomsonT0218, (IS0218withFlsuffix) MPF- Motorola,plastic STK- SGS-ThomsonSOT82/194 MT-Microelectronics, Plessey MTA-Motorola IS0220 STP- SGS-ThomsonT0220, (IS0220/IS0221 with Fl suffix) MTB-MotorolaD-PAK SU - Teledyne MTO - MotorolaT0251/2 (D'PAK) T-Siliconix MTH - MotorolaT021S ТА-RCA (Harris) MTG-MotorolalS0218 TIS- Texas Instruments Mm - Motorola T03 TIXM - lexas instrumant MTP-MotorolaT0220 TIXS - Texas Instrument MTW- Motorola T0247 TN - Teledyne, Supertax NDF- National Semiconductor TP-Teledyne NF- National Semiconductor, International Rectifier U - Siliconix, Teledyne DC-Solitron NKT-Newmarket UFN -Unitrode NPC - Nucleonic Products UT- Siliconix P-Teledyne Siliconix VC-Supertex PF - National Semiconductor, International Rectifier VCR-Siliconix VF- SGS-Thomson PFN - Dickson VI- United Aircran PH-Akere VMP-Shiconix Судовое оборудование ГМССБ 122 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
PL- Texas Insirunnents VN - Supertex, Siliconix, Iniersil PN-Siliconix VP - Supenex, Siliconix RCA-RCA (Harris) VQ - Supertex. Siliconix RFD-HarrisT0281/2 WK-Walbem RFG-HarrisT0247 ZFT- FerrantitZetex) RFM-HarrisTOS ZTX-Ferranti<Zelex) RFP-HarrisT0220 ZVC-Ferranli(Zetex) S - Akers ZVN-Fen-anti(Zetex) SC-Philco (obaolete) ZVP-Ferranti(Zetex) 1.24. Графические обозначения полупроводниковых приборов 1.24.1. Диоды Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
123 1.24.2. Транзисторы биполярные С Е В В1/2 А К Y
Коллектор Еммитер База База ½ Анод Катод Управляющий электрод
Транзисторная оптопара с базо-
вым выводом
n-p-n транзистор
Двухэммиторный транзистор n-p-n транзистор
p-n-p транзистор
Транзистор n-p-n транзистор С демпферным диодом
Однопереходной опто-
транзистор
Двухбазовый транзистор n-p-n структуры
Транзисторная оптопара
Тиристорная оптопара
Судовое оборудование ГМССБ 124 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
1.24.3. Транзисторы полевые Сток (Drain) Исток (Sourse) Затвор (Gate) Подложка (Substrate) Корпус (Case)
Трехвыводной МДП (MOS) тран-
зистор с индуцировынным P - ка-
налом
«N” – канальный полевой транзистор с управляющим p –n переходом
Четырехвыводной МДП (MOS) транзистор с индуцированным N - каналом
“P”– канальный полевой транзистор с управляющим p –n переходом
Четырехвыводной МДП (MOS) транзистор с индуцированным P - каналом Трехвыводной МДП (MOS) транзистор с встроенным N - каналом
Двухзатворный МДП (MOS) тран-
зистор с встроенным каналом Трехвыводной МДП (MOS) транзистор с встроенным P - каналом Двухзатворный МДП (MOS) тран-
зистор с индуцированным каналом
Четырехвыводной МДП (MOS) транзистор с встроен-
ным N - каналом
МДП (MOS) транзистор с индуци-
рованным N - каналом и защитным диодом
Четырехвыводной МДП (MOS) транзистор с встроен-
ным P - каналом МДП (MOS) транзистор с индуци-
рованным N - каналом и стабили-
троном Трехвыводной МДП (MOS) транзистор с индуцирован-
ным N - каналом
МДП (MOS) транзистор с индуци-
рованным N - каналом и управле-
нием по току
Биполярный транзистор с изолированным затвором Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
125 1.24.4. Конструктивное исполнение транзисторов и диодов 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Судовое оборудование ГМССБ 126 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
127 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 Судовое оборудование ГМССБ 128 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 TO – 70…71 TO – 76..78,79 TO – 96,100 TO126/ TO – 220/ Судовое оборудование ГМССБ Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
129 Таблицы pin-кодов Полевые транзисторы Однопереходный транзистор 1 2 3 4 1 2 3 4 а S G D a B1 В2 E b S D G b В2 E B1 с G D S с B1 E В2 d G S D d B1 В2 E е D G 3 e Е B1 В2 f D S G f E B1 В2 g G1 G2 D S g Е В2 B1 h D G2 G1 S h В2 B1 E j S D G D I k S D G Sub k i S D G2 G1 1 m D S G Sub m n S G D Sub n о S G1 D G2 о p G D S D p C - коллектор, E – эмиттер; B – база; A – анод; K – катод; Y - управляющий электрод; D - Сток (Drain); S - Исток (Sourse); G - Затвор (Gale); B - Подложка {Substrate); K - Корпус (Case); Sub - Substrate - Вывод может быть использован затвором; Geh - Case or mounting surface - паять к поверхности Судовое оборудование ГМССБ 130 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Транзисторы + дарлинг-
тон Тиристор, симистор, тетрод Диод 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 a E B C a K G A a A K b E C B b K A G b K A с В С Е с G A K с A K (к) d В Е С d A K G d K A (
А
) e С В Е е K A G A e A2 K A1 f С Е В f G (A)" K A f A(1)° A(2)° K 9 E В С Geh 9 K Gk Ga A 9 A К(1) K(2)° h E С В С h K Gk A Ga h K(1)° A K(2)° 1 В С Е С J A1 A2 G A2 j A{1)° K A(2)° k В Е С Geh k K G A k K A к 1 1 A1 A2 G 1 A2 A1 rn E В С С m A1 G A2 m
A K А n С В Е С п A G K n K(1)° К(2Г A о С В Е В о K G A A o p Е В С В p A2 G A1 p A K q В Е С Е q A1 G A2 A2 q K A r Е С Е В r A K G A г A1 A2/K1 K2 s Е В Е С s K Ga Gk A s A1 K2 A2/K1 t В Е В С t G K A t K1 A2 A1/K2 u С Е В Е u K A G u K1 A1/K2 A2 v В С В Е v G A1 A2 v автоматической радиолокационной прокладки Радиолокационные станции и средства
Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 2 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова Оглавление Оглавление..............................................................................................................................................2
1.
Особенности технической эксплуатации радиолокационных станций (РЛС) и средств автоматической радиолокационной прокладки (САРП)...................................................................4
1.1. Некоторые особенности использования РЛС и САРП..............................................................4
1.2. Особенности настройки и проверки работоспособности судовых РЛС и САРП...................4
1.2.1. Общие правила настройки служебных меток и радиолокационной картинки.................4
1.2.2. Проверка качества настройки по величине шумов............................................................5
1.2.3. Проверки и определение теневых секторов РЛС и САРП................................................5
1.2.4. Проверка работоспособности с помощью системы контроля общей работоспособности..........................................................................................................................5
1.2.5. Правила согласования станций с датчиками навигационной информации.....................6
1.2.6. Некоторые особенности правил техники безопасности при работе с РЛС и САРП......6
1.3. Особенности построения, обслуживания и поиска неисправностей.......................................7
2. Судовая РЛС (с функциями САРП, САС, СЭП) BridgeMaster серии E...........................................9
2.1. Технические характеристики САРП/САС/СЭП BridgeMaster E...............................................10
2.2. Управление системой................................................................................................................14
2.3. MONITOR TEST функция настройки и проверки монитора....................................................17
2.4. Режим TRANSMIT - включение излучения...............................................................................19
2.5. Настройка системы.....................................................................................................................19
2.5.1. Настройка видеосигнала (в левом нижнем углу экрана).................................................19
2.5.2. Настройка приемопередатчика (в левом нижнем углу экрана).......................................19
2.5.3. Настройка курсовой линии..................................................................................................20
2.5.4. Настройка яркости изображения на экране монитора.....................................................20
2.5.5. Установка времени и даты в системе (UTC единое или местное)..................................20
2.6. Техническое обслуживание системы........................................................................................21
2.6.1. Подменю состояния системы SYSTEM STATUS.............................................................21
2.6.2. Подменю тестовых данных TEST DATA...........................................................................21
2.6.3. Подменю состояния приемопередатчика TX STATUS....................................................22
2.6.4. Подменю встроенной самопроверки TX BIST...................................................................22
2.6.5 Процедура замены и настройки магнетрона......................................................................23
2.6.6. Контроль общей работоспособности системы..................................................................23
2.6.7. Размещение предохранителей...........................................................................................27
2.7. Подключение гирокомпаса........................................................................................................28
2.8. Последовательный ввод/вывод информации..........................................................................29
2.8.1. Соединение от блока последовательного интерфейса (поставляется отдельно).......30
2.9. Размещение антенно-поворотного устройства.......................................................................31
2.10. Заземление...............................................................................................................................32
2.11. Регламентное техническое обслуживание.............................................................................32
3. САРП “ДАТА БРИДЖ 7”....................................................................................................................34
3.1. Назначение и основные характеристики САРП“ДАТА БРИДЖ 7”..........................................34
3.1.1
Основные технические и эксплуатационные параметры САРП “ДАТА БРИДЖ 7”......35
3.2. Режимы навигационного использования..................................................................................35
3.3. Виды сигнализации и индикации...............................................................................................36
3.4. Рекомендации по использованию встроенной системы контроля........................................40
3.5. Размещение основных плат системы и особенности замены модулей и плат в САРП......43
4. Радиолокационная станция Atlas 7600, 8600 с функциями САРП...............................................46
4.1. Общая информация о РЛС Atlas 7600, 8600 с функциями САРП..........................................46
4.2. Система контроля общей работоспособности (КОР)..............................................................48
Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 3 4.3. Система тестовых проверок......................................................................................................48
4.3.1. Запуск системы встроенных тестов...................................................................................48
4.3.2. Размещение предохранителей РЛС Atlas 7600, 8600 с функциями САРП....................50
4.3.3. Расположение и наименований блоков.............................................................................51
4.4. Техническое обслуживание.......................................................................................................51
5. РЛС FURUNO FR-1500 серия MARK-3 (с функциями САРП).......................................................52
5.1. Основные технические характеристики...................................................................................52
5.2. Комплект, функциональная схема и управление РЛС............................................................53
5.3. Система встроенного контроля.................................................................................................57
5.3.1. Запуск системы встроенного контроля..............................................................................57
5.3.2. Результаты работы системы встроенного контроля........................................................58
6. РЛС FURINO FR-2105 с функциями САРП.....................................................................................61
6.1. Основные технические характеристики...................................................................................61
6.2. Комплект, функциональная схема и управление РЛС............................................................63
6.2. Тестирование работоспособности............................................................................................66
7. РЛС с функциями САРП BrigeMaster Series 340............................................................................69
7.1. Обозначение модификаций станций:.......................................................................................69
7.2. Технические характеристики.....................................................................................................69
7.2.1. Антенное устройство...........................................................................................................69
7.2.2. Передатчик...........................................................................................................................69
7.2.3. Приемник..............................................................................................................................69
7.2.4. Индикаторное устройство...................................................................................................70
7.3. Конфигурация.............................................................................................................................73
7.4. Установка параметров системы................................................................................................75
7.5. Тестирование системы..............................................................................................................76
7.6. Согласование с лагом и гирокомпасом....................................................................................77
7.7. Структурная схема системы......................................................................................................77
Библиографический список..................................................................................................................83
Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 4 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 1. Особенности технической эксплуатации радиолокационных станций (РЛС) и средств автоматической радиолокационной прокладки (САРП) 1.1. Некоторые особенности использования РЛС и САРП РЛС предназначена для использования: • в условиях ограниченной видимости; • в условиях прибрежного плавания (РЛС является навигационным инструментом, позволяющим определять радиолокационные объекты с точностью 0,5º при определении пеленга на цель и дистанцию до цели с точностью - 1 % от величины шкалы); • в сложных навигационных условиях. Запрещается использовать РЛС в порту (однако работа при отходе судна, перешвартовке РЛС необходима для проведения радиолокационных измерений, при этом судно находится в сложных навигационных условиях). Большинство современных передатчиков РЛС на излучение включаются совместно с вращением антенны. Поэтому вращение антенны является признаком работы РЛС на излучение. В рейсе при работе с неавтоматизированной РЛС рекомендуется включать излучение только на время наблюдения оператором (судоводителем) радиолокационной обстановки. Излучение на большинстве станций включается практически мгновенно, радиолокационная информация на экране появляется не позднее 3 с (время обновления информации). При выключенном передатчике (но не станции в целом) отсутствует излучение, сохраняется ресурс магнетрона. При использовании САРП сопрягаемая РЛС не выключается
(потеря накопленной информации). Из-за сложности и не однообразности управления процедурой, оператору разрешается производить проигрывание маневра согласно инструкции по эксплуатации (ТЭТ на САРП). 1.2. Особенности настройки и проверки работоспособности судовых РЛС и САРП 1.2.1. Общие правила настройки служебных меток и радиолокационной картинки При настройке служебных отметок (ОК - отметка курса Heading Indication, ЭВН - электронный визир направления Electronic Bearing Line (EBL), ЭМД - электронная метка дальности, параллельные индексные линии и другие символы, формируемые индикаторным устройством) пользуются критерием минимально допустимой (различимой) яркости. Никакая служебная информация не должна закрывать собой радиолокационную цель. Настройка изображения для индикаторов кругового обзора с неподвижной и подвижной отклоняющей системой и индикаторы компьютерного типа (имеющие в составе радар-процессор в том или ином виде) настраиваются по-разному. Следует в первую очередь пользоваться инструкцией по эксплуатации, однако в некоторых случаях достаточно внятного объяснения не приводится. При настройке изображения индикатора критерием настройки является фоновый уровень шумов. На экране не должна присутствовать линия развертки. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 5 1.2.2. Проверка качества настройки по величине шумов Настройка приемника РЛС производится без включения излучения (если возможно). Величина усиления приемника GAIN выставляется таким образом, что на экране появляется шумовая дорожка (одиночные всплески шумов самого приемника). Уровень усиления снижается до момента пропадания шумовой дорожки. Следует заметить, что при включении излучения величина усиления может измениться. Поэтому процедуру целесообразно повторить при включенном излучении. Впоследствии настраиваются компенсация помех от волн (помех в ближней зоне) и помех от гидрометеоров (помех от дождя). В индикаторах компьютерного типа дополнительно настраивается уровень ограничения помех для работы радар-
процессора (обнаружителя сигналов). 1.2.3. Проверки и определение теневых секторов РЛС и САРП У каждого индикаторного устройства РЛС должен находиться график теневых секторов в горизонтальной плоскости, вызванный конструктивным расположением антенны и затеняющих изображение мачт, труб надстроек судна. При отсутствии такого графика его можно получить экспериментально, например, при шлюпочных учениях. Шлюпка должна при этом находиться в зоне прямой видимости и видимости РЛС. Шлюпка двигается вокруг судна на достаточном расстоянии и на нее одновременно берется визуальный и радиолокационный пеленг. С момента пропадания (радиолокационного затенения) шлюпки до момента появления на экране РЛС определяется теневой сектор. Теневой сектор (секторы) вычерчиваются в радиально круговом виде для удобства работы оператора (штурмана). Теневые сектора могут быть определены и при выполнении циркуляции судна относительно видимого радиолокационного объекта. Подобным образом на различных пеленгах вычисляется график радиодевиации РЛС как разность истинного и радиолокационного пеленга (аналогично радиодевиации радиопеленгатора). 1.2.4. Проверка работоспособности с помощью системы контроля общей работоспособности Большинство современных РЛС и САРП имеют систему контроля общей работоспособности, включающую в себя внешнее "кольцо" проверки работоспособности. При этом используется сигнал собственного передатчика, который ослабляется и поступает на вход приемного устройства и в том или ином виде отражается на индикаторном устройстве. По величине или особенностям представления сигнала на экране индикаторного устройства оценивается величина излучаемой мощности, чувствительности приемного устройства и качество индикаторного устройства. Поскольку в момент работы передатчика приемник закрыт, сигнал задерживается до момента включения приемника. В некоторых станциях используется дополнительная антенна (небольшой штырь, рупор), устанавливаемая непосредственно вблизи основной антенны. Дополнительная антенна Performance Monitor в некоторых случаях поставляется отдельно и отсутствует в основной комплектации. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 6 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 1.2.5. Правила согласования станций с датчиками навигационной информации РЛС и САРП для реализации истинного движения и ориентации "Север" согласуются с лагом и гирокомпасом, в автоматизированных системах возможно сопряжение с радионавигационной системой для получения географических данных, скорости и курса в некоторых случаях. Согласование, как правило, проводятся судоводителем на стоянке после включения перед рейсом. Процедура согласования заключается в введении точного значения курса и скорости и не вызывает особых затруднений. Согласование при движении судна (при рыскании) заключается в введении среднего значения гирокомпасного курса и электрического подключения гирокомпаса в момент совпадения текущего курса судна со средним значением. При согласовании с цифровыми данными (от цифровых устройств передачи информации) процедура аналогична, однако следует учитывать возможную задержку на исполнение команды (выход из соответствующих поддиректориев). 1.2.6. Некоторые особенности правил техники безопасности при работе с РЛС и САРП Кроме общеизвестных правил техники безопасности, при работе с радиолокационной аппаратурой необходимо знание конструкции и особенностей приборов. Перед проведением работ на приборе следует выяснить, как правильно производится доступ и разбор прибора, узла, блока, предусмотреть возможность фиксации элементов конструкции. Следует убедиться в отсутствии напряжения на приборе, обесточивании всей системы. В некоторых случаях ремонт и настройка без напряжения питания невозможны, при этом обязательно следует перед началом работ определить наиболее токонесущие узлы, зоны с высоким напряжением, детали, продумать стратегию ремонта и измерений. При выключении аппаратуры на сельсинах-приемниках лага и гирокомпаса остается опасное напряжение. При замене электронно-лучевых трубок необходимо надевать защитные очки. При работе с антенными устройствами необходимо соблюдать все судовые правил при работе на высоте. При работе с разнесенными приборами (практически все РЛС и САРП) необходимо вывешивать предупредительные надписи у тех приборов, с которых возможна подача питания. При включенном передатчике РЛС нельзя рассоединять волноводный тракт и снимать внутреннюю экранирующую крышку передатчика (резко возрастает излучение СВЧ энергии - мягкое рентгеновское излучение). Особое внимание следует обращать на места сочленения отрезков волноводов, волноводных кабелей на предмет повреждения, щелей. При подпалубном расположении приемопередатчика следует убедиться в наличии и целостности первой от приемопередатчика гофрированной секции, которая предохраняет соединение волновода и приемопередатчика от вибрации. Работу с антеннами, антенно-поворотными устройствами и приемопередатчика надпалубного расположения следует проводить только на выключенной аппаратуре, несмотря на рекомендации некоторых технических описаний. При выключенном антенно-поворотном устройстве следует помнить о свободном ходе антенн, повороте антенн от ветра и т.д. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 7 1.3. Особенности построения, обслуживания и поиска неисправностей При выходе из строя радиолокационного оборудования следует помнить, что отказы закономерны и неизбежны. При этом на судах предусматриваются резервные аппаратные и организационные мероприятия. Нормальная техническая эксплуатация предусматривает наличие гарантийного, послегарантийного и сервисного обслуживания. Ремонт некоторых элементов и блоков не производится ни сервисными организациями, ни фирмами изготовителями. Большинство сервисных организаций определяет неисправный блок и производят его замену на заведомо исправный. В судовых условиях процедура замены неисправных компонентов практически невозможна. В случае нарушения нормальной работы аппаратуры необходимо убедиться в правильности установок и настроек. Если отказ произошел в процессе нормальной работы, следует выяснить, при каких обстоятельствах он наступил. В любом отказе следует избегать снятия и разбора блоков, узлов, частей прибора, так как это может вызвать дополнительные неисправности. Для быстрого и качественного отыскания неисправностей необходимо досконально изучить техническое описание, структурные, функциональные и принципиальные схемы. Следует заметить, к сожалению, что в большинстве своем современная техническая литература не позволяет этого сделать. Необходимо наибольшим образом использовать системы внешнего и системы встроенного контроля, контрольные гнезда, контрольно-измерительную аппаратуру. При использовании систем встроенного контроля важно помнить, что данные системы охватывают далеко не всю станцию и информация является только предварительной. Контрольно-измерительная аппаратура должна быть достаточно точной и не вызывать сомнений в качестве и надежности работы. Первоначальное внимание следует обратить на состояние предохранителей и схем защиты устройств. Особое внимание следует обратить на обрывы и короткие замыкания контактов, обгорание обмоток трансформаторов, дросселей, вытекание электролитических конденсаторов, окисление контактов, соединение плат. Большую пользу приносит внимательный внешний осмотр состояния отдельных элементов, соединений высокочастотных и низкочастотных разъемов, отсутствие характерных запахов, перегревов. Отдельным образом следует проверить работоспособность магнетрона, время его работы, ток магнетрона. При проведении поиска неисправностей полезно определить стратегию поиска, основанную на знании структурных и принципиальных схем. Однако достаточно глубокое знание устройства во многом невозможно, поэтому стратегия поиска должна подразумевать и изучение устройства. Она должна строиться из условия одиночной неисправности, но предусматривать и возможную неисправность нескольких устройств. При наличии резервного (подобного) устройства, при необходимости, локализация неисправности может быть проведена путем замены предполагаемого неисправного блока на заведомо исправный блок. Помощью в определении неисправностей может быть систематический учет и протоколирование неисправностей в технической документации. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 8 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова При составлении соответствующей заявки на ремонт или замену несправного блока в фирму-изготовитель, сервисную организацию в ряде случаев требуется указать: - признаки неисправности; - состояние предохранителей; - показание встроенной системы контроля; - проведенные действия; - другую информацию, касающуюся неисправностей. На качество работы радиолокационных систем в определенной степени влияет и проведение своевременных профилактических и предупредительных работ. При проведении ремонтных и профилактических работ следует обратить внимание и на наличие обязательных настроек после ремонта (комплекс мер, учитывающий особенности работы данной станции, например, специфики установки тока магнетрона, яркостных настроек при замене электронно-лучевой трубки и т.д.). Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 9 2. Судовая РЛС (с функциями САРП, САС, СЭП) BridgeMaster серии E В зависимости от комплектации станция может выполнять функции автоматизированной РЛС с функциями средства автоматической радиолокационной прокладки (САРП), средства автоматического сопровождения (САС), средства электронной прокладки (СЭП). Возможная комплектация системы, являющейся модернизированным продолжением станций BridgeMaster серии II и более ранних серий приведена на последующем рис. 2.1. Рис. 2.1. Комплектация и расположение устройств Bridge Master серии E В качестве приемопередатчика может быть установлен приемопередатчик трехсантиметрового (X-band) или десятисантиметрового диапазона (S-band). При наличии в системе нескольких приемопередатчиков (система допускает использование до восьми приемопередатчиков) необходимо использовать дистанционно управляемый блок коммутации. От выбора приемопередатчиков зависит тип используемых антенн. В зависимости от требуемой точности определения пеленга могут устанавливаться антенны с различными размерами. Выбор при закупке большего геометрического размера антенны позволяет получать лучшую ширину диаграммы направленности в горизонтальной плоскости и, следовательно, большую точность определения пеленга. В зависимости от комплектации устанавливается скорость вращения антенны 28 или 45 об/мин, как правило, для скоростных судов. Приемопередатчики могут иметь как надпалубное, так и подпалубное размещение. Индикаторное устройство подключается к приемопередатчику непосредственно при использовании одного приемопередатчика или через блок коммутации может быть подключено несколько индикаторов. Система позволяет подключить до восьми индикаторных устройств, при этом один из них становится ведущим индикатором, а остальные ведомыми. Ведомый индикатор позволяет проводить все действия, что и ведущий, кроме включения и выключения системы. В Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 10 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова зависимости от размещения индикаторное устройство может иметь напольное или настольное исполнение. Дисплей индикаторного устройства представляет собой специализированный по исполнению дисплей персонального компьютера и при крайней необходимости судовой радиоспециалист может заменить его дисплеем от любого компьютера. В зависимости от тоннажа судна дисплей должен иметь соответствующие размеры. Размеры дисплея определяются диаметром вписанной в прямоугольник окружности. Все управление системой производится с манипулятора, "трек-болла" или со специальной клавиатуры, которая поставляется по специальному заказу. На передней панели индикаторного устройства размещается считыватель электронных карт, которые, в свою очередь, размещаются на специальных катриджах. 2.1. Технические характеристики САРП/САС/СЭП BridgeMaster E Антенны:
Диапазон Х (длина волны 3,2 см): Рабочая частота 9410+/- 30 мГц; Характеристика Раскрыв антенны 1,2 м (4 фт) 1,8 м (6 фт) 2,4 м (8 фт) Ширина диаграммы направленности в горизонтальной плоскости, º 2,0 1,3 1,0 Ширина диаграммы направленности в вертикальной плоскости, º 24 Усиление, дБ 29 30 31 Поляризация Горизонтальная Максимальная скорость ветра 100 узлов Скорость вращения 28 об/мин или 45 об/мин Диапазон S (длина волны 10 см): Рабочая частота 3050+/- 10 мГц; Характеристика Раскрыв антенны 2,7 м (9 фт) 3,7 м (12 фт) Ширина диаграммы направленности в горизонтальной плоскости, градус 2,8 2,0 Ширина диаграммы направленности в вертикальной плоскости, градус 30 Усиление, дБ 25 26 Поляризация Горизонтальная Максимальная скорость ветра 100 узлов Скорость вращения 25 об/мин или 45 об/мин Приемник:
Логарифмический, с входным малошумящим каскадом. Ручная и автоматическая настройка частоты. УПЧ - 60 МГц. Ширина полосы пропускания: 20 и 3 МГц. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 11 Динамический диапазон - 80 дБ. Передатчик:
Частота магнетрона: 9410 МГц +/- 30 МГц (Х); 3050 +/-10 МГц (S). Импульсная мощность: 10 кВт или 25 кВт (Х); 30 кВт (S). Длительность импульса / частота повторения: 0,05 мкс / 1800 Гц - короткий импульс; 0,25 мкс / 1800 Гц - средний импульс; 0,75 мкс / 785 Гц - длинный импульс. Индикатор:
Диаметр окружности / разрешение Размер экрана по диагонали Эффективный диаметр экрана Сетка элементов изображения 180 / высокое 14 180 1365 х 1024 250 / среднее 21 250 1365 х 1024 250 / высокое 21 250 1365 х 1024 340 / среднее 29 340 1024 х 768 Видеосигнал передается в формате RS - 343 А, имеется возможность вывода сигнала в R, G. B (при необходимости монитор индикаторного устройства может быть заменен на стандартный компьютерный монитор). Разрешающая способность по дальности - менее 35 м на шкале 0,75 мили. Минимальная дальность определения на шкалах 0,25 и 0,5 миль - 35 м. Разрешающая способность по углу: 2,5 º (3,2 см Х-band, антенна 1,2 м); менее 4 º (10 см S-band, антенна 2,7 м). Траектория прошлого движения с интервалом: 30, 45, 90 сек, 3 мин. Количество целей на сопровождение - 40. Дальность захвата и сопровождения 0,25 - 40 морских миль. Используемые шкалы дальности, метки дальности и длительности импульсов приведены в таблице 2.1. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 12 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова Таблица 2.1. Длительность импульса Шкалы дальности Метки дальности Малая Средняя Большая 0,125 nm 0,25 км 0,025 nm 0,05 км * 0,25 nm 0,5 км 0,05 nm 0,1 км * 0,5 nm 1 км 0,1 nm 0,2 км * * 0,75 nm 1,5 км 0,25 nm 0,5 км * * 1,5 nm 3 км 0,25 nm 0,5 км * * 3 nm 6 км 0,5 nm 1 км * * * 6 nm 12 км 1 nm 2 км * * 12 nm 24 км 2 nm 4 км * * 24 nm 48 км 4 nm 8 км * * 48 nm 96 км 8 nm 16 км * 96 nm 192 км 16 nm 32 км * Общие выполняемые функции для различных модификаций приведены в таблице 2.2. Общими выполняемыми функциями являются встроенный самоконтроль, предостерегающие и помогающие подсказки в нижней части экрана индикаторного устройства. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 13 Таблица 2.2. Управление приемопередатчиком Выбор, включение Управление обработкой видеосигнала Регулировка усиления, ручное и автоматическое подавление помех (дождь). Управление дисплеем Регулировка яркости (день/ночь), ручное / автоматическое размагничивание кинескопа, изменение заголовков и данных на экране, смещение центра изображения. Задаваемые данные Позиция судна, позиция места назначения, глубины и скорость ветра, скорость поворота и угол перекладки руля. Шкалы дальности Морские мили, километры, сухопутная миля, вкл./выкл. НКД Направление и скорость судна Сопряжение с гирокомпасом, режим скорости, учет сноса Ориентация Относительное и истинное движение Ориентация векторов ЛИД, ЛОД, изменение времени векторов. Режим слежения Короткие маршруты, длинные маршруты, постоянные маршруты, замаскированные маршруты, выключение. НАВИГАЦИОННОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ Определение позиции: по сопрягаемой радионавигационной системе; по опорной точке (ATA/ARPA); по сопровождаемой цели (ATA/ARPA). Ввод точек маршрута (NMEA). Отображение данных на авторулевой. Определение величины сноса. Отображение, запись, повторение маршрута. Создание временных меток и запись данных о системе. Регистрация маршрута Запись позиции каждого выбранного маршрута с отметкой текущей даты и времени (ATA/ARPA). Выбор и отображение карт Выбор, отображение, формирование, редактирование карт. Вывод параллельных индексных линий Определение типа и отражение до четырех линий с индексами. Аварийная сигнализация Набор предупреждений с выбором приоритетов, функция подтверждения аварийного сигнала, выводимый список сигналов. Выполняемые функции в зависимости от исполнения приведены в таблице 2.3. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 14 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова Таблица 2.3. Характеристика ЕРА (СЭП) АРА (САС) ARPA (САРП) Ручная прокладка курса цели Расчет дистанции и времени кратчайшего сближения Определение охранных зон Ручной/автоматический захват целей Ввод зон автоматического захвата Ввод многоугольных зон Отображение нескольких целей Проигрывание маневра Присвоение имен целям Наличие идентификаторов цели Траектория прошлого движения Корректировка маршрута Проверка целей Вывод данных в формате NMEA 2.2. Управление системой Включение и выключение системы производится при поданном бортовом питании (сетевой изолятор - сетевой рубильник) - выключатель On/Off находится на передней панели индикатора. Все последующие переключения для управления системой производятся установкой курсора на экране индикаторного устройства и нажатием правой и левой клавиши манипулятора. Курсор, находящийся внутри круга, в котором выводится радиолокационное изображение, представлен в виде крестика (прицела), вне круга представлен стрелкой. При расположении курсора вне круга изображения и наведении его на прямоугольник с наименованием (функцией) рядом со стрелкой появляются два небольших прямоугольника, представляющих левую и правую клавиши управления. Если один или оба прямоугольника залиты белым цветом, это указывает, что активизированы одна или обе клавиши соответственно. После включения системы в центре экрана появится надпись: RADAR WARMING UP PLEASE WAIT располагается в центре в течение около30 с. nnn - счетчик таймера (времени прогрева). Счетчик таймера указывает время прогрева приемопередатчика, и по окончании прогрева система переходит в режим ожидания, о чем свидетельствует надпись в центре экрана. RADAR STANDBY Внешний вид изображения на экране представлен на рисунке 2.2. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 15 Рис. 2.2. Внешний вид изображения на экрана индикатора в режиме STANDBY Из режима STANDBY имеется доступ к функциям: регулировки яркости, изменения параметров курсора, выбор диапазона (при наличии приемопередатчиков), ввода данных, согласования с лагом и гирокомпасом, выбор режима ориентации изображения, выбор режима движения, управление подвижными и неподвижными метками дальности, выбор навигационных режимов, создание и занесение в память навигационных карт, работа с функциями СЭП/САС/САРП, установка сигнализации, системные установки. Информация на экране (верхняя левая часть экрана, рис.2.2): Выбор диапазона излучения (левый верхний угол экрана): TX A - приемопередатчик А (В, С - если имеются) (X) (S) тип приемопередатчика (X) - 3,2 см; (S) - 10 см, - если имеется. Выбор ведущего (ведомого) индикатора (MASTER) или (SLAVE). RANGE - Шкалы дальности (раскрываемое меню) - 0,125; 0,25; 0,5; 0,75; 1,5; 3; 6; 12; 24; 48 или 96 морских миль. Увеличение + , уменьшение - в левой верхней части экрана монитора. Неподвижные кольца RR дальности (указаны под RANGE ) - могут быть выключены ( RINGS OFF ). Надписи в левом нижнем углу экрана монитора (см. рис.2.2.) TRANSMIT - функция включения излучения, включение вращения антенны одновременно. INITIALISATION - подменю настройки системы (функция доступна только через специальный пароль). MONITOR TEST - проверка качества работы монитора. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 16 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова При входе в окно INITIALISATION включается подменю настройки системы, которое доступно только через специальный пароль. Пароль для входа в подменю выдается при первоначальной установке станции и позволяет настроить систему. Состояние подменю и назначение отдельных ее элементов подменю приводится на рис. 2.3, 2.4, 2.5 соответственно. Рис. 2.3. Подменю конфигурации системы в режиме инициализации Рис. 2.4. Подменю функций установки ввода и вывода информации в режиме инициализации Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 17 Рис. 2.5. Подменю установок приемопередатчика в режиме инициализации Установки, внесенные на конкретную станцию, дублируются в технической документации при комиссионных испытаниях. Наличие неверных установок приводит к невозможности правильной работы системы. 2.3. MONITOR TEST функция настройки и проверки монитора При выборе данной функции на экране появляется тестовая картинка, позволяющая определить правильность образования и наличия цветов дисплея, правильность настройки геометрических пропорций экрана (отсутствие "подушкообразных" и "трапециидальных" искажений). Рис. 2.6. Первый тестовый шаблон Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 18 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова Рис. 2.7. Второй тестовый шаблон Рис. 2.8. Третий тестовый шаблон На рисунках 2.6, 2.7, 2.8 приводится вид тестовых шаблонов соответственно. Переключение между шаблонами осуществляется выбором поля PATTERN, выход из режима - EXIT. Предусмотрена функция принудительного размагничивания экрана монитора (DEGAUSS). Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 19 2.4. Режим TRANSMIT - включение излучения При выборе функции TRANSMIT включается излучение и вращение антенны одновременно, экран меняет облик, как показано на рисунке 2.9. Рис. 2.9. Внешний вид изображения на экрана индикатора в режиме TRANSMIT В этом режиме производится основная работа устройства (подробно рассматривается в инструкции по использованию и в данном случае не рассматривается) и настройка сигнала. 2.5. Настройка системы 2.5.1. Настройка видеосигнала (в левом нижнем углу экрана) ENH OFF - включение ON и выключение OFF дополнительного усиления. GAIN - регулировка усиления; RAIN - регулировка помех от дождя (в дальней зоне); MAN - ручное (MAN) или автоматическое (AUTO) управление; SEA - компенсация помех от моря (в ближней зоне). 2.5.2. Настройка приемопередатчика (в левом нижнем углу экрана) TUNE AFG - ручная (MAN) или автоматическая подстройка гетеродина (AFG), уровень настройки регулируется курсором, при активированной линейке ( TUNE желтое свечение) при выборе ручного режима (MAN). Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 20 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 2.5.3. Настройка курсовой линии Переключение - HL - курсовая линия (всегда 0 при Head-Up - ориентация по курсу), SL - кормовая линия. Временное отключение при удержании кнопки переключения. EVENT запись траектории судна или цели (недоступна).
2.5.4. Настройка яркости изображения на экране монитора BRILL - установка яркости дисплея: уровень - день и три уровня - ночь; DAY - наибольшая яркость для дневного освещения; NIGHT1, NIGHT2, NIGHT3 - различные градации уровня яркости при различной яркости внешнего освещения. Для каждого уровня левой клавишей вызывается меню установок. BRILLIANCE NIGHT 1 выбор одного из четырех уровней; HEADING LINE яркость курсовой метки; EBL/VRL яркость электронных визиров; CURSOR яркость курсора; ARPA яркость изображения САРПа; TOOLS/RANGE RINGS яркость инструментальных средств; ROUTES яркость маршрутов; HISTORY TRACKS яркость прошлого маршрута; MAPS яркость карт; MENU TEXT яркость меню текстов; TARGET ALARM яркость сигнализации целей; ALARM TEXT яркость текстов сигнализации; (регулировка производится по каждой строке раздельно); EXIT BRILLIANCE выход из меню регулировок яркости; DEFAULT BRILL выбор яркости подсветки пульта по умолчанию PANEL BRILL + увеличение яркости подсветки пульта; PANEL BRILL - уменьшение яркости подсветки пульта. 2.5.5. Установка времени и даты в системе (UTC единое или местное). TIME AND DATE подменю TIME время в меню NAVIGATION UTC единое время: TIME nn:nn:nn часы, минуты, секунды; DATE nn:nn:nn год, месяц, число. LOCAL местное время: TIME nn:nn:nn часы, минуты, секунды; DATE nn:nn:nn год, месяц, число; Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 21 OFFSET + nn:nn поправка к единому времени (часы, минуты); SYSTEM TIME LOC выбор единого или местного времени; EXIT TIME & DATE выход из подменю. При вводе даты и времени используется специальное цифровое подменю. 2.6. Техническое обслуживание системы Последующие настройки и регулировки производятся радиоспециалистом на судне или стоянке для контроля работоспособности и правильного срабатывания. 2.6.1. Подменю состояния системы SYSTEM STATUS Вызывается из меню SYSTEM и на экране появляется подменю: SYSTEM STATUS подменю состояния системы; DISPLAY V nn.nn версия программного обеспечения для дисплея; GRAPHICS V nn.nn версия программы графического процессора; RADAR V nn.nn версия программы радар - процессора; RVAP PASS адаптивный процессор ВС радара PASS прохожд. FAIL отказ NOT FITTED не установлен; ATK FITTED установлены м/схемы автоматического слежения; DONGLE ARPA установлен ключ доступа к программам САРП; MONITOR SIZE 250 размер диаметра экрана монитора; LINES 1365 * 1024 IL размер строчной развертки IL (черезстрочная); HOURS RUN nnnnn часы работы монитора; HOURSE IN TX nnnnn часы работы передатчика; EXIT SYSTEM STATUS выход из подменю состояния. 2.6.2. Подменю тестовых данных TEST DATA Вызывается из меню SYSTEM и на экране появляется подменю: TEST DATA подменю тестовых данных; AZI PPR nnnn количество азимутальных импульсов на оборот; PRF nnn частота повторения импульсов; HDG MKR n слежение за целями по курсу; LOG PULSE n импульсы лага; STD COMPASS n компас с шаговым приводом; TX STATUS подменю состояния приемопередатчика; TX BIST подменю встроенной системы контроля; I/O PORT подменю портов ввода - вывода (недоступно); MEMORY подменю контроля памяти (недоступно); Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 22 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова EXIT TEST DATA выход из подменю тестовых данных. 2.6.3. Подменю состояния приемопередатчика TX STATUS Вызывается из меню SYSTEM и на экране появляется подменю: TX STATUS подменю состояния приемопередатчика; SART FITTED наличие ретранслятора (недоступно); PERFMON FITTED наличие монитора качества работы; TX TUPE P 81 тип трансивера P81 (BM-E), BM (BM-II), UNKNOWN (неизвестен); TX POWER X(10) мощность и диапазон X(10), X(25), S(30); EXIT TX STATUS выход из подменю. 2.6.4. Подменю встроенной самопроверки TX BIST Вызывается из меню SYSTEM и на экране появляется подменю: TX BIST подменю встроенной системы контроля; MAGNETRON n, A ток магнетрона, А; MODULATOR nn,V напряжение модулятора, В; + 30V LINE nn,V напряжение питания 30 В; + 12V LINE nn,V напряжение питания 12 В; SPARK GAP PASS искровой разряд PASS (прохожд.) или FAIL; CORRUPT DATA FAIL ошибка в данных трансивера; HEADING MARCER FAIL ошибка в отметке курса; CHARGE TRIG PASS ошибка в импульсе запуска зарядных цепей; MODULATOR TRIG PASS ошибка в импульсе запуска модулятора; S/W VERSION 1.0A версия программного обеспечения РППУ; EXIT TX BIST выход из подменю системы контроля. При использовании встроенной самопроверки значения контролируемых напряжений и токов целесообразно занести в документацию системы. При последующих проверках значения можно сравнить и сделать вывод о работоспособности системы. Наиболее распространенная неисправность связана со "старением" магнетрона. "Старение" магнетрона вызовет пропуски СВЧ импульсов, возрастание тока магнетрона, подгорание импульсного трансформатора. Нормальное значение тока магнетрона для передатчика 25 кВт составляет 4 А, для передатчика 10 кВт- 6А. Возрастание тока магнетрона свидетельствует о "старении" магнетрона и необходимости его замены. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 23 При постоянном разряде рекомендуется переход на короткий импульс или замена магнетрона. О работоспособности магнетрона говорит и время наработки на отказ, что составляет около 6 - 8 тыс. часов интенсивной работы системы (5 - 6 месяцев). 2.6.5. Процедура замены и настройки магнетрона Магнетрон располагается в приемопередающем устройстве, которое в большинстве случаев располагается совместно с антенной и поворотным устройством. Для замены магнетрона на судне необходимо выключить и заблокировать входной сетевой выключатель для исключения возможности подачи питания на блок. Следует развернуть антенну лицевой панелью от приемопередатчика, отсоединить кабель питания, снять крышку приемопередатчика в блоке антенны. Снятие и замена магнетрона представляет собой механическую операцию, которая не составит большого труда. Однако после замены старого магнетрона на новый следует установить ток магнетрона в соответствии с технической документацией. Процедура установки тока магнетрона состоит в переводе передатчика в режим установки тока (установка на плате соответствующих перемычек) и измерения тока внешним цифровым вольтметром. После установки и измерения тока передатчик переводится в рабочее положение (возвращение перемычек в исходное состояние). Процедура замены магнетрона, рекомендуемая техническим описанием. - Выключить и заблокировать входной выключатель. - Развернуть антенну лицевой панелью от приемопередатчика. - Отсоединить источник питания. - Снять крышку приемопередатчика в блоке сканера. - Снять и заменить магнетрон. Установка тока магнетрона. - Отсоединить источник питания. - На плате включения установить перемычки LK5 и LK6 на позицию 2 - 3. - Подсоединить источник питания, включить радар (включ. и прогреть - 3 мин). - Выбрать LONG PULSE длинный импульс, включить передачу. - Измерить напряжение между ТР100 и землей (цифровой вольтметр > 10 МОм). - Номинальное значение напряжения указано на специальной бирке. - Выставить напряжение на плате источника питания регулятором RV1. - Выключить питание. - На плате включения установить перемычки LK5 и LK6 на позицию1-2. - Подсоединить питание. 2.6.6. Контроль общей работоспособности системы Канал общей работоспособности предназначен для внешней проверки работоспособности системы и использует специальную антенну. Специальная антенна не входит в основной комплект поставки и приобретается отдельно. Для проверки общей работоспособности собственный сигнал передатчика попадает на специальную антенну и на вход приемника. С выхода приемника он, как и внешний эхо-сигнал, поступает на индикаторное устройство и отображается на экране в виде дуг. На Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 24 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова дальности начиная с 8 миль образуется четыре дуги от 290 до 320° по 5 дБ уровня сигнала на каждую дугу. Наличие на экране трех дуг соответствует потере мощности на 5 дБ, двух - 10 дБ и так далее. Наличие одной дуги является признаком ненормальной работы приемопередатчика. Вызов режима осуществляется выбором PM (Performance Monitor - проверка работоспособности) на экране дисплея. При поиске неисправностей на уровне блоков и плат, предварительно необходимо определиться в неисправности устройства. По системе встроенного контроля и контроля общей работоспособности можно определиться в неисправном устройстве: приемопередатчик с антенно-поворотным устройством (сканер); блок процессорной электроники; монитор. Структурные схемы приемопередающего устройства и индикаторного устройства приведены на рис. 2.10 и 2.11 соответственно. Рис.2.10. Структурная схема приемопередающего устройства S диапазона При подпалубном размещении приемопередатчика структурная схема изменяется и из нее выпадают блоки, отмеченные серым цветом. При использовании Х диапазона из структурной схемы выпадают блоки, отмеченные желтым цветом. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 25 Рис.2.11. Структурная схема индикаторного устройства Индикаторное устройство представляет собой сложное устройство на базе компьютера. Структурные схемы блока процессорной электроники, дисплейного процессора и радар-процессора с выполняемыми функциями приводится на рисунках 2.12, 2.13, 2.14 соответственно. Рис.2.12. Блок процессорной электроники Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 26 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова Рис.2.13. Блок дисплейного процессора Рис. 2.14. Блок радар-процессора Поиск неисправностей в системе целесообразно начинать с проверки предохранителей системы. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 27 2.6.7. Размещение предохранителей Размещение предохранителей системы, их номиналы, кодовые номера приводятся в таблице 2.4. Таблица 2.4. Выключатель сети Двигатель диапазона S Питание Номинал тока Однофазное Трехфазное Размещение 110/120 В перем. тока 10 А 10 А 10 А 220/240 В перем. тока 5 А кодовый номер 2180413 5 А кодовый номер 2180413
5 А кодовый номер 2180413 380/440 Вперем. тока 5 А кодовый номер 2180413 22-32 В пост. тока 25 А На входе питания станции Блок процессорной электроники 110/120 В перем. тока 5 А кодовый номер 2180413 220/240 В перем. тока 5 А кодовый номер 2180413 22-32 В пост. тока 15/16 А кодовый номер 2162342 Блок приемопередатчика Диапазон S Диапазон X 110/120 В перем. тока 3,15 А кодовый номер МА 00007245 5 А кодовый номер 2180413 220/240 В перем. тока 3,15 А 3,15 А 22-32 В пост. тока 15/16 А кодовый номер 2162342 На входе приемопередатчика у сетевого ввода Предохранители блока управления антенно-поворотным устройством АППУ(сканером) приведены в таблице 2.5. Таблица 2.5. Напряжение сети питания АППУсо стандартной скоростью АППУ с высокой скоростью 110/120 В 1 фаза 8,0 А (65837АН) 8,0 А (65837АН) 220/240 В 1 фаза 4,0 А (65837 АЕ) 4,0 А (65837 АЕ) 110/120 В 3 фазы 5,2 А (65837 АЕ) 6,4 А (65837 AF) 220/240 В 3 фазы 2,2 А (65837 AC) 4,0 А (65837 AE) 380/440 В 3 фазы 1,3 А (65837 AB) 1,8 А (65837 AC) Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 28 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 2.7. Подключение гирокомпаса Подключение гирокомпасов различных типов к стандартному интерфейсу приведены в таблице 2.6, 2.7. Таблица 2.6. Компас STEPPER Тип S, опорн. Сигнал +VE Тип S, опорн. Сигнал -VE Тип M Разъем на РЛС Гирокомпас Разъем на РЛС Гирокомпас Разъем на РЛС Гирокомпас TSC1 TSC1 S1 TSC1 S1 TSC2 TSC2 S2 TSC2 S2 TSC3 Перемычка (общая точка) TSC3 S3 TSC3 S3 TSC4 S1 TSC4 TSC4 TSC5 S2 TSC5 TSC5 TSC6 S3 TSC6 Перемычка (общая точка) TSC6 Перемычка TSC7 TSC7 TSC7 TSC8 TSC8 TSC8 TSC9 TSC9 TSC9 TSC10 Не задействованы TSC10 Не задействованы TSC10 Не задействованы Таблица 2.7. Компас SYNCHRO Специальный блок интерфейса Опорное напряжение ниже 61 В Опорное напряжение от 61 до 115 В Опорное напряжение выше 115 В Разъем на РЛС Г
компас Разъем на РЛС Г/компас Разъем на РЛС
Г/компас Разъем на РЛС Г/компас TSC1 S1 TSC1 S1 TSC1 S1 TSC1 S1 TSC2 S2 TSC2 S2 TSC2 S2 TSC2 S2 TSC3 S3 TSC3 S3 TSC3 S3 TSC3 S3 TSC4 TSC4 TSC4 TSC4 TSC5 TSC5 TSC5 TSC5 TSC6 * TSC6 Перемычка
TSC6 П
еремычка TSC6 Перемычка TSC7 ** TSC7 ** TSC7 * TSC7 * TSC8 TSC8 * TSC8 ** TSC8 * TSC9 * TSC9 * TSC9 * TSC9 ** TSC10 *** TSC10 *** TSC10 *** TSC10 *** * - разъем не задействован; ** - опорное напряжение SYNCHRO; *** - обратный провод опорного напряжения. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 29 2.8. Последовательный ввод/вывод информации Соединение производится напрямую от блока процессорной электроники (более подробно вопросы обмена информации и электрические параметры интерфейсов приводятся в конце раздела радионавигационных приборов). Последовательный ввод (PORT 1) используется для приемоиндикатора GPS, вывод таблицы сопровождаемых целей - для электронной картографической системы приведены в таблице 2.8. Таблица 2.8. Назначение Контакт в разъеме Выполняемая функция Примечания TSE 1 Приемник 1А TSE 2 Шлейф 1 Последовательный ввод информации PORT 1 TSE 3 Приемник 1В Изоляция до +/- 1000 В; для RS232/RS422 используются контакты 1 и 3. Для токовой петли контакты 1 и 2 объединяются, используются контакты 2 и 3 TSF 1 Приемник 2А TSF 2 Шлейф 2 Последовательный ввод информации PORT 2 TSF 3 Приемник 2В Изоляция до +/- 1000 В; для RS232/RS422 используются контакты 1 и 3. Для токовой петли контакты 1 и 2 объединяются, используются контакты 2 и 3 TSD 1 Передатчик 1В
TSD 2 Передатчик 1А
Последовательный вывод информации
PORT 1 TSD 3 0 В RS232/RS422 конфигурируется из меню, для RS232 используются контакты 1 и 3, для RS422 - 1 и 2. TSD 4 Передатчик 2В
TSD 5 Передатчик 2А
Последовательный вывод информации
PORT 2 TSD 6 0 В RS232/RS422 конфигурируется из меню, для RS232 используются контакты 1 и 3, для RS422 - 1 и 2. TSD 7 Имп. лага TSD 8 Обратный провод Ввод данных лага TSD 9 Состояние Замыкание контактов или ТТЛ, логическая единица - напряжение от 2,4 до 5 В, логический ноль - напряжение от 0 до 0,4 В. Скорость от 0 до 75 уз. Время восстановления не более 5 мс. От 100 до 200 импульсов на милю. Поправка на скорость течения, импульсный и доплеровский режим. SKY 22 0 B SKY 23 Данные В (+) Вывод таблицы сопровождаемых целей SKY 24 Данные А (-) RS232/RS422 и данные конфигурируется из меню, для RS232 используются контакты 22 и 23, для RS422 - 23 и 24. Формат информации NMEA. Содержится информация о судне, информация радара и данные о сопровождаемых целях. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 30 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 2.8.1. Соединение от блока последовательного интерфейса (поставляется отдельно) Используется для расширения возможностей обмена информацией между устройствами и специальных целей (аварийная сигнализация, сигнализация дежурного режима: контроля работоспособности штурмана, внешнего запуска). Подключается к блоку процессорной электроники (SKY), назначения контактов которого приведены в таблице 2.9. Таблица 2.9. TSK 10 Данные В (+) TSK 11 Данные А (-) Вывод таблицы сопровожда-
емых целей TSK 12 O B RS232/RS422 и данные конфигурируется из меню, для RS232 используются контакты 22 и 23, для RS422 - 23 и 24. Формат NMEA. Информация о судне, данные радара и цели. TSJ 1 Приемник 3А TSJ 2 Шлейф 3 PORT 3 TSJ 3 Приемник 3В Изоляция до +/- 1000 В; для RS232/RS422 используются контакты 1 и 3; для токовой петли контакты 1 и 2 объединяются, используются контакты 2 и 3 TSH 1 Приемник 4А TSH 2 Шлейф 4 PORT 4 TSH 3 Приемник 4В Изоляция до +/- 1000 В; для RS232/RS422 используются контакты 1 и 3; для токовой петли контакты 1 и 2 объединяются, используются контакты 2 и 3 TSG 1 Приемник 5А TSG 2 Шлейф 5 PORT 5 TSG 3 Приемник 5В Изоляция до +/- 1000 В; для RS232/RS422 используются контакты 1 и 3; для токовой петли контакты 1 и 2 объединяются, используются контакты 2 и 3 TSK 1 Передатчик 3В
TSK 2 Передатчик 3А
PORT 3 TSK 3 О В RS232/RS422 конфигурируется из меню, для RS232 используются контакты 1 и 3, для RS422 - 1 и 2. TSK 4 Передатчик 4В
TSK 5 Передатчик 4А
PORT 4 TSK 6 0 В RS232/RS422 конфигурируется из меню, для RS232 используются контакты 4 и 6, для RS422 - 4 и 5. TSK 7 Передатчик 5В
TSK 8 Передатчик 5А
PORT 5 TSK 9 0 В RS232/RS422 конфигурируется из меню, для RS232 используются контакты 7 и 9, для RS422 - 7 и 8. TSL 4 Разомкнут TSL 5 Обратный пр. Аварийная сигнализация 1 TSL 6 Замкнут Дистанционная сигнализация через контакты реле. В аварийном состоянии контакт 6 закорачивается на обратный провод 5. TSL 10 Разомкнут TSL 11 Обратный пр. Аварийная сигнализация 2 TSL 12 Замкнут Дистанционная сигнализация через контакты реле. В аварийном состоянии контакт 12 закорачивается на обратный провод 11. TSL 7 Разомкнут TSL 8 Обратный пр. Внешний запуск TSL 9 Замкнут Используется для индикации питания через контакты реле. В аварийном состоянии контакт 9 закорачивается на обратный провод
Сигнал TSK 14 Сигнал + 12 В через сопротивление 2,2 кОм. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 31 зуммера TSK 15 Обратный пр. "Заморажива-
ние" кадра TSK 13 Остановка кадра информации Резервируется для специальных целей, при подаче нулевого потенциала останавливается кадр информации. TSL 1 + 12 B TSL 2 + 5 B TSL 3 0 B Выход напряжений TSL 13 - 12 B Вывод напряжений для контроля и питания маломощного оборудования. 2.9. Размещение антенно-поворотного устройства При первоначальной установке антенны (замене РЛС на более новую) неправильной выбор места установки может привести к ряду отрицательных последствий для дальнейшей эксплуатации. Выбор, как правило, сводится к сравнению двух-трех мест предположительного размещения. При выборе места размещения антенно-поворотного устройства необходимо учитывать следующие факторы: • Достаточное удаление от навигационных приборов (магнитного компаса); • Возможность работы на больших и малых шкалах (достаточная высота); • Возможность защиты кабелей и волноводов от повреждений; • Доступ для безопасного обслуживания; • Минимальная длина волновода (если используется); • Защита от ложных сигналов (отражение эхосигнала от труб, мачт); • Отсутствие помех сигналу по правому борту (правила расхождения с судами с правого борта); • Отсутствие помех от соседней РЛС; • Влияние ветра в зависимости от конструктивных особенностей судна; • Местные вибрационные эффекты. При подпалубном размещении приемопередатчика необходимо учитывать следующие факторы: • Безопасное расстояние от навигационных приборов; • Доступ для безопасного обслуживания; • Исключение возможности попадания влаги; • Удаление от дверей и окон; • Минимизация вероятностного повреждения; • Достаточная вентиляция; • Отсутствие пыли, грязи, влажности; • Удаление от сильных магнитных полей; • Отсутствие прямого солнечного излучения; • Местные вибрационные эффекты. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 32 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 2.10. Заземление Общая точка судового источника питания соединяется с корпусом РЛС. Цепи заземления должны быть защищены от коррозии. Каждый блок заземляется отдельно. Не допускается образование шлейфов. 2.11. Регламентное техническое обслуживание Рекомендуемое описанием техническое обслуживание сведено в табл.2.10, где указаны периодичность, необходимые действия и особенности их выполнения. Для правильной эксплуатации следует помнить о меняющемся программном обеспечении (V.2.02, V.2.05, V.3.01, V.3.05 и др.). Обновляемое программное обеспечение вводит все больше возможностей, которые в свою очередь требуют внимательного изучения оператором (судоводителем). При эксплуатации системы следует иметь договор о гарантийном или сервисном обслуживании, поскольку в ЗИПе имеются только предохранители и минимальный инструмент. Ремонт плат осуществляется сервисной организацией путем выявления дефекта и замены неисправной платы или кабеля. Следует помнить, что некоторые платы (платы процессора) имеют шестислойный монтаж и не ремонтируются даже производителем. Таблица 2.10. Периодичность Действие Примечания Раз в три месяца Удаление пыли с экрана (снять рамку монитора). Мягкая ветошь, антистатические распылители (нельзя растворители) Раз в три месяца Чистка вентиляторов (блок электроники и монитора) Снять лицевую раму, снять и промыть фильтры Раз в три месяца Перезарядка плат памяти Включить систему более чем на час (при консервации или не использовании). Раз в три месяца Контроль грязи в антенном окошке Промыть (нельзя растворители) Раз в полгода Контроль на коррозию Защитные смазки Раз в полгода Контроль утечки масла в редукторе Контроль состояния приводного ремня Контакт с сервисной службой Раз в два года Замена аккумуляторов Контакт с сервисной службой При определении неисправного узла следует помнить: - о проверке состояния предохранителей блоков; - о состоянии сигнализации; - о показаниях встроенной системы самоконтроля; - о состоянии настроек. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 33 Для правильной настройки и проверки срабатывания системы автоматического захвата и сопровождения целей можно использовать тестовые цели. Удобно проводить проверку настройки по тестовой цели. Из практических соображений рекомендуется проверить наличие в судовом описании отметок о параметрах, задаваемых при комиссионных испытаниях. Пометить величины и параметры настроек приемопередатчика и видеосигнала. При определении дефекта в техническом описании рекомендуется использовать алгоритмы поиска и локализации неисправностей. Данные алгоритмы весьма полезны для грамотного заказа в сервисную организацию. Они во многом помогут в локализации неисправности. Примеры таких алгоритмов приводятся в приложении 1. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 34 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 3. САРП “ДАТА БРИДЖ 7” САРП (средство автоматической радиолокационной прокладки) “ДАТА БРИДЖ 7” - является приставкой к судовой РЛС или работает параллельно судовой РЛС. Подключение к РЛС и сопряжение с электронавигационным оборудованием представлено на рис. 3.1. Рис. 3.1. Различные виды типовой установки САРП “ДАТА БРИДЖ 7” 3.1. Назначение и основные характеристики САРП“ДАТА БРИДЖ 7” САРП предназначен для: • отображения первичной радиолокационной информации; • ручного и автоматического захвата целей; • автоматического сопровождения целей; • расчета и отображения на экране векторов ОД и ИД; • определения опасных целей (дистанции кратчайшего сближения - Дкр.(CPA) и времени кратчайшего сближения - Ткр. (TCPA)); • отображения на буквенно-цифровом дисплее (ALPHANUMERIC DISPLAY) параметров и элементов движения; • проигрывания маневра; • решения навигационных задач: - счисление пути судна; - определение суммарного сноса; - отображение элементов навигационных карт; - определение координат судна по пеленгу и дистанции. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 35 3.1.1 Основные технические и эксплуатационные параметры САРП “ДАТА БРИДЖ 7” Используемые шкалы и величина смещения приведены в таблице 3.1. Таблица 3.1. Шкалы: в морских милях 0,375 (3/8) 0,75 (3/4) 1.5 3 6 12 24 48 96 12T Смещение центра на 70 процентоврадиуса экрана Смещение центра на 10 процентов Только режим индикатора РЛС
На шкале дальности 12Т возможна работа только в режиме индикатора РЛС. Кол-во сопровождаемых целей: при ручном захвате (ACQUIRE TARGET) - 20 целей в пределах 0,5 - 24 мили; при автоматическом захвате (AUTO MODE) - 50 целей в пределах зоны поиска, устанавливается отдельно. Длина вектора скорости: - от 3 до 30 с шагом 3 мин. Время расчета вектора: - 55 с (15 оборотов антенны). Погрешность расчета курса цели: - 2,5-4,5 º. Погрешность расчета скорости цели: - 0,8-1,2 узла. Погрешность расчета Дкр.: - 2 кабельтова. Погрешность расчета Ткр.: - 1 мин. Питание: Напряжение - 100-132 или 195-275 В, частота - 45-500 Гц. Потребляемая мощность - 500 Вт. Устройство бесперебойного питания на обесточивание - на 5 с. Имеется встроенное питание ПЗУ для параметров и электронной карты - 2 мес. 3.2. Режимы навигационного использования Режим "Проигрывание маневра" - проигрывание одного или двух маневров курсом (+/- 90 º) и/или скоростью (от 0 до max). Вводятся: задержка времени до начала исполнения маневра, угловая скорость поворота, линейное ускорение своего судна, задержка ввода текущего курса. Режим "Навигация" - режим, позволяющий определять географические координаты судна от опорных точек - радиолокационные ориентиры (вводятся вручную) или от счисления. Расчет суммарного сноса, путевого угла и путевой скорости. Режим "Электронная карта" - отображение на экране географических координат опорных точек (вводятся вручную) и элементов. Опорные точки автоматически сопровождаются как неподвижные цели (стабилизация электронной карты). Четыре электронных карты в памяти на 150 элементов, по 60 на каждой карте. Протяженность - 200 миль, разрешающая способность - 6 м. Режим "Фарватер" - контроль за удержание судна в заданной полосе движения, отображение ограничительных линий, предупредительная сигнализация о выходе из фарватера. До 10 колен фарватера вводится вручную с указанием ширины. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 36 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 3.3. Виды сигнализации и индикации Сигнализация (звуковая и визуальная) может быть разделена на два вида: “ОПЕРАТИВНАЯ” - COLL WARNING - Д кр. и Т кр. меньше заданных; - LOST TARGET - потеря цели; - NEW TARGET - новая цель; - OUTSIDE FAIRWAY - выход из границ фарватера; “ТРЕВОЖНАЯ” - SYSTEM WARNING - сбой системы (№ 0 - 30), действия согласно предписанному в тех. описания - FAILURE - неисправность вычислителя, перезапуск системы и использование встроенной системы контроля при необходимости; Примечание: Кнопка “FAILURE” выключает звуковую сигнализацию. - VOLT/TEMP - температура или питающие напряжения вышли из нормы (проверка напряжений или температуры, устранение причины). Основные зоны клавиш панелей управления и зоны размещения регулировок приведены на рис.3.2. Панель регулировок и расположение основных блоков приведено для передней боковой вертикальной панели, экран и панели управления располагаются на верхней горизонтальной плоскости устройства. На экране электронно-лучевой трубки поверх радиолокационного изображения могут формироваться следующие символы: Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 37 Рис.3.2. Клавиши управления, регулировки и зоны размещения блоков (ячеек) Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 38 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова При наличии “тревожной” сигнализации (SYSTEM WARNING, FAILURE, VOLT/TEMP) необходимо произвести ряд действий, которые сведены в таблицу возможных действий оператора (судоводителя) и судового радиоспециалиста при срабатывании сигнализации SYSTEM WARNING (таблица 3.2.) Таблица 3.2. Сигнализация SYSTEM WARNING с номером Возможная причина Действия оператора (судоводителя) Возможные действия судового радиоспециалиста 1 2 3 4 0 Ошибка в математическом обеспечении Повторный запуск системы; Вызов судового радиоспециалиста Повторный запуск системы; использование встроенной системы контроля для локализации неисправности; заявка на береговой ремонт. 1 Переполнение ИКО в режиме автозахвата Уменьшение Д кр. и Т кр. ; снятие векторов движения (кнопка VECTOR ON/OFF) 2 Переполнение ИКО Уменьшение зоны автозахвата; снятие векторов движения (кнопка VECTOR ON/OFF); ручной захват. 3 Автосопро-
вождение более 50 целей Уменьшение зоны захвата; переход на ручной захват. 8 Выход судна за пределы фарватера Увеличение ширины фарватера; изменение курса судна; построение нового фарватера. 9 Прекращение вычисления параметров суммарного сноса (нет опорной точки) Ввод радиолокационного ориентира 10 Судно пересекло линию запрета захвата Нажатие кнопки AUTO MODE (автозахват) 15 Отказ батареи в блоке питания Перезапуск системы Проверка батареи; проверка контактов; замена батареи Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 39 Продолжение таблицы 3.2.
1 2 3 4 16,17,18,19 Потеря в памяти элементов электронных карт 1,2,3,4 соответственно Ввод элементов электронных карт Проверка батареи; использование встроенной системы контроля для локализации неисправности. 20 Непоступление сигналов от лага Использование ручного ввода Проверка работоспособности лага; проверка уровней и параметров информации лага; проверка состояния соединительных кабелей; проверка контроллера с помощью системы встроенного контроля. 21 Подача от лага лишних сигналов Использование ручного ввода Проверка работоспособности лага; проверка уровней и параметров информации лага; проверка состояния кабелей; проверка контроллера с помощью системы встроенного контроля. 23 Непоступление сигнала отметки курса Переключение на другую РЛС Проверка работоспособности датчика отметки курса от РЛС; проверка состояния кабелей; проверка уровней сигналов; проверка контроллера с помощью системы встроенного контроля. 24 Непоступление импульсов синхронизации Переключение на другую РЛС Проверка работоспособности РЛС; проверка состояния кабелей и уровней сигналов; проверка САРП с помощью встроенной системы контроля. 25 Отсутствие сигнала вращения антенны Переключение на другую РЛС Проверка работоспособности РЛС; проверка наличия вращения и плавности хода вращения антенны; проверка состояния кабелей и уровней сигналов; проверка САРП с помощью встроенной системы контроля. 26 Превышение допустимого уровня сигнала вращения антенны Переключение на другую РЛС Проверка работоспособности РЛС; проверка наличия вращения и плавности хода вращения антенны; проверка состояния кабелей и уровней сигналов; проверка САРП с помощью встроенной системы контроля. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 40 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова Продолжение таблицы 3.2.
1 2 3 4 27 Неисправность вычислительного устройства; отсутствие сигналов синхронизации видеотракта Перезапуск системы Проверка САРП с помощью встроенной системы контроля. 28 Неисправность основного процессора Перезапуск системы Проверка САРП с помощью встроенной системы контроля; замена платы процессора 29 Неисправность процессора ИКО Перезапуск системы Проверка САРП с помощью встроенной системы контроля; замена платы процессора ИКО 30 Сбой программного обеспечения Перезапуск системы Проверка САРП с помощью встроенной системы контроля; замена платы EXT PROCESSOR CARD Ряд действий не вызваны неисправностью системы, однако в некоторых случаях требуется воспользоваться встроенной системой контроля. Индикация выхода из допусков питания или температурного режима является предупреждением к принятию соответствующих мер. 3.4. Рекомендации по использованию встроенной системы контроля. Система встроенного контроля работоспособности располагается крайней левой платой и охватывает большинство плат САРПа, контролирует связь с сопрягаемыми лагом, гирокомпасом, РЛС. Запуск системы производится путем выбора соответствующей проверки и нажатия кнопки Start. Определением исправности блока является повторение соответствующего теста и индикация на блоке. Возможные неисправных блоков САРП DB-7 при непрохождении тестовых программ приведены в таблице 3.3. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 41 Таблица 3.3. Номер теста Наименование проверяемого узла/ Результат проверки Охваченные тест- программой блоки Возможно неисправная плата (подчеркнуто) 1 2 3 0 Режим РЛС/ Визуальная проверка качества сигнала 1 Процессор ИКО (10)/ Соответствующие показания светодиодов контроллера шины данных 1, 8, 9, 10
, 11, 13, 15, 16, 18, 19, 20 2 Вход/выход Соответствующие показания светодиодов контроллера шины данных Номер ошибки на цифровом табло 1, 10, 11
3 Тестирование кнопок/ Визуальная проверка на цифровом табло 1, 10, 11
4 Тестирование ИКО/ Визуальная проверка на экране ИКО 1, 10, 11
5 Тестирование синхро и азимутального входа/ Визуальная проверка на цифровом табло 1, 10, 11
8 Тестирование платы памяти с процессора ИКО/ Соответствующие показания светодиодов контроллера шины данных 1, 4
, 10, 11 9 Тест основного процессора/ Соответствующие показания светодиодов контроллера шины данных 1, 3, 4
, 10, 11
А Тест платы памяти с основного процессора/ Соответствующие показания светодиодов контроллера шины данных 1, 3, 4
, 10, 11
B Проверка ОЗУ системных параметров/ Соответствующие показания светодиодов контроллера шины данных 1, 3, 4
, 10, 11
C Тестирование радиолокационного тракта/ Соответствующие показания светодиодов контроллера шины данных 1, 4, 6
, 10, 11 D Тестирование входа РЛС и коррелятора радиолокационного сигнала/ Соответствующие показания светодиодов контроллера шины данных 1,
4, 6
, 7, 8, 10, 11 F Все платы (рабочий режим)/ Соответствующие показания светодиодов контроллера шины данных 3, 6, 4
Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 42 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова Правильная индикация контроллера шины данных при прохождение тест - программ представлена в таблице 3.4. Таблица 3.4. Режимы тест - программы Название свето-
диода Режим РЛС Виды тестов Режим САРП Примечание 1 2 3 4 5 EPRO Светится Светится Светится
Н
е светится
Н
е светится
Возможна неисправность платы 1 MPRO Светится Светится Н
е светится
Н
е светится
Н
е светится
Возможна неисправность платы 1 ERROR Н
е светится Н
е светится Н
е светится
Н
е светится
Н
е светится
Свечение при сбоях питания (вспышки); перебои плат 3, 6, 10; Неисправность платы 1 WOL Светится Светится Светится Светится
Н
е светится
Режим F - остановка одного из процессоров или незавершенная проверка. TEST 1 TEST 2 М
ерцает М
ерцает М
ерцает
М
ерцает
М
ерцает См приложение к таблице POW MON Светится Светится Светится Светится Светится Напряжение питания (+5 В или +24 В или 6,3 В ) не в норме BIST PROGR Н
е светится Н
е светится Н
е светится
Н
е светится
Светится Выбран режим F PROGR MODE 0 1 - 7 8 - B C - E F Значения светодиодов " TEST 1" и " TEST 2" приведены в таблице 3.5. Таблица 3.5. TEST 1 TEST 2 Значение Мигает с частотой 5 Гц Тест проходит в первый раз Мигает с частотой 1 Гц Тест повторяется Не светятся Тест не запускается Светится Не светится Тест не проходит Не светится Светится Тест не проходит Светятся Тест не проходит По результатам прохождения тестов, световой индикации и приводимым в техническом описании алгоритмам поиска неисправности определяется неисправный блок. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 43 3.5. Размещение основных плат системы и особенности замены модулей и плат в САРП Размещение основных плат системы и их назначение приводится на рис.3.3. Рис. 3.3. Размещение основных плат системы При замене любой из плат и ячеек следует выключить электропитание системы (на передней панели и распределительной коробке). При замене плат "AZIMUTH", "VIDEO INTERFACE", "COMPASS" обратить внимание на положение переключателей и соединителей (зависит от конфигурации). Платы извлекаются только вручную. Размещение предохранителей устройства приведено в таблице 3.6. Таблица 3.6. Размещение предохранителя Номинал Защищаемая цепь Ячейка 2 предохранитель № 1 (соединительная коробка) 5А 240 В или 10А 115В 220В Основное питание Ячейка 2 предохранитель № 2 (соединительная коробка) 5А 240 В или 10А 115В 220В Основное питание Ячейка 2 предохранитель № 3 (соединительная коробка) 5А 240 В или 10А 115В 220В главный трансформатор Ячейка 3 предохранитель № 1 (универсальный блок питания) 5А 240 В или 10А 115В Входные цепи Ячейка 3 предохранитель № 2 (универсальный блок питания) 0,750А +24В питание высоковольтного блока Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 44 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова Ячейка 3 предохранитель № 3 (универсальный блок питания) 5А Лампы панелей Ячейка 3 предохранитель № 4 (универсальный блок питания) 0,25А +80В стабилизатор Ячейка 3 предохранитель № 5 (универсальный блок питания) 0,5А +115В стабилизатор Ячейка 3 предохранитель № 6 (универсальный блок питания) 1а Буферный усилитель Ячейка 4 предохранитель № 1 (секция плат РЛ/тракта) 10А +5В интерфейсы Ячейка 7 предохранитель № 1 (усилитель отклоняющей системы) 5А Усилитель отклоняющей системы -26В Ячейка 7 предохранитель № 2 (усилитель отклоняющей системы) 5А Усилитель отклоняющей системы +26В Ячейка 10 предохранитель № 1 (цифровое табло) 5А 240 В или 10А 115 В Основной блок питания +5 В Для определения неисправности может быть полезна структурная схема, которая приведена на рис. 3.4. При составлении заявки в сервисную организацию или фирму изготовитель в соответствии с техническим описанием рекомендует сообщить: - признак неисправности; - состояние предупредительной сигнализации; - величины питающих напряжений и состояние предохранителей; - результаты прохождение тест-программ. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 45 Рис. 3.4. Структурная схема системы
Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 46 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 4. Радиолокационная станция Atlas 7600, 8600 с функциями САРП 4.1. Общая информация о РЛС Atlas 7600, 8600 с функциями САРП Радиолокационная станция Atlas 7600, 8600 с функциями САРП, комплектация которой представлена на рис. 4.1 , выполняет обнаружение и вычисление параметров цели, позволяет проигрывать маневр. Рис. 4.1. Возможная комплектация РЛС Atlas 7600, 8600 с функциями САРП с основными техническими характеристиками. На судне в зависимости от заказа может быть установлен приемопередатчик как трехсантиметрового, так и десяти сантиметрового диапазона с соответствующей антенной. Основные технические характеристики, система из двух приемопередатчиков и двух индикаторных устройств на рис. 4.1. При использовании двух индикаторных устройств и возможности переключения используется дополнительный коммутатор, который позволяет переключать приемопередатчики и управление (MASTER/SLAVE) в зависимости от желания оператора. Информационные зоны индикаторного устройства, назначение кнопок и регулировок управления представлены на рис. 4.2. В зависимости от модификации устройства панели управления Atlas 7600 и Atlas 8600 отличаются. На рис. 4.2 представлена нижняя панель управления Atlas 8600, боковая правая панель и информация в экранной области одинаковая для различных модификаций. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 47 Рис. 4.2. Основные зоны экрана, боковая и нижняя панель управления РЛС Atlas 8600 с функциями САРП
Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 48 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова Контроль за работоспособностью осуществляется системой контроля общей работоспособности, системой тестовых самопроверок, встроенной системой тестов. 4.2. Система контроля общей работоспособности (КОР) Рядом с антенной располагается дополнительная антенна канала КОР. Для запуска системы необходимо: • Нажать клавишу MENU; • Выбрать номер, соответствующий монитору, нажать клавишу этого номера на цифровом поле; • На экране индикаторного устройства появится контрольная засветка собственного сигнала передатчика, как показано на рис. 4.3; • Величина засветки передатчика от 6 (нижний предел) до 16 (верхний предел) морских миль; • Величина засветки вне зоны дополнительной антенны соответствует чувствительности от 3 (нижний предел) до 6 (верхний предел). Рис. 4.3. Вид засветки на экране индикаторного устройства при работе системы КОР 4.3. Система тестовых проверок Радиолокационная станция Atlas 7600, 8600 с функциями САРП оборудована системой самоконтроля, которая выдает код ошибки в процессе работы. При появлении кода ошибок необходимо: - перейти в режим STANDBY и обратно; - стереть основную информацию (команда 91); - полностью выключить оборудование и включить снова; - провести самоконтроль системы в нерабочем состоянии. 4.3.1. Запуск системы встроенных тестов Для запуска системы встроенных тестов необходимо: - нажать MENU, выбрать 2, нажать ENTR (автоматически перейдет на STANDBY); - выбрать номер теста, нажать ENTR. Результатом прохождения тестов будет сообщение на экране индикаторного устройства, с указанием номера текущего теста и результатов тестирования. TEST NO ERROR - прохождение теста. ВЫБРАННЫЕ НОМЕРА ТЕСТОВ (SYSTEM TEST) Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 49 0 - все тесты запускаются автоматически последовательно; 1 - 50 - возможные номера тестов; 90 - перебор ошибок; 91 - перечень ошибок; 92 - зацикливание тестирования; 97 - отмена теста; 98 - повторение ранее выбранного теста; 99 - вызов версии программного обеспечения; WRONG ORDER - непредусмотренный номер теста. Номера тестов, проверяемые блоки, коды ошибок приведены в таблице 4.1. Таблица 4.1. Н
омер т
еста Проверяемые блоки Код ошибок Примечание 1 CP, CP1 124, 125 2 SSU, VDA 160 - 174 Выбор яркости, полосы на экране 3 SMS 145 - 148 Два уровня яркости изображения 4 SCU, SMV 180 - 183 Уровни различной интенсивности, пересекающиеся полосы 5 TU 210 - 227 6 TU, TC 240 - 256 7 FSM, RS 270 - 277, 598 8 RS 501, 502, 507, 598 9 TMS 4 - 1, 402, 498 10 KBC 301, 305 11 Выбор 12 - 19 WRONG ORDER 20 VDA, SMV 180, 181 Спец. картинка на экране 21 KBC 397 Спец. картинка на экране, регулировка яркостей, завершение STANDBY и EBN ON/OFF 22 CP, RS, TMS, KBC, TE, DP, CP I, CP II 23 LTB, FTB, SMS Спец. картинка на экране, регулировка изображения, нажать ENTR 24 Подстройка, сигнал от антенны 160 Спец. картинка на экране 25 - 29 WRONG ORDER 30 DPM 136, 137, 636, 637, 698 Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 50 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 31 CP II 624, 625 32 DP 671-674, 696, 697 33 TE 652-655 34 CMU 140-142 35 TE, DP, CP II 673-680, 696-699 36 RS, VF, TE, DP 651, 663, 673-676, 681-
686, 696-699 37 VF, TE, DP 673, 674, 681, 682, 687, 688, 689, 696-699 99 CP I, KBC, TMS, RS, CP II, TE, DP Версия программного обеспечения
В техническом описании приводится таблица, в которой по коду ошибок указывается ориентировочная причина, несправный узел, приводятся рекомендованные мероприятия по замене плат. 4.3.2. Размещение предохранителей РЛС Atlas 7600, 8600 с функциями САРП Размещения предохранителей, их номинальные значения, назначение приводятся в таблице 4.2. Таблица 4.2. Предохр. Номинал Назначение Расположение F4 63A 16A 50 Гц 1000 Гц Приемопередатчик F3 63A Входной Панель соединений ICB F2 63A Входной Панель соединений ICB F1 0.2A Пусковое реле Панель соединений ICB F7 F6 F5 Зависит от типа антенны Защита двигателя антенны Панель соединений ICB F8 1A Защита вентилятора У двигателя вентилятора F9 Не используется F3 16A 15 В АС питание (-18 В) F5 4A 20 В АС питание (+24 В) F4 4А 20 В АС питание (-24 В) F1 1A 115 В АС питание (+130В) F2 16A 15 В АС питание (+18 В) Боковая панель PS1 F6 4A 20 В АС питание (+24 В) F5 4A 20 В АС питание (+24 В) F1 16A 23 В АС питание (+24 В) F2 16A 23 В АС питание (-24 В) F7 4A (+24 В) F3 1A 20 В АС питание (+27 В) Боковая панель PS2 Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 51 F4 1A 10 В АС питание (-8 В) F1 1A -24 В DC питание РПдУ F2 1A +24 В DC питание РпдУ Приемопередатчик 4.3.3. Расположение и наименований блоков Расположение и наименование блоков указано на рис. 4.4. Рис. 4.4. Размещение блоков РЛС Atlas 7600, 8600 с функциями САРП. Серым цветом на рисунке обмечены блоки, имеющие отношение к модификации 8600. 4.4. Техническое обслуживание Техническое обслуживание РЛС Atlas 7600, 8600 с функциями САРП в соответствии с техническим описанием состоит из проверок клиновидного ремня и воздушного фильтра, замены индикаторных ламп. Проверка клиновидного ремня зубчатого колеса (синхронизация, антенный блок) каждые 1000 часов. Проверка воздушного фильтра индикаторного блока - производиться по мере загрязнения, включает в себя промывку фильтра или замену. Замена индикаторных ламп - по мере выхода из строя. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 52 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 5. РЛС FURUNO FR-1500 серия MARK-3 (с функциями САРП) 5.1. Основные технические характеристики Модификации РЛС в зависимости от модели, диапазона, выходной мощности и частоты приведены в таблице 5.1. Таблица 5.1. Модификация РЛс Диапазон Выходная мощность Рабочие частоты FR-1505 X-band 6 kW 9410 +\-30 MHz FR-1510 X- band 12 kW 9410 +\-30 MHz FR-1525 X- band 25 kW 9410 +\-30 MHz Используемые антенны (размах, ширина диаграммы направленности в горизонтальной плоскости, ширина диаграммы направленности в вертикальной плоскости) приведены в таблице 5.2. Таблица 5.2. Тип антенны Размер Ширина диаграммы направленности в горизонтальной плоскости Ширина диаграммы направленности в вертикальной плоскости XN12AF 4 ft 1,8° 25° XN20AF 6,5 ft 1,23° 20° XN24AF 8 ft 0,95° 20° Скорость вращения антенны 24 об/мин., 42 об/мин. Надпалубное размещение приемопередатчика: Шкалы, длительности импульсов, частоты повторения импульсов для разных шкал дальности приведены в таблице 5.3. Таблица 5.3. Шкала дальности Используемые длительности импульсов Используемые частоты повторения импульсов 0,125; 0.25 0,07 мкс 3000 Гц 0,5 0,07; 0,15 мкс 3000 Гц 0,75; 1,5 2 из 0,07; 0,15; 0,3 мкс 3000; 1500 Гц 3 2 из 0,15; 0,3; 0,5; 0,7 мкс 3000; 1500 Гц 6 2 из 0,3; 0,5; 0,7; 1,2 мкс 1500; 1000 Гц 12; 24 2 из 0,5; 0,7; 1,2 мкс 1000; 600 Гц 48; 96 1,2 мкс 600 Гц Промежуточная частота 60 МГц Характеристика усилителя логарифмическая Ширина полосы пропускания 28 или 3 МГц на крупных шкалах. Индикаторное устройство - цветной дисплей 15", разрешение 1024х768 точки. Частота строчной развертки 48,3 кГц, кадровой 60 Гц. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 53 Эффективный диаметр экрана 185 мм, (на суда до 1000 т водоизмещением). Минимальная дальность обнаружения и разрешающая способность по дальности 35 м. Точность измерения дальности 1 % от величины шкалы. Разрешающая способность по углу 2,5 º для 10 сантиметрового диапазона. Точность измерения угла +/- 1 º. Ориентация Курс, Север, Курс - стабилизированный. Истинное или относительное движение. Стабилизация от моря или берега. Кол-во целей: ЕТА (СЭП) 10 целей; ATA (САС) - 20 целей. Встроенные элементы карты - навигационные линии, линии берега, буи и др. 2 охранных зоны. Параллельные индексные линии - 2 или 6 линий. Ввод - вывод информации
В соответствии с МЭК 1162 OSD (данные о судне), RSD (данные о РЛС), TTM (данные о траектории цели) и др. Канал 1 вход: BWC, BWR, DBT, DPT, GGA, GLL, HDG, RMA, RMB, RMC, VBW, VHB, ZTA. Канал 1 выход : RSD, TLL. Канал 2 вход: DBK, DBS, DPT, MDA,MTW, VBW. Канал 2 выход: TTM. Канал 3 вход: данные о курсе. Канал 3 выход: HDB, HDG, HDM, HDT, VHW. Гирокомпас подключается через встроенный интерфейс для синхросигналов 20-50 В, 50-400 Гц или ступенчатый 20-50 В. Лаг подключается в соответствии с МЭК 1162 через изолированный вход или используется импульсный вход 200/400/500 импульсов на милю. Питание: FR-1505: 12/24-32 В 15,4 А; 115/230В; 270 BA; FR-1510: 12/24-32 B 17,5 А; 115/230В 310 BА; FR-1525: 24-32 B 9.2A; 115/230 B 340 BA. 5.2. Комплект, функциональная схема и управление РЛС В основной комплект РЛС входят: - блок индикатора RDP-119; - антенный блок; - приемопередатчик RTR-067/062/063; - антенный кабель 15/20/25/30 м. Дополнительное оборудование: - кабель питания; - трансформатор 440 В 1Ф; Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 54 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова - преобразователь 115/230 - 24 В; - преобразователь 115/230 - 24 В для 42 об.; - мотор для частоты вращения 42 об/мин; - блок САРП (ARP-17); - блок вывода картографической информации (RP-17), - карты памяти (для цифровых карт), карты памяти (для информации (RP-17)), расширитель радарной карты; - дополнительный индикатор (FMD-8001). Конфигурации РЛС приведена на рис. 5.1. Рис. 5.1. Основная комплектация РЛС FURINO FR-1500 серия MARK-3 Функциональная схема системы приводится на рис. 5.2. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 55 Рис. 5.2. Функциональная схема РЛС FURINO FR-1500 серия MARK-3 Все управление производится с нижней и боковой панели управления, внешний вид нижней панели приводится на рис.5.3. Рис.5.3. Нижняя панель управления РЛС FURINO FR-1500 серия MARK-3 Правая боковая панель управления FR-1500 M-3 приведена на рис. 5.4. 1 MODE Ориентация Head-up (RM), Head-up True Bearing (RM), Course-up (RM), North-up (RM), North-up (TM). 2 TGT TRAIL Траектория прошлого движения Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 56 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 3 TGT ALARM Установка двух охранных зон 4 SHIFT ZOOM Возврат в центр начала развертки 5 INDEX LINE Управление двумя индексными линиями 6 EBL OFFSET Возврат ЭВН 1 к маркеру 7 PLOT SYMBOL Включение расчета формуляров целей 8 MARK Управление круговым маркером 9 F1 Выбор функции первичного управления 0 F2 Выбор установок одного из параметров MENU Вызов меню CANSEL/CLEAR Отмена записи, прекращение сопровождения ENTER/SELECT Ввод данных, индикация данных цели. Рис. 5.4. Правая боковая панель управления РЛС FR-1500 M-3 Внешний вид изображения экрана представлен на рис. 5.5. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 57 Рис. 5.5. Фрагмент экрана с основными символами РЛС FURINO FR-1500 серия MARK-3. Настройка приемника осуществляется функциями GAIN, SEA, RAIN, BRILL и выводится в правой нижней части экрана на рис.5.5. 5.3. Система встроенного контроля 5.3.1. Запуск системы встроенного контроля Для запуска системы необходимо последовательно нажать MENU, 0, 0, 0, 0, 2, 2. Через несколько секунд на экране появится окно результатов тестирования. Надпись OK означает работоспособность блока, NG - обнаружена ошибка. Микросхемы, задействованные в тестировании, сведены в таблицу 5.4. Следует заметить, что переустановка уровней невозможна, перестановка значений возможна только на блоке. Таблица 5.4. Задействованная часть ROM RAM Плата FR1500M3 Test U5 U4 03P9230, SPU U64 U21, U23 18P9004 ARP Test U11 U9, U10 18P9007 Результатом прохождения теста будет картинка на экране, в которой выводится работоспособность блоков, представлена на рис. 5.6. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 58 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова Рис. 5.6. Пример изображения на экране индикатора РЛС FURINO FR-1500 серия MARK-3 при работе системы встроенного контроля. 5.3.2. Результаты работы системы встроенного контроля Некоторые пояснения результатов тестирования FR-1500 M-3, приведенных на рис. 5.6. Тестирование основных блоков РЛС
5 - Частота запускающих импульсов. Считывается с приемопередатчика и с остановленной антенны. 6 - Уровень видеосигнала. Проверяется уровень выходного сигнала от ЕЕРОТ в видеоусилителе. Значение должно составлять около 158 (3,1 В) при использовании "длинного" импульса. Если значение 100 необходимо регулировать уровень видеосигнала. Если значение меньше 20, видеоцепи обнаружителя видеосигнала короткозамкнуты. 7 - Видеосигнал. NG - свидетельствует о отсоединении обнаружителя видеосигнала и ручка регулировки усиления на наименьшем значении. Отметка OK будет появляться, при неисправном магнетроне и отсутствии излучения, даже независимо от наименьшего значения ручки регулировки усиления. Тестирование ARP
4, 5, 6, 7, 8, 9. Проверяются входные данные, поступающие к блоку. 10 - Минимальное значение. Нормальным считается значение 003. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 59 11 - Время сканирования. Сигнал курсовой метки вводится с интервалом 240х0,1 с. = 2,4 с. 14 - Front End - Data 1. Вращение ручки регулировки усиления изменяет значение. (Максимальное значение соответствует максимальному значению усиления, минимальное - минимуму регулировки усиления). Если значения не соответствуют, это свидетельствует о неисправности. 15 - Front End - Data 2. Как и в предшествующем случае. Тестирование клавиатуры.
Нажатие на клавиши отображается на экране дисплея. Тестирование потенциометров.
Нажатие и вращение потенциометров индицируется на экране. Поворот потенциометра отображается на величине засветки индикатора. Тестирование электронного визира направления, электронного визира дальности, шарового регулятора.
Нажатие кнопок управления ЭВН и ЭВД отражается на экране дисплея. Поворот регуляторов ЭВН, ЭВД и шарового регулятора уменьшает и увеличивает числовое значение на экране дисплея. Настройка монитора
Геометрические размеры могут быть отрегулированы из меню последовательным нажатием клавиш MENU, 0, 0, 0, 0, 2, 2, ENT. На экране появится картинка, приведенная на рис. 5.7. CRT ADJ Меню настроек 1. ↑ Возврат в меню 2. H.SIZE Горизонтальный размер 3. H.POSITION Позиция по горизонтали 4. V.SIZE Вертикальный размер 5. V.POSITION Позиция по вертикали 6. PIN CUSHION Подушкообразные искажения 7. BRIGHTNESS Регулировка яркости Рис. 5.7. Пример изображения на экране индикатора РЛС FURINO FR-1500 серия MARK-3 при режиме настройки монитора. Регулировки SCREEN, FOCUS (H), FOCUS (V) расположены на задней панели блока монитора. Сообщения об ошибках на экране в процессе работы
При отсутствии импульсов угла поворота антенны на экран дисплея выводится сообщение BP-SIG-MISS, при отсутствии сигнала отметки курса - сообщение HD-SIG-
MISS. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 60 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова Визуальная сигнализации.
Визуальная сигнализация появляется на экране для информирования оператора о неправильной работе системы. Значения и причины визуальной сигнализации сведены в таблицу 5.5. Таблица 5.5. Тип сигнализации Сообщение Причина LOST Нет эхосигнала от сопровождаемой цели в течение 9 последовательных обзоров. Маркер цели мигает. TARGET FULL (AUTO + MANU) Память целей переполнена. Сигнализация блока АРП GUARD Цель в установленной оператором охранной зоне. HD (NEAD LINE) В процессор не поступает отметка курса. BP (AZIMUTH) В процессор не поступают импульсы угла поворота антенны. TRIG (TRIGGER) В процессор не поступает запускающий импульс. VIDEO В процессор не поступает видеосигнал. LOG В процессор не поступает импульс лага в течение одной минуты. GYRO В процессор не поступает сигнал гирокомпаса в течение одной минуты. Входной сигнал (SIGNAL MISSING) EPFS В процессоре нет сигналов по широте и долготе от радионавигационной системы. Использование карт поиска неисправностей.
В технической документации приводятся основные и дополнительные карты поиска неисправностей, которые предназначены для облегчения процесса их поиска и локализации. В карты заложен оптимальный алгоритм поиска неисправностей, позволяющий в судовых условиях, при наличии соответствующей аппаратуры и системы тестов определить неисправный блок. Алгоритмы приводится на рисунках в приложении 2. При использовании данного алгоритма конкретизируется карта поиска неисправностей. Используя приведенный пример и карты в техническом описании, можно достаточно быстро определиться в неисправности. При использовании данных карт следует помнить, что они приведены на типичные неисправности и в практике может иметь место ситуация отсутствующая в данном алгоритме. В этом случае неисправность аппаратуры определяется путем значительно более глубокого анализа, чем показанный в картах. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 61 6. РЛС FURINO FR-2105 с функциями САРП 6.1. Основные технические характеристики Основные технические характеристики РЛС FURINO FR-2105 с функциями САРП зависят от модификации, используемого диапазона, выходной мощности. Основные модификации приведены в таблице 6.1. Таблица 6.1. Модификации РЛС Диапазон волн Выходная мощность Используемые частоты FR-2115 X-band 12 kW 9410 +/-30 MHz FR-2125 X- band 25 kW 9410 +/-30 MHz FR-2125W X- band 25 kW 9410 +/-30 MHz FR-2155 X- band 50 kW 9415 +/-30 MHz FR-2135S S- band 30 kW 3050+/-30 MHz FR-2135SW S- band 30 kW 3050+/-30 MHz FR-2165DS S- band 60 kW 3050+/-30 MHz Характеристики антенных устройств различного типа (размах, ширина диаграммы направленности в горизонтальной плоскости, ширина диаграммы направленности в вертикальной плоскости) приведены в таблице 6.2. Таблица 6.2. Тип антенны Размах Ширина диаграммы направленности в горизонтальной плоскости Ширина диаграммы направленности в вертикальной плоскости XN12AF 4 ft 1,8° 20° XN20AF 6,5 ft 1,23° 20° XN24AF 8 ft 0,95° 20° SN7AF 12 ft 1,9° 20° SN5AF 9 ft 2,3° 20° Скорость вращения антенны 24 об/мин, 42 об/мин. Надпалубное размещение приемопередатчика: Шкалы дальности, используемые на них длительности зондирующих импульсов и частоты повторения для передатчика трехсантиметрового диапазона, приведены в таблице 6.3. Таблица 6.3. Шкалы дальности, мили Используемые длительности импульсов Используемые частоты повторения импульсов 0,125; 0,25 0,07 мкс 3000 Гц 0,5 0,07; 0,15 мкс 3000 Гц 0,75; 1,5 2 из 0,07; 0,15; 0,3 мкс 3000, 1500 Гц Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 62 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 3 2 из 0,15; 0,3; 0,5; 0,7 мкс 3000, 1500 Гц 6 2 из 0,3; 0,5; 0,7; 1,2 мкс 1500, 1000 Гц 12, 24 2 из 0,5; 0,7; 1,2 мкс 1000, 600 Гц 48, 96 1,2 мкс 600 Гц Подпалубное размещение приемопередатчика. Шкалы дальности и соответствующие им длительности и периоды повторения импульсов для передатчика десятисантиметрового диапазона, приведены в таблице 6.4. Таблица 6.4. Шкалы дальности, мили Используемые длительности импульсов Используемые частоты повторения импульсов 0,125; 0,25; 0,5 0,08 мкс 2200 Гц 0,75; 1,5 0,08; 0,3 мкс 2200, 1100 Гц 3 2 из 0,08; 0,3; 0,6 мкс 2200, 1100 Гц 6 2 из 0,08; 0,3; 0,6 мкс 2200, 1100 Гц 12, 24 2 из 0,6; 1,2 мкс 1100, 600 Гц 48, 96 1,2 мкс 600 Гц Промежуточная частота 60 МГц Характеристика усилителя логарифмическая Ширина полосы пропускания 28 или 3 МГц Индикаторное устройство Цветной дисплей 21", разрешение 1280х1024 точки. Частота строчной развертки 61,44 кГц, кадровой 60 Гц. Эффективный диаметр экрана 275 мм (на суда до 10000 т). Минимальная дальность обнаружения и разрешающая способность по дальности 35 м. Точность измерения дальности 1 % от величины шкалы или 15 м на малых шкалах. Разрешающая способность по углу 2,5 º для 10 сантиметрового диапазона. Точность измерения угла +/- 1 º. Ориентация Курс, Север, Курс-стаб. Истинное или относительное движение. Стабилизация от моря или берега. Кол-во целей: ЕТА (СЭП) - 10 целей; САРП и САС - 40 целей. Встроенные элементы карты - навигационные линии, линии берега, буи и др. 150 элементов на 10 участках, хранимых в памяти. 2 охранных зоны между 3 и 6 милями с шириной 0,5 мили (САРП). Зона предупреждения о целях - одна между 3 и 6 милями, вторая в любом месте. Траектория прошлого движения с интервалом 0,25; 0,5; 1; 3; 6; 15; 30 мин в ИД и ОД. Параллельные индексные линии - 2, 3 или 6 линий. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 63 Ввод - вывод информации
В соответствии с МЭК 1162 OSD (данные о судне), RSD (данные о РЛС), TTM (данные о траектории цели) и др. Канал 1 вход: BWC, BWR, DBT, DPT, GGA, GLL, MTW, MWV, RMA, RMB, RMC, RTE, VBW, VDR, VHW, VTG, VWR, VWT, WPL, ZTA. Канал 1 выход (RA): OSD, RSD, TTM. Канал 2 вход: IIDPT, FUGGL, IIGLL, IIMWV, IIOSD, PAESC, PAESF, PAESN, PAESP, PAESW, PLSPL, PLSPS, VBW. Канал 2 выход: RAOSD, RARSD, RATTM, PAESP. Аналоговый: RGB выход с сигналами вертикальной и горизонтальной синхронизации. Гирокомпас: встроенный интерфейс для синхросигналов 20-50 В, 50-400 Гц или ступенчатый 20-50 В. Лаг: в соответствии с МЭК 1162, изолированный вход или импульсный 200/400/500 имп. на милю. Питание: FR-2115: 24В 9,6 А; 32В 7,2А; 230В 2,4А; FR-2125: 24В 10,8 А; 32В 8,2А; 230В 2,7А; FR-2135S: индикатор, приемопередатчик 230В 320ВА; Антенный блок 230В 3Ф 200ВА. 6.2. Комплект, функциональная схема и управление РЛС В комплект РЛС входят: - блок индикатора, антенный блок, приемопередатчик, - блок питания для FR-2125/215/2135S/2135S/2165DS. Дополнительное оборудование: - волновод для подпалубного размещения приемопередатчика, - блок сопряжения с гирокомпасом (GC-8), - блок коммутации (RJ-7, RJ-8), - блок КОР (контроля общей работоспособности), - мотор для частоты вращения 42 об/мин, - блок САРП (ARP-26), - блок вывода картографической информации (RP-26), - перила для рук, подставка под индикатор, - карты памяти (для цифровых карт), карты памяти (для информации (RP-
26)), расширитель радарной карты, - дополнительный индикатор (FMD-8001).
Пример комплектации РЛС представлен на рис.6.1. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 64 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова Рис. 6.1. Пример комплектации РЛС FURINO FR-2105 с функциями САРП Облик экранной информации индикаторного устройства приведен на рис. 6.2. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 65 Рис. 6.2. Фрагмент экрана с основными символами РЛС FURINO FR-2105 Под экраном располагается панель управления, которая приведена на рис. 6.3. Рис. 6.3. Нижняя панель управления РЛС FURINO FR-2105. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 66 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 6.3. Тестирование работоспособности Тестирование работоспособности как и в РЛС FURINO FR-1500 серия MARK-
3, производится из основного меню. Для этого необходимо войти в основное меню: RADAR MENU Нажать клавишу [RADAR MENU]. [FUNCTIONS 1] 1 TARGET TRAILS 2 GUARD ALARM 1 or 2 3 ORIGINAL MARK 1 to 9 4 INDEX LINES 5 6 PULSE WINDTH 7 INT REJECT 8 AUTO PLOT 9 VIDEO PLOT 0 [FUNCTION 2] Нажать клавишу [0]. [FUNCTIONS 2] 1 [FUNCTIONS 1] 2 BKGD COLOR BLK(GRN CHAR)/ BLK(RED)/ BLU(ECHO AREA) BLU BRT BLU 3 ECHO STRETCH OFF/1/2/3 4 ECHO AVERAGE OFF/1/2/3 5 TARGET COLOR YEL/GRN 6 SHIP SPEED LOG/NAV/MAN 7 SET, DRIFT OFF/MAN SET = xxx.x° DRIFT = xx.xKT 8 IDX LINES NO.2 VRM/MAN MAN = xx.xxNM 9 BRILLIANCE (1) 0 [FUNCTIONS 3] Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 67 Нажать клавишу [0]. [FUNCTIONS 3] 1 [FUNCTIONS 2] 2 RADAR 1 3 FUNCTION KEY 1 4 FUNCTION KEY 2 5 FUNCTION KEY 3 6 FUNCTION KEY 4 7 RADAR 1/2 7 INTERSWITCH 8 9 GIRO SETTING 0 [FUNCTIONS 4] Нажать клавишу [0]. [FUNCTIONS 4] 1 [FUNCTIONS 3] 2 3 TEST Выбрать функцию TEST. Результатом тестирования будет изображение на экране, где выводится информация о состоянии основных блоков, узлов, памяти и проверяется срабатывание клавиатуры, как показано на рис. 6.4. FR-2105 SERIES TEST PROGRAM NO ROM RAM CRAM DISPSW MAIN 0359149101 OK OK ARP 1859038104 OK OK OK 1010 DSP 1859039101 OK OK OK RP 0359156101 OK OK OK 0001 DRAM OK RP BOARD BAT OK RP CARD 1 OK CARD 2 OK CARD 1 BAT OK ANTENNA SPEED 42 RPM TRIGGER FREQ 872 Hz Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 68 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова To quit press [STBY/TRANSMIT] key twice. Рис. 6.4.. Пример изображения на экране РЛС при запуске системы тестирования Прохождение тестирования основных блоков и параметров отображается на экране отметками ОК, срабатывание клавиш и потенциометров производится аналогично РЛС FURINO FR-1500 серии MARK-3. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 69 7. РЛС с функциями САРП BrigeMaster Series 340 7.1. Обозначение модификаций станций: ARPA TYPE CK342/6 C(M) - цветной (С) или монохромный монитор; K(M) - встроенные карты (К) и специальный компас (М); 34 - диаметр вписанной окружности на экране (340 мм); 2 (1, 3) - мощность передатчика 25 (10, 30) КВт; 6(8) - антенна 6 (8) футов. 7.2. Технические характеристики 7.2.1. Антенное устройство Размеры антенны (раскрыв) Размер 1,8 м (6 ft) 2,4 м (8 ft) Рабочая частота 9410+/-30 МГц 9410+/-30 МГц Ширина диаграммы направленности в горизонтальной плоскости на уровне 3 дБ 1,3 º 1,0 º Ширина диаграммы направленности в вертикальной плоскости на уровне 3 дБ 24 º 24 º Коэффициент усиления 30,5 дБ 32 дБ Поляризация Горизонтальная Горизонтальная Скорость вращения (номинальная) 28 об/мин 28 об/мин Предельно допустимая скорость ветра 100 уз 100 уз 7.2.2. Передатчик Рабочая частота 9410+/-30 МГц. Выходная мощность - 10 (25) кВт в зависимости от комплектации. Длительность / частота повторения импульсов: 0,05 мкс / 1200 Гц (короткая); 0,25 мкс / 1200 Гц (средняя); 1,00 мкс / 600 Гц (длинная). 7.2.3. Приемник Малошумящий с логарифмической характеристикой усиления. Приемник имеет ручную и автоматическую подстройку частоты с ручной установкой параметров. Промежуточная частота 60 МГц. Ширина полосы пропускания 18 МГц при коротком импульсе и 3 МГц при длинном импульсе. Уровень собственных шумов приемника - 5,5 дБ. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 70 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 7.2.4. Индикаторное устройство Размер ЭЛТ 23/24 дюйма (ч/белая), 26 дюймов (цветная). Диаметр рабочей части радиолокационного изображения - 340 мм. Тип формирования изображения - растровый. Видеопроцессор - имеет регулировку усиления, подавление помех от моря (волн), подавление помех от гидрометеоров (дождя), возможность изменения параметров из меню. Подавление помех - адаптивное с возможностью ручного изменения параметров. Видеосигнал - имеет 16 уровней квантования с выводом 8 уровней яркости на экране. Представление информации - в режиме истинного и относительного движения. Шкалы дальности, кольца дальности, доступные длительности импульсов приведены в таблице 7.1. Таблица 7.1. Шкалы дальности Неподвижные кольца дальности Морские мили Кило-
метры Морские мили Кило-
метры Доступные длительности импульсов 0,125 0,25 0,025 0,05 Короткая Короткая 0,25 0,5 0,05 0,1 Короткая Короткая 0,5 1,0 0,1 0,2 Короткая Средняя 0,75 1,5 0,25 0,5 Короткая Средняя 1,5 3,0 0,25 0,5 Короткая Средняя 3,0 6,0 0,5 1,0 Средняя Длинная 6,0 12,0 1,0 2,0 Средняя Длинная 12,0 24,0 2,0 4,0 Средняя Длинная 24,0 48,0 4,0 8,0 Средняя Длинная 48,0 96,0 8,0 16,0 - Длинная 96,0 192,0 16,0 32,0 - Длинная Минимальная дальность обнаружения объектов - менее 25 м при эффективной отражающей поверхности объекта не менее 10 м
2
, короткой длительности импульсов, высоте установки антенны не менее 4,5 м, на шкалах 0,25 и 0,5 мили. Разрешающая способность по дальности - менее 25 м на шкале 0,75 морских мили. Разрешающая способность по углу - 2,5º при использовании антенны с раскрывом 1,2 м на1,5 мильной шкале дальности при использовании радиолокационного отражателя с эффективной отражающей поверхностью 10 м
2
на дистанции 1,0 морских мили. Ориентация изображения - курс, север, курс стабилизированный (ориентация север и курс стабилизированный требует использование корректных данных от гирокомпаса). Режим истинного движения (при ориентации север и курс стабилизированный) возможен на шкалах дальности от 0,75 до 24 морских миль включительно. Точность стабилизации - менее 1 º. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 71 Диапазон вводимых скоростей - от 0 до 75 уз, при ручном вводе, от 0,2 до 75 уз при автоматическом вводе скорости от лага, введение (расчет) собственной скорости от реперной точки, ввод скорости от навигационных приборов. Точность расчета скорости - +/- 5 % или 0,25 уз в зависимости от скорости движения. Точность измерения расстояния - 1 % от величины используемой шкалы дальности или 25 м на малых шкалах. Электронные маркеры дальности - два маркера на экране, передвигаются от дальности 0,01 мили до величины двух значений выбранной шкалы дальности с точностью измерения от 1 % выбранной шкалы дальности или 25 м на малых шкалах. Электронные маркеры направления - два маркера направления перемещающиеся от 0 до 359,9 с точностью 0,1 º. Позволяют определить пеленг на объект с точностью до одного градуса. Маркеры дальности и направления могут быть связаны и вынесены от центра экрана. Траектория прошлого движения зависит от выбранной шкалы дальности и выбранного интервала. Шкалы дальности и интервалы представлены в таблице 7.2. Таблица 7.2. Шкала дальности Короткий интервал Длинный интервал 0,125 мили 10 с 30 с 0,25 мили 10 с 30 с 0,5 мили 15 с 45 с 0,75 мили 15 с 45 с 1,5 мили 30 с 90 с 3 мили 30 с 90 с От 6 до 96 миль 60 с 180 с Сохранение прошлого маршрута за период 100 минут, после чего информация по последней точке прошлого маршрута стирается. Охранные зоны, их величины и возможные установки приведены в таблице 7.3. Таблица 7.3. Охранные зоны Обычное использование Объединенное использование Охранная зона 1 Охранная зона 2 Общая зона Угол охвата 180 º 180 º 360 º Начальный угол 270 º 270 º 270 º Начальное расстояние 4 мили 12 миль 4 мили Начальные установки (установки по умолчанию) Глубина зоны 0,8 мили 1,6 мили 0,8 миль Предельные значения Расстояние От 1 до 20 миль с шагом 0,1 миля От 3 до 6 миль с шагом 0,1 миля Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 72 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова Глубина зоны Зависит от выбранной шкалы дальности: на шкалах 0,75 и 1,5 мили составляет 0,4 мили; на шкалах 3 и 6 миль составляет 0,4 мили; на шкалах 12 и 24 мили составляет 1,6 мили. Угол охвата От 6 до 360 º параметров охранных зон (пределы изменения) Начальный угол От 0 до 359 º В каждой охранной зоне может быть обнаружено до 10 целей, появление дополнительных целей вызовет сигнализацию о невозможности автоматического захвата на сопровождение. Сопровождение - до 30 целей на расстоянии от 0,25 до 20 миль при ручном и автоматическом захвате. Дальность ручного захвата от 0,5 до 20 миль, дальность автоматического захвата от 1 до 20 миль. Информация о целях выдается на цели, находящиеся на расстоянии от 0,75 до 24 миль. Сопровождение цели сохраняется при пяти обнаружениях цели при десяти смежных оборотах антенны. Цели удерживаются на сопровождении при относительной скорости до 150 уз. Формуляр цели предварительно рассчитывается через минуту после обнаружения, через три минуты достигается максимальная точность. Вектор движения цели на экране может варьироваться от 1 до 60 мин с шагом в 0,1 мин. Дистанция кратчайшего сближения может варьироваться от 0,1 до 20 миль с шагом в 0,1 мили. Допустимое время кратчайшего сближения может варьироваться в пределах от 1 до 99 минут с шагом 1 минута. Формуляр цели выдается на экран в аналогово-цифровом виде. Вывод информации - в соответствии с форматом NMEA каждые две секунды выдается информация: • о судне (курс, скорость, принцип их определения); • состояние настроек радара; • информация о целях. Проигрывание маневра: • курсом от 0 до 359,9 º с шагом 0,1 º; • скоростью от 0 до 75 уз; • с задержкой исполнения маневра от 1 до 30 мин с шагом 1 мин. Сигнализация о начале исполнения маневра выдается после проигрывания за 30 с до начала исполнения. Прошлая позиция в виде четырех точек на экране в диапазоне от 0,75 до 24 миль. Прошлая позиция может выводиться в соответствии с рекомендациями ИМО (4 точки с интервалом 3 мин) или в установленной оператором шкале в виде четырех точек с интервалами 11,25; 22,5; 45; 90; 180; 360 секунд на шкалах 0,75; 1,5; 3; 6; 12; 24 мили соответственно. Блок работы с картами - позволяет работать с картографической информацией в диапазоне от 0,75 до 96 миль, с представлением координат судна в значениях широты и долготы. Системная электронная карта образуется 250 элементами. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 73 7.3. Конфигурация В зависимости от заказа и конфигурации радиолокационная система может комплектоваться одним или несколькими приемопередатчиками со своими антеннами, одним или несколькими индикаторными устройствами. Приемопередатчики могут быть трех и/или десяти сантиметрового диапазона. В зависимости от заказа приемопередатчики могут комплектоваться антеннами различных размеров, что оказывает влияние на точность измерения направления и отчасти на разрешающую способность по углу. Приемопередатчики могут выполняться в подпалубном исполнении. При надпалубном исполнении приемопередатчик располагается совместно с антенно-поворотным устройством (блок сканера). Возможные конфигурации радиолокационной системы приведены на рис.7.1. Рис. 33. Конфигурация радиолокационной системы BridgeMaster Series 340 При использовании двух индикаторных устройств требуется блок переключения, который позволяет коммутировать передачу информации и управление приемопередатчиком. Использование двух индикаторных устройств вызывает необходимость назначения первичного (master) и вторичного индикаторного устройства для исключения двойного управления и противоречивости команд.
Управление станцией производится с передней панели станции, которая представлена на рис. 7.2. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 74 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова Рис. 7.2. Передняя панель станции BridgeMaster Series 340 Работа со станцией описана в инструкции по эксплуатации и требует отдельного изучения с возможностью практических тренировок. Вся получаемая станцией информация выводится на экран индикаторного устройства. Облик экранной информации представлен на рис. 7.3. Рис. 7.3. Облик экранной информации с основными служебными отметками Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 75 7.4. Установка параметров системы Установка параметров системы производится при первоначальном запуске или переустановке системы сервисными специалистами. Однако в процессе эксплуатации системы может возникнуть необходимость переустановки в рейсе или восстановления параметров. В большинстве случаев целесообразно все параметры записать (или убедиться в наличии записи) в технической документации и при необходимости восстановить. Вход в параметры инициализации производится из главного меню (клавиша "MENU"), переход к функции "MORE", выход в окно MENU 2, выбор функции INITIALISATION осуществляется с соответствующим переходом в данное подменю. Далее параметры выбираются и устанавливаются в поддиректориях INITIALISATION, структура которого представлена на рис.7.4. Рис. 7.4. Структура подменю INITIALISATION В подменю INITIALISATION устанавливаются параметры входа и выхода, параметры начальных значений после включения, параметры видеосигнала, параметры приемопередатчика, системные параметры и функции. Часть параметров для изменения требуют коды доступа. Основные доступные оператору параметры устанавливаются из главного меню, структура которого приведена на рис. 7.5. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 76 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова Рис. 7.5. Структура главного меню 7.5. Тестирование системы Из главного меню производится запуск встроенной системы тестирования. Выход в подменю тестирования показан на рис. 7.5 отдельным цветом. Подменю тестирования позволяет проверить вычислительное устройство, отвечающее за выполнение задач автоматической радиолокационной прокладки, указывает основные параметры поворота антенны, импульсов лага, тип гирокомпаса и др. В продолжении меню указывается статус и состояние основных блоков и памяти. Отдельно можно протестировать монитор. В качестве примера на экран монитора последовательно выводятся три вида тестовых картинок, вид которых подобен картинкам, приводимым в радиолокационной системе BridgeMaster Series Е. Тестирование приемопередатчика состоит из последовательности восьми тестов, которые запускаются поочередно. Номера тестов приемопередатчика, тестируемые параметры и их параметры приводятся в таблице 7.4. Таблица 7.4. Номер теста приемо-
передатчика Тестируемый параметр Минимальное значение Максимальное значение 1 Статус приемопередатчика Готовность или работа Питание мотора (при вращении) 22 30 2 Питание мотора (без вращения) 24 36 Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 77 3 Питание + 6В 5,4 6,8 4 Питание + 15 В 13,7 16,8 5 Питание + 30 В 26 36 6 Синхронизатор 2 4 7 Синхронизатор модулятора 2 4 Ток магнетрона (длинный импульс), мощность 10 кВт 3 А 7 А 8 Ток магнетрона (длинный импульс), мощность 25 кВт 6 А 10А Выход указанных в таблице 7.4 параметров за минимальные или максимальные пороговые значения соответствует нестандартному режиму работы станции и требуют дополнительных проверок или регулировок. К непрохождению теста 2 приемопередатчика может иметь отношение входной блок, синхронизатор, индикаторное устройство. К непрохождению теста 3 может иметь отношение входной блок, индикаторное устройство. Несоответствие уровней питания тестов 3, 4, 5 следует проверить в блоке модуляторов. Тест 6 и 7 (уровни запускающих импульсов синхронизатора) указывает на неисправность блока синхронизатора. Ток магнетрона (тест 8) указывает на "старение" магнетрона или неисправность модулятора передатчика. Состояние батарей памяти, отражаемое в подменю GEO MEMORY А: и В:. GOOD, BAD, LOW или --- означают хорошее состояние батарей, замену, замену или отсутствие батарей соответственно. 7.6. Согласование с лагом и гирокомпасом Согласование с гирокомпасом производится из основного меню функция HEADING. Согласование с лагом подразумевает ввод параметров устройства от которого получают скорость или ручной ввод скорости из отдельного меню SPEED, представленного на рис. 7.5. 7.7. Структурная схема системы Структурная схема индикаторного устройства приведена на рис. 7.6, структурная схема совмещенного приемопередатчика с устройством вращения - на рис. 7.7, структурная схема устройства вращения антенны без приемопередатчика - на рис. 7.8, структурная схема приемопередатчика при подпалубном размещении - на рис. 7.9. На схемах указаны наименования разъемов и количество проводов к кабеле в межблочных соединениях. Указаны назначения входных и выходных сигналов. На структурной схеме приемопередатчика серым цветом указаны специфические блоки, имеющие отношение к комплектации системы, которые в свою очередь зависят от выходной мощности передатчика (25 или 10 кВт). Размещение блоков в индикаторном устройстве, совмещенном приемопередатчике с антенной устройстве и отдельном приемопередатчике приведены на рис. 7.10, 7.11, 7.12 соответственно. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 78 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова Рис. 7.6. Структурная схема индикаторного устройства Рис. 7.7. Структурная схема совмещенного приемопередатчика Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 79 Рис. 7.8. Структурная схема устройства вращения антенны без приемопередатчика Рис. 7.9. Структурная схема приемопередатчика при подпалубном размещении Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 80 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова Рис. 7.10. Размещение блоков в индикаторном устройстве Главный предохранитель системы находится за задней защитной крышкой индикаторного устройства. Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 81 Рис. 7.11. Размещение блоков в совмещенном приемопередатчике Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки 82 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова Рис. 7.12. Размещение блоков в отдельном (подпалубном) передатчике Радиолокационные станции и средства автоматической радиолокационной прокладки Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 83 Библиографический список 1. Радар BridgeMaster серии Е. Руководство по судовому оборудованию. 2. Радар BridgeMaster серии Е. Руководство пользователя. 3. Радар BridgeMaster серии Е. Руководство по сервисному обслуживанию. 4. САРП "Дата Бридж 7". Техническое описание. 5. Техническое описание Atlas 7600, 8600. 6. FURUNO. Operator's manual. Model FR-1500 Mark-3 series 7. FURUNO. Service manual. Model FR-1505 Mark-3 series (FR-1505/1510/1525) 8. FURUNO. Operator's manual. Model FR-2105 series 9. FURUNO. Service manual. Model FR-2115/2125 10. Сборник Резолюций ИМО. С-Пб. ЦНИИМФ. 1993. 11. Байрашевский А.М., Ничипоренко Н.Т. Судовые радиолокационные системы.- М.: Транспорт, 1982. 12. Широких И.П. Ремонт судовых радионавигационных приборов: Справочник. М.: Транспорт,1985. Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Приложение 1. Рекомендованный алгоритм поиска неисправности в блоке визуального отображения (дисплейного блока) РЛС с функциями САРП BridgeMaster серии Е. Приложение 1. 2 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова Приложение 1. Рекомендованный алгоритм поиска неисправности в блоке визуального отображения (дисплейного блока) РЛС с функциями САРП BridgeMaster серии Е. Перед поиском неисправностей в блоке монитора следует обратить внимание на свечение желтого светодиода PSB (блока питания), находящегося за лицевой решеткой PSU (процессора). Свечение красного светодиода означает пропадание питания. Светодиод находится также за лицевой решеткой. В источнике питания монитора находится блок высоковольтного напряжения с термозащитой. Термозащита срабатывает при перегрузке. После устранения перегрузки термозащита возвращается в исходное состояние не ранее, чем через 15 с. В источнике питания имеется термозащита при нагревании блока более 110 º. Срабатывание термозащиты не зажигает красный светодиод. Выключение термозажиты происходит при понижении температуры менее 90 º. Для простоты работы с алгоритмом приводится следующая таблица П.1, поясняющая некоторую терминологию и конкретизирующая симптомы неисправности. Таблица П.1. Симптом Терминология Пояснение Цифровые искажения Прерывание или отсутствие текста, нарушение выравнивания текста Изображение искажено Аналоговые искажения Нарушение формы колец дальности. Нарушение цветовой гаммы Отличие цветов на экране от требуемых Искажение цветового воспроизведения Обесцвечивание Ослабление насыщенности цветов на экране Картинка радара Отсутствие мишеней, отсутствие усиления, непредусмотренные изображения Нарушение картинки Тексты и "синтезированные" элементы Отсутствие текста, нарушение функций меню, непредусмотренные изображения Приложение 1. Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 3 Алгоритм поиска неисправностей дисплейного блока Да Нет Да Нет Нет Да Да Нет Да Да Нет Начало Включить монитор Изображение присутствует ? 1
Повернуть регулятор яркости на максимум
Изображение появилось ? Конец Выключить дисплей, выждать 30 с, заново включить. Вентилятор процессора работает ? (на лицевой панели) Проверить сетевой источник. Проверить предохранитель процессора (на задней панели блока) Предохранители в норме ? Вывинтить лицевую панель блока процессора без отключения кабелей. Проконтролировать состояние желтого и красного светодиодов через лицевую панель. Заменить предохранитель. Заново подключить источник питания Желтый светодиод светится ? Красный светодиод светится ? Источник питания неисправен 2 Выключить дисплей
3
Приложение 1. 4 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова Продолжение алгоритма поиска неисправностей дисплейного блока Да Нет Да Да Нет Нет Да 2 3
Проверить соединение блока с монитором Изображение появилось ? Коне
ц
Неисправен монитор, искать неисправность по схеме монитора Отсоединить дисплейный монитор (сзади разъем SKR) Включить дисплей Красный светодиод гаснет?
Выключить дисплей Отсоединить плату дисплейного процессора от объединительной панели (также отключить кабели с лицевой стороны) Включить дисплей Красный светодиод гаснет? Неисправен дисплейный процессор Выключить дисплей Отсоединить плату радарного процессора от объединительной панели (также отключить кабели с лицевой стороны) Включить дисплей Красный светодиод гаснет? Неисправен блок питания Неисправен процессор РЛС
Приложение 1. Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 5 Продолжение алгоритма поиска неисправностей дисплейного блока
Цифровые Аналоговые искажения искажения Да Да Нет Нарушение цвета Обесцвечивание Нет Нет Текстовые Искажено радарное искажения изображение 1
Изображение искажено ? Неисправность платы дисплейного процессора Выполнить функцию принудительного размагничивания кинескопа
DEGAUSS DISPLAY Ф
у
нк
ц
ия из MENU
Неисправность ЭЛТ или задающей платы Цвет в норме?
Неисправна плата дисплейного процессора Неисправность ЭЛТ или задающей платы Искажения текстовые или графические? Неисправна плата дисплейного процессора Выполнить проверку TX/RX BIST в меню TEST DATA Тест п
р
оходит? Неисправность сканера (возможная причина трансивер в блоке сканера) Проверить работоспособность сканера Неисправность платы процессора радара Заменить плату процессора радара Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Приложение 2. Рекомендованный алгоритм поиска неисправностей РЛС FR-1505 Mark-3 Рекомендованный алгоритм поиска неисправностей РЛС FR-1505 Mark-3 2 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Оглавление Оглавление..................................................................................................................................................2
Рекомендованный алгоритм поиска неисправностей РЛС FR-1505 Mark-3......................................3
Карта 1. Нет информации на дисплее...................................................................................................4
Карта 2. Нет соответствующей информации на экране......................................................................5
Карта 3. Нет навигационной информации............................................................................................6
Карта 4. Нет навигационных данных.....................................................................................................7
Карта 5. Клавиша или клавиши не работают........................................................................................8
Карта 6. Не вращается антенна.............................................................................................................8
Карта 7. Нет эхосигналов или шумов....................................................................................................9
Карта 8. Плохая чувствительность......................................................................................................10
Карта 8. Продолжение...........................................................................................................................11
Карта 8. Продолжение...........................................................................................................................12
Карта 9. Нет основных регулировок (GAIN, A/C SEA, A/C RAIN)......................................................13
Карта 10. Цели не берутся на автосопровождение............................................................................14
Рекомендованный алгоритм поиска неисправностей РЛС FR-1505 Mark-3 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 3 Рекомендованный алгоритм поиска неисправностей РЛС FR-1505 Mark-3 Да Да Да Да Да Да Да Да Да Да Включение станции См. карту 1 См. карту 2 Начало диагностики См. карту 4 См. карту 5 См. карту 6 См. карту 8 См. карту 9 См. карту 3 Нет навигационных данных Клавиша или клавиши не действуют Антенна не вращается Плохая чувствительность Нет основных регулировок Нет сопровождения целей См. карту 10 Конец Нет навигационной информации Несоответствующая информация на экране Нет никакой информации на экране Нет эхо-сигналов или шумов См. карту 7 Рекомендованный алгоритм поиска неисправностей РЛС FR-1505 Mark-3 4 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Карта 1. Нет информации на дисплее Нет (нет питания) Да (оборудование включено) Нет (неисправна ЭЛТ) Да Да Нет Да Нет Неисправна ЭЛТ Неисправен Процессор 03Р9230 Да Дефектный предохранитель Да Неисправен блок питания Нет Нет Неисправность кабеля питания, соединителя, судовой сети Да Да Нет Неисправность процессора Нет Да Неисправность Неисправность на блоке PTU на блоке RF Карта 1 Срабатывает сигнализация при нажатии клавиш Проверьте включение питания "Проверяется включение только переменного питания" Электронно-лучевая трубка светится Проверьте строчную синхронизацию, вертикальную синхронизацию, видеовыход (SPU PCB 03P9230, J103#1, 3, 5, 7, 9) По схеме центрального процессора Выключатель работает Результаты измерений соответствуют Замените выключатель
Замените предохранители F1351, F1352 Результат положительный Поменяйте предохранитель Проверьте входное напряжение на DTB-1
В норме Отсутствие контакта в DJ
-
1
Питание +5В, +12В в
норме
Рекомендованный алгоритм поиска неисправностей РЛС FR-1505 Mark-3 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 5 Карта 2. Нет соответствующей информации на экране Нет Неисправность процессора SPU Да Нет Да Да Да Нет Да Нет Нет Да Да Нет Неисправность цепей ЭЛТ Нет Да Да Нет Нет Да Да Нет Неисправность цепей ЭЛТ Изображение синхронизировано? ЭЛТ светится Карта 2 Проверить наличие строчной и кадровой синхронизации, видеосигнала (SPU PCB 03P9230, J103 #1, 3, 5, 7, 9) По схеме цент
р
ального п
р
оцессо
р
а Соответств
у
ет Отрегулируйте яркость Яркость регулируется ? Регулируется ли яркость из меню? Отрегулируйте горизонтальную синхронизацию на блоке DEF Размеры правильные Отрегулируйте размеры изображения Размеры в но
р
ме Фокусировка в норме Отрегулируйте фокусировку ЭЛТ с панели управления Фокус в но
р
ме
Конец Рекомендованный алгоритм поиска неисправностей РЛС FR-1505 Mark-3 6 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Карта 3. Нет навигационной информации Аналоговый Цифровой Бланка ***.* Нет Да Нет Да Нет Данные о курсе от датчика Да временно прерваны Неисправна плата процессора Проверить соединения Нет Восстановите HDT, HDM, HDG, VHW Да Проверить Неисправность платы соединения SPU, неправильный формат данных Карта 3 Входной ф
о
р
мат Данные курса выводятся в виде Данные курса выводятся в виде Выключить и включить п
р
ибо
р
Изменить параметры выхода
Изменить данные в процессоре J206 #3 &#4
Выключить и включить п
р
ибо
р
Данные восстановлены? Данные восстановлены?
Данные восстановлены? Данные восстановлены?
Измените данные RD в блоке SPU J208 #3 и #4
Данные восстановлены?
Рекомендованный алгоритм поиска неисправностей РЛС FR-1505 Mark-3 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 7 Карта 4. Нет навигационных данных Все данные выводятся в виде звездочек или бланка Только некоторые данные выводятся в виде звездочек или бланка Нет Нет Да Выберите правильный Неисправна плата 03Р92230 Да формат данных или не выбран формат NMEA в навигационном оборудовании Был выбран неправильный формат данных Неисправно навигационное оборудование или соединяющий кабель Карта 4 Навигационные данные индицируются? Проверьте в навигационном оборудовании выходной формат Данные появились? Запустите встроенный тест
(информация NMEA выводится
)
Данные выво
д
ятся? Рекомендованный алгоритм поиска неисправностей РЛС FR-1505 Mark-3 8 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Карта 5. Клавиша или клавиши не работают Нет Неисправна плата 03Р9230 Да Нет Неисправны элементы S1 и S2 на плате 03Р9247, элементы S1 и S2 на плате 03Р9227 Да Да Неисправна сигнальная линия Неисправен блок 03Р9230 (U17) Не работают все клавиши Неисправен блок 03Р9230 Карта 6. Не вращается антенна Да 0 В (DJ-1 #23, #25) во время нажатия клавиши ТХ + 24 В (DJ-1 #23, #25) в течение нескольких секунд после нажатия клавиши ТХ Неисправен мотор, Неисправен кабель 0 В, когда нажата клавиша ТХ +5 В, когда клавиша ТХ нажата Неисправна плата 03Р92230 Неисправна плата PTU Карта 5 Клавиши при нажиме не работают?
Только одна клавиша не работает? Только вертикальный ряд клавиш не р
аботает? Карта 6 Антенна вращается? Коне
ц
Проверить напряжение на моторе Проверить напряжение на J4 #8 PTU Рекомендованный алгоритм поиска неисправностей РЛС FR-1505 Mark-3 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 9 Карта 7. Нет эхосигналов или шумов Нет Вывести на максимум Да Нет Неисправен VR1 03Р9226 Да Неисправна плата 03Р9230 Нет Нет Неисправность линии видеосигнала Да Нет Неисправность линии + 12 В Да Неисправен блок 03Р9232 (усилитель УПЧ) Карта 7 Регулировка усиления (GAIN) выведена на максимум
Проверить напряжение регулировки усиления с у
силением GAIN п
р
и полном CW
На U17 #1 на блоке SPU 0В
Проверить видеосигнал на входе блока SPU (J2, #2) ур
овень сигнала должен быть от 0 до -4 В
В но
р
ме ? Проверьте коротковолновые цепи и соединительные линии видеосигнала межд
у
антенной и индикато
р
ным у
ст
р
ойством
Коротковолновые цепи в норме? + 12 В линия к антенному блоку в норме Рекомендованный алгоритм поиска неисправностей РЛС FR-1505 Mark-3 10 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Карта 8. Плохая чувствительность Нет Нет Да Малая чувствительность Нет эхо-сигналов Нет Неисправен УПЧ Неисправен смеситель Да Нет Неисправен УПЧ, смеситель или SPU Да Неисправна память EEPROM Неисправны цепи обратной связи Нет Неисправность 03Р9230 Нет Неисправен блок 03Р9230 Да Нет эхо-сигналов или малая чувствительность Напряжение на DJ-1#7 в но
р
ме
Карта 8 Проверьте время работы магнет
р
она
Время меньше 200 часов Замените магнетрон Ручная регулировка у
силения р
аботает ? Установите максимальное усиление для получения максимальной яркости индикато
р
а
Усиление устанавливается? Устанавливается ли усиление программно? 2
Измерьте на блоке индикатора уровень сигналов синхроимпульсов (TX trigger DJ-1 #4) импульсы от 0 до 12 В Уровень соответствует ? Проверьте регулировку TUNE на выходе блока индикатора (ручная регулировка должна составлять напряжение от 2 до 32 В) 1
Рекомендованный алгоритм поиска неисправностей РЛС FR-1505 Mark-3 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 11 Карта 8. Продолжение Нет Нет Неисправен IF AMP 03H9232 Да Неисправность блока 03Р9230 Сигнал S1 S2 M1 M2 M3 L PW A,DJ1 #18 L L H L L H PW B,DJ1 #13 L L L H H H PW C,DJ1 #1 L H L L H H Нет Неисправность блока 03Р9253 Да FR-1505M3 0,3 V - 3,6 V (L) FR-1510M3 4,6 V - 5,3 V (L) FR-1525M3 7,4 V - 8,1 V (L) Нет Неисправность магнетрона Да Да Заменить магнетрон Нет 1
Магнетрон отработал более 2000 часов В ручном режиме поворот регулятора TUNE VR
изменяет напряжение от 1 до 3 В Напряжение на ТР1 блока SPU изменяется от 1 до 3 В 3 Измерьте входной видеосигнал на U90 #1 блока SPU (
видеосигнал должен быть от 0 до - 4 В
)
?<?b?^?_?h?k?b?]?g?Z?e в норме ? 2 Измерьте сигнал длительности импульса
Сигналы в норме Измерьте ток магнетрона в передатчике Напряжение в норме Измерьте напряжение в точке DJ-1 #7 поворачивая рукоятку TUNE VR напряжение при этом должно изменяться от 2 до 32 В 4
Рекомендованный алгоритм поиска неисправностей РЛС FR-1505 Mark-3 12 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Карта 8. Продолжение Нет Неисправность блока 03Р9253 Около 1 В Неисправен смеситель MIC, неисправен блок 03Р9232 Около 3 В Неисправен смеситель (MIC) Напряжение для модели FR-1505M3 от 310 до 350 В Напряжение для модели FR-1510M3 от 310 до 350 В Напряжение для модели FR-1525M3 от 520 до 580 В Нет Неисправен блок HV-9017 Да Напряжение для модели FR-1505M3 от 7,4 до 7,6 В (S1) Напряжение для модели FR-1510M3 от 7,4 до 7.6 В (S1) Напряжение для модели FR-1525M3 от 8,2 до 8,4 В (S1) от 6,5 до 7,5 В (L) Нет Неисправен блок 03Р9243 Да Напряжение для модели FR-1505M3 от 3,0 до 3,6 В Напряжение для модели FR-1510M3 от 4,6 до 5,3 В Напряжение для модели FR-1525M3 от 7,4 до 8,1 В Нет Неисправен магнетрон Да Неисправен магнетрон или смеситель 4 Напряжение регулируется ? Измерьте максимальное напряжение на блока RF точка TUNE IND напряжение должно составлять около 1 -3 В Максимальное нап
р
яжение ? 3
Измерьте напряжение TX-HV в р
ежиме ST-B
y
Напряжение в но
р
ме ?
Измерьте напряжение подогрева магнетрона в режиме ST-By Напряжение в норме ? Измерьте ток магнетрона в режиме передачи Напряжение в норме ? Рекомендованный алгоритм поиска неисправностей РЛС FR-1505 Mark-3 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 13 Карта 9. Нет основных регулировок (GAIN, A/C SEA, A/C RAIN) Нет Да Нет Да Напряжение от 0 до 5 В Неисправен VR1 блока 03Р9247 Неисправен блок 03Р9253 Нет Нет Да Да Неисправен VR2 блока 03Р9247 Напряжение от 0 до 5 В Неисправен блок 03Р9253 Нет Да Напряжение от - 7 до 0 В Неисправен блок 03Р9247 Неисправен блок 03Р9253 Карта 9 Регулировка GAIN управляет ? Замерьте напряжение на U17 #1 в блоке 03Р9230?
Регулировка A/C SEA управляет ? Замерьте напряжение на U17 #5 в блоке 03Р9230?
Регулировка А/С RAIN управляет? Коне
ц
Замерьте напряжение на U17 #2 в блоке 03Р9230? Рекомендованный алгоритм поиска неисправностей РЛС FR-1505 Mark-3 14 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Карта 10. Цели не берутся на автосопровождение Цифровой формат не может быть использован при работе блока АРП 200 мс Выберете 25 мс, аналоговый формат 25 мс Для блока АРП - 17: Индикаторы CR2 и CR4 не светятся - неисправен 18Р9004; Индикаторы CR2 и CR4 светятся - неисправен 18Р9007 или 03Р9230; Для блока АРП - 10: Индикаторы CR2 не светится - неисправен 18Р9007; Индикаторы CR2 светится - неисправен 18Р9007 или 03Р9230. АРП не работает Не работает 18Р9004 для АРП - 17; Не работает 18Р9007 для АРП - 10. Нет Нет Да Неисправность 18Р9004 для АРП - 17 Неисправность 18Р9007 для АРП - 10 Неправильный ввод данных или неисправность 03Р9230 Не изменяется Неисправность блока 18Р9004 Неисправность блока 18Р9007 Усиление регулируется Нет захвата Неисправность блока 18Р9004 Неисправность блока 18Р9007 Все платы работают исправно Проверьте настройку автозахвата Карта 10 Передается аналоговый формат данных курса Каков период пе
р
е
д
ачи ?
Блок АРП включен? (
ин
д
ика
ц
ия
)
?J?_?a?m?e?v?l?Z?l тестирования ? Тест регистрирует входные сигналы (Gуrо, H, T V) ? Системная информация в порядке? Поворачивайте GAIN VR до сигнала в тесте 2 Результат теста ? Все цели захватываются? Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
Аппаратные средства персональных компьютеров и служебное программное обеспечение Аппаратные средства персональных компьютеров и служебное программное обеспечение 2 Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова
ОГЛАВЛЕНИЕ 1. Аппаратное обеспечение персональных компьютеров.................................................5 1.1. Системный блок........................................................................................................6 1.1.1. Корпус и питание...............................................................................................6 1.1.2. Системная (материнская) плата.......................................................................6 1.1.3. Чипсет……….....................................................................................................9 1.1.4. Центральный процессор...................................................................................9 1.1.4.1. Общие сведения о микропроцессорах.....................................................9 1.1.4.2. Процессоры Intel.......................................................................................9 1.1.4.3. Процессоры других фирм производителей...........................................12 1.1.5. Память…..........................................................................................................13 1.1.5.1. Основная оперативная память...............................................................13 1.1.5.2. Типы модулей памяти.............................................................................13 1.1.5.3. Кэш память..............................................................................................14 1.1.5.4. Постоянная память.................................................................................15 1.1.5.5. BIOS и CMOS RAM..................................................................................16 1.1.5.6. Другие виды оперативной памяти..........................................................16 1.1.6. Системные и локальные шины.......................................................................16 1.1.6.1. PCI............................................................................................................17 1.1.6.2. Шина PC Card (PCMCIA).........................................................................17 1.1.6.3. Шина SCSI...............................................................................................17 1.1.6.4. Шина IEEE 1394 (FireWire)......................................................................17 1.1.6.5. Шина USB................................................................................................17 1.1.7. Накопители......................................................................................................17 1.1.7.1. Винчестеры..............................................................................................18 1.1.7.2. Флоппи-диски..........................................................................................20 1.1.7.3. Другие типы накопителей.......................................................................20 1.2. Видеоподсистема компьютера...............................................................................22 1.2.1. Мониторы.........................................................................................................22 1.2.1.1. Мониторы на базе ЭЛТ...........................................................................22 1.2.1.2. Стандарты по безопасности ЭЛТ мониторов........................................23 1.2.1.3. Жидкокристаллические мониторы.........................................................24 1.2.2. Видеоадаптеры...............................................................................................25 1.3. Периферийные устройства....................................................................................26 1.3.1. Порты ввода-вывода.......................................................................................26 1.3.2. Устройства ввода............................................................................................27 1.3.3. Устройства вывода..........................................................................................27 2. Понятие об операционной системе..............................................................................29 2.1. Операционная система MS-DOS...........................................................................29 2.1.1. Основные элементы MS-DOS........................................................................29 2.1.2. Логическая структура диска в MS-DOS..........................................................30 2.1.3. Логическая структура оперативной памяти в MS-DOS.................................33 2.1.4. Файловая система MS-DOS............................................................................35 2.1.5. Порядок загрузки MS-DOS..............................................................................36 2.2. Другие операционные системы для РС.................................................................38 3. Системное программное обеспечение.........................................................................39 3.1. Программы обслуживания жесткого диска и дискет.............................................39 3.1.1. Форматирование жесткого диска и дискет.....................................................39 Аппаратные средства персональных компьютеров и служебное программное обеспечение Морской УТЦ ГМА им. адм. С.О. Макарова 3
3.1.2. Проверка качества диска и дискет..................................................................40 3.2. Программы архивации и сжатия файлов..............................................................41 3.3. Защита информации и борьба с компьютерными вирусами...............................42 3.3.1. Понятие о компьютерных вирусах.................................................................42 3.3.2. Типы вирусов..................................................................................................43 3.3.3. Макро-вирусы..................................................................................................43 3.3.4. Пути заражения и места размещения вирусов на диске..............................43 3.3.5. Методы маскировки вирусов..........................................................................44 3.3.6. Антивирусные программы..............................................................................44 3.3.7. Меры профилактики.......................................................................................45 3.3.8. Действия пользователя при заражении компьютера вирусом.....................46 4. Локальные вычислительные сети................................................................................47 4.1. Понятие локальной вычислительные сети...........................................................47 4.1.1. Компоненты сети............................................................................................47 4.1.2. Базовые топологии сетей...............................................................................47 4.1.3. Сетевые устройства.......................................................................................49 4.1.4. Принципы связи в ЛВС...................................................................................50 4.1.5. Сетевые протоколы........................................................................................51 4.1.6. Сетевые адаптеры..........................................................................................55 4.2. Сетевое программное обеспечение......................................................................57 4.2.1. NetWare...........................................................................................................58 4.2.2. OS/2 LAN Server и OS/2 LAN Manager...........................................................58 4.2.3. Windows NT Advanced server..........................................................................58 4.2.4. Надежность работы самого файлового сервера повышена за счет............58 4.2.5. LANtastic..........................................................................................................59 4.2.6. NetWare Lite и Personal NetWare....................................................................59 4.2.7. Windows for workgroups, Windows 95/98........................................................59 5. Техническое обслуживание PC....................................................................................60 5.1. Диагностика неисправностей.................................................................................60 5.1.1. Диагностика с помощью программного обеспечения...................................60 5.1.2. Устранение неисправностей важнейших компонентов................................64 5.1.2.1. Материнская плата.................................................................................64 5.1.2.2. Винчестер...............................................................................................66 5.1.2.3. CD-ROM..................................................................................................67 5.1.2.4. Видеокарта.............................................................................................67 5.2. Установка, замена и подключение материнских плат..........................................68 5.2.1. Унификация и стандартизация материнских плат........................................68 5.2.1.1. Основные отличия компоновки АТХ......................................................69 5.2.2. Снятие и установка плат................................................................................70 5.2.3. Подключение системной платы.....................................................................71 5.2.3.1. Подключение блока питания стандарта АТ..........................................73 5.2.3.2. Подключение блока питания стандарта АТХ........................................75 5.2.3.3. Организация охлаждения системного блока РС..................................75 5.3. Компоненты: установка и конфигурирование.......................................................76 5.3.1. Процессор......................................................................................................76 5.3.1.1. Установка CPU........................................................................................76 5.3.1.2. Питание и охлаждение процессоров.....................................................79 5.3.1.3. Конфигурирование Процессоров, Синхронизация...............................81 5.3.2. Оперативная память (RAM)...........................................................................82 5.3.2.1. SIMM-модули..........................................