[科普中国]-圆-圆定位系统

圆-圆定位系统，又称测距定位系统，通过测定舰船与无线电发射台的距离，确定舰船曲线定位系统，根据舰船与两个无线电发射台的距离之差，确定舰船所处的位置线，从而实现舰船定位，如“长河”二号、台卡系统、罗兰系族等。

简介测距定位系统，是一种在运动体上用测量它相对已知地面台的距离来定位的系统。测量距离的手段有双程测距和单程测距两种，雷达定位属于前者，后者因需在运动体上装有高精度频率标准。

从运动体上测量它到两个已知地面台的距离，便可得到两条圆位置线，利用两圆位置线的交点即可定位。故此系统又叫圆-圆定位系统。这类系统常用于近程定位，如地美依测距系统。1

性能指标导航精度导航精度（有时也称为导航误差）是指系统为载体所提供的位置与载体当时的真实位置之间的重合度。导航精度分为绝对精度、相对精度和重复精度等，受各种各样因素的影响，这种重合度有时好有时差，或者说导航误差是一个随机变化的量，通常只能用统计的度量单位来描述，即是用导航误差不超过某一个数值的概率来描述。

绝对精度是指导航结果相对于地图上标出的位置而言的重合度。相对精度是指用户测量出的位置相对于另一个同时用同一导航系统测量出的位置的重合度。重复精度是指用户返回至以前曾经用相同导航系统测定过的位置的重合度。

覆盖范围覆盖范围是指导航系统能够有效工作的一个区域或立体空间。在覆盖范围内，要求导航设备能够按规定的精度要求确定出载体的位置。覆盖范围受到系统几何关系、发射信号功率电平、接收机灵敏度、大气噪声条件以及其他因素的影响。

可靠性与可用性导航系统应能全年365天、每天24小时提供服务。这就要求无论在什么天气、地形和电波传播条件下都要能提供符合要求的导航服务。然而，导航系统受各种各样因素的影响，有时仍可能会停止工作。比如，有些导航台每年要有几天定期检修，太阳黑子活动有时要影响低频电波传播，系统的任何故障都有可能造成系统不能正常工作。为了评价导航系统提供导航服务的能力，引入了可靠性和可用性指标。

可靠性是指导航系统在给定的使用条件下，在规定的时间内，以规定的性能完成其功能的能力。可靠性通常用可靠度、故障率、平均无故障时间、平均故障间隔时间和维修度等参数来衡量。

导航信息更新率导航信息更新率是指导航系统在单位时间内提供定位或其他导航参数的次数，对更新率的要求与载体的航行速度和所执行的任务有关系。比如对于航空来说，如果导航信息更新率不够，在两次为飞行员提供定位数据的时间间隔内，飞机的当前位置与上一次的指示位置有可能已相差很远，这就会使导航服务的实际精度大打折扣。

导航信息多值性有些无线电导航系统为载体给出的位置信息可能有多个解释，比如“奥米伽”系统，大约每隔288海里，其位置指示便要发生重复，这便产生了多值性问题。为了认定其中正确的一个，必须采用辅助手段。因此一旦存在多值性时，具有解决多值性的手段也是对导航系统提出的要求之一。

系统容量由于交通运输的发展，在一定范围内的用户数量越来越多。有些无线电导航系统的工作方式是导航台发射信号，载体上只需载有导航接收机，因此无论有多少载体都没有关系，即可以为无限多的用户提供导航服务。这种用户设备由于工作时不发射信号，称为无源工作。有些导航系统则不然，一个导航台只能与数目有限的用户设备配合工作，即系统只能为数目有限的载体服务。通常要求导航系统能在其覆盖区内同时为所有用户提供服务。

导航信息的维数导航信息的维数指的是导航系统为用户所提供的是一维、二维还是三维的位置信息。导航系统从导航信号中导出的第四维（例如时间）信息也属于导航信息的维数。

系统抗干扰性抗干扰性是指在自然干扰或人为干扰的情况下，无线电导航系统或用户设备能够保证其性能指标的能力。卫星导航系统是无线电导航系统的一类典型系统，在军事和民用的各个领域得到越来越广泛的应用。但由于自身导航信号的脆弱性使其抗干扰能力受到严峻的挑战，特别是在军用导航应用领域，必须采取有力的抗干扰措施。2

无线电导航系统分类无线电导航系统类型繁多，原理各式各样，通常可按照位置线、作用距离和信号形式等对其进行分类。

按照位置线形式，无线电导航系统可分为测向系统、测距系统、测距差系统、测距和系统及混合系统。测向系统又称角-角定位系统，通过测量无线电指向标的方位，确定舰船所处的位置线，从而实现舰船定位，如伏尔、康索尔旋转指示。测距系统又称圆-圆定位系统，通过测定舰船与无线电发射台的距离，确定舰船曲线定位系统，根据舰船与两个无线电发射台的距离之差，确定舰船所处的位置线，从而实现舰船定位，如“长河”二号、台卡系统、罗兰系族。测距和系统又称椭圆系统，根据舰船与两个无线电发射台的距离之和，确定舰船所处的位置线，从而实现舰船定位。混合系统通常指测距或测向系统的组合，如测向-测距系统、测距-双曲线系统、测距和-双曲线系统等。

按照作用距离，无线电导航系统可分为近程、中程、远程和超远程无线电导航系统。近程是指作用距离为100~500km的无线电导航系统，如台卡、伏尔、测距器、塔康系统。中程是指作用距离为500~1000km的无线电导航系统，如罗兰A、罗兰D系统。远程是指作用距离在1000~3000km的无线电导航系统，如罗兰C、台克垂亚。超远程是指作用距离在10000km以上的无线电导航系统，如奥米伽系统、GPS、GLONASS和COMPASS系统。

按照测量电信号的不同参量，无线电导航系统可分为振幅式、频率式、脉冲式、相位式和混合式无线电导航系统。

根据无线电发射台的安装地点，无线电导航系统可分为陆基无线电导航系统和星基无线电导航系统，即分别以陆地或卫星上的导航台向飞机、船只、车辆或其他用户发射无线电信号，实现导航定位。

根据是否有地面设备，无线电导航系统可分为它备式导航系统和自备式导航系统两大类。其中，它备式导航系统的导航数据需要依赖外部的基准导航台获取。3

本词条内容贡献者为:

方正 - 副教授 - 江南大学