基本介紹
- 中文名：圓-圓定位系統
- 外文名：range positioning system
- 又稱：測距定位系統
- 所屬：測繪科學術語
簡介,性能指標,導航精度,覆蓋範圍,可靠性與可用性,導航信息更新率,導航信息多值性,系統容量,導航信息的維數,系統抗干擾性,無線電導航系統分類,
簡介
測距定位系統，是一種在運動體上用測量它相對已知地面台的距離來定位的系統。測量距離的手段有雙程測距和單程測距兩種，雷達定位屬於前者，後者因需在運動體上裝有高精度頻率標準。
從運動體上測量它到兩個已知地面台的距離，便可得到兩條圓位置線，利用兩圓位置線的交點即可定位。故此系統又叫圓-圓定位系統。這類系統常用於近程定位，如地美依測距系統。
性能指標
導航精度
導航精度（有時也稱為導航誤差）是指系統為載體所提供的位置與載體當時的真實位置之間的重合度。導航精度分為絕對精度、相對精度和重複精度等，受各種各樣因素的影響，這種重合度有時好有時差，或者說導航誤差是一個隨機變化的量，通常只能用統計的度量單位來描述，即是用導航誤差不超過某一個數值的機率來描述。
絕對精度是指導航結果相對於地圖上標出的位置而言的重合度。相對精度是指用戶測量出的位置相對於另一個同時用同一導航系統測量出的位置的重合度。重複精度是指用戶返回至以前曾經用相同導航系統測定過的位置的重合度。
覆蓋範圍
覆蓋範圍是指導航系統能夠有效工作的一個區域或立體空間。在覆蓋範圍內，要求導航設備能夠按規定的精度要求確定出載體的位置。覆蓋範圍受到系統幾何關係、發射信號功率電平、接收機靈敏度、大氣噪聲條件以及其他因素的影響。
可靠性與可用性
導航系統應能全年365天、每天24小時提供服務。這就要求無論在什麼天氣、地形和電波傳播條件下都要能提供符合要求的導航服務。然而，導航系統受各種各樣因素的影響，有時仍可能會停止工作。比如，有些導航台每年要有幾天定期檢修，太陽黑子活動有時要影響低頻電波傳播，系統的任何故障都有可能造成系統不能正常工作。為了評價導航系統提供導航服務的能力，引入了可靠性和可用性指標。
可靠性是指導航系統在給定的使用條件下，在規定的時間內，以規定的性能完成其功能的能力。可靠性通常用可靠度、故障率、平均無故障時間、平均故障間隔時間和維修度等參數來衡量。
導航信息更新率
導航信息更新率是指導航系統在單位時間內提供定位或其他導航參數的次數，對更新率的要求與載體的航行速度和所執行的任務有關係。比如對於航空來說，如果導航信息更新率不夠，在兩次為飛行員提供定位數據的時間間隔內，飛機的當前位置與上一次的指示位置有可能已相差很遠，這就會使導航服務的實際精度大打折扣。
導航信息多值性
有些無線電導航系統為載體給出的位置信息可能有多個解釋，比如“奧米伽”系統，大約每隔288海里，其位置指示便要發生重複，這便產生了多值性問題。為了認定其中正確的一個，必須採用輔助手段。因此一旦存在多值性時，具有解決多值性的手段也是對導航系統提出的要求之一。
系統容量
由於交通運輸的發展，在一定範圍內的用戶數量越來越多。有些無線電導航系統的工作方式是導航台發射信號，載體上只需載有導航接收機，因此無論有多少載體都沒有關係，即可以為無限多的用戶提供導航服務。這種用戶設備由於工作時不發射信號，稱為無源工作。有些導航系統則不然，一個導航台只能與數目有限的用戶設備配合工作，即系統只能為數目有限的載體服務。通常要求導航系統能在其覆蓋區內同時為所有用戶提供服務。
導航信息的維數
導航信息的維數指的是導航系統為用戶所提供的是一維、二維還是三維的位置信息。導航系統從導航信號中導出的第四維（例如時間）信息也屬於導航信息的維數。
系統抗干擾性
抗干擾性是指在自然干擾或人為干擾的情況下，無線電導航系統或用戶設備能夠保證其性能指標的能力。衛星導航系統是無線電導航系統的一類典型系統，在軍事和民用的各個領域得到越來越廣泛的套用。但由於自身導航信號的脆弱性使其抗干擾能力受到嚴峻的挑戰，特別是在軍用導航套用領域，必須採取有力的抗干擾措施。
無線電導航系統分類
無線電導航系統類型繁多，原理各式各樣，通常可按照位置線、作用距離和信號形式等對其進行分類。
按照位置線形式，無線電導航系統可分為測向系統、測距系統、測距差系統、測距和系統及混合系統。測向系統又稱角-角定位系統，通過測量無線電指向標的方位，確定艦船所處的位置線，從而實現艦船定位，如伏爾、康索爾旋轉指示。測距系統又稱圓-圓定位系統，通過測定艦船與無線電發射台的距離，確定艦船曲線定位系統，根據艦船與兩個無線電發射台的距離之差，確定艦船所處的位置線，從而實現艦船定位，如“長河”二號、台卡系統、羅蘭系族。測距和系統又稱橢圓系統，根據艦船與兩個無線電發射台的距離之和，確定艦船所處的位置線，從而實現艦船定位。混合系統通常指測距或測向系統的組合，如測向-測距系統、測距-雙曲線系統、測距和-雙曲線系統等。
按照作用距離，無線電導航系統可分為近程、中程、遠程和超遠程無線電導航系統。近程是指作用距離為100~500km的無線電導航系統，如台卡、伏爾、測距器、塔康系統。中程是指作用距離為500~1000km的無線電導航系統，如羅蘭A、羅蘭D系統。遠程是指作用距離在1000~3000km的無線電導航系統，如羅蘭C、台克垂亞。超遠程是指作用距離在10000km以上的無線電導航系統，如奧米伽系統、GPS、GLONASS和COMPASS系統。
按照測量電信號的不同參量，無線電導航系統可分為振幅式、頻率式、脈衝式、相位式和混合式無線電導航系統。
根據無線電發射台的安裝地點，無線電導航系統可分為陸基無線電導航系統和星基無線電導航系統，即分別以陸地或衛星上的導航台向飛機、船隻、車輛或其他用戶發射無線電信號，實現導航定位。
根據是否有地面設備，無線電導航系統可分為它備式導航系統和自備式導航系統兩大類。其中，它備式導航系統的導航數據需要依賴外部的基準導航台獲取。
