Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS Русский Sign in Submit a paper
Journal of Radio Electronics Online scientific journal · eISSN 1684-1719
2024, № 7 · RADIO ENGINEERING

Phase pattern distortions of the medum-wave band antenna placed on the carrier

K.V. Knyazeva1, V.S. Panko1, A.A. Erokhin1, A.G. Andreev1, A.V. Kosolapov2, S.B. Nelipa2

1 Siberian Federal University, Krasnoiarsk, Russia
2 Joint Stock Company “Scientific production enterprise “Radiosviaz”, Krasnoiarsk, Russia
Full text DOI: 10.30898/1684-1719.2024.7.6 UDC 621.396.673 EDN KAMYTA

Abstract

Terrestrial radio navigation systems are relevant tools for the definition of maritime vessels. Thus, according to the requirements of maritime traffic, any vessel should have several navigation systems for backup in case of unforeseen situations and loss of communication with the main navigation systems, as well as for coordinate specification. An important component of any navigation system is the receiving antenna. The article is devoted to the study of the influence of the receiving medium-wave antenna surrounding on its phase directivity characteristic, since the accuracy of radio navigation depends on the uniformity of the phase characteristic (both in frequency and azimuth). The paper shows that the presence of ship masts and the shape of the carrier itself can have a significant effect on navigation accuracy. To reduce this effect, it is possible to raise the receiving antenna above the carrier or use software utilizing calibration tables.

  • monopole
  • phase pattern
  • radionavigation system
  • medium waves
Аннотация (на русском)

Искажения фазовой диаграммы направленности антенны СВ-диапазона при ее размещении на носителе

Наземные радионавигационные системы повсеместно используются для определения местоположения морских судов. Согласно требованиям движения морского транспорта, любое судно должно иметь дублирующие системы навигации для резервирования в случае непредвиденных ситуаций и потери связи с основными навигационными системами, а также уточнения координат. Важной компонентой любой навигационной системы является приемная антенна. Статья посвящена исследованию влияния объектов, окружающих приемную антенну СВ-диапазона, на ее фазовую характеристику направленности, т.к. от равномерности фазовой характеристики (как по частоте, так и по азимуту) зависит точность радионавигации. В работе показано, что наличие корабельных мачт, надстроек и форма самого носителя может оказывать существенное влияние на точность навигации. Для снижения данного эффекта возможно поднятие приемной антенны над носителем или использование программных средств с применением калибровочных таблиц.

For citation

Knyazeva K.V., Panko V.S., Erokhin A.A., Andreev A.G., Kosolapov A.V., Nelipa S.B. Phase pattern distortions of the medum-wave band antenna placed on the carrier // Journal of Radio Electronics. – 2024. – No. 7. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2024.7.6

References

  1. Zhang Q. et al. A refined metric for multi-GNSS constellation availability assessment in polar regions //Advances in Space Research. - 2020. - Т. 66. - №. 3. - С. 655-670. Https://doi.org/10.1016/j.asr.2020.04.033
  2. Демьянов В. В. Срыв сопровождения сигналов навигационных спутников под воздействием солнечных вспышек радиоизлучения //Электромагнитные волны и электронные системы. - 2008. - Т. 13. - №. 12. - С. 52-60.
  3. Произошел сбой системы ГЛОНАСС // Информационное агентство ТАСС. 3 апреля 2014. URL: https://tass.ru/interviews/16292261 (дата обращения: 15.04.2024).
  4. Правила по оборудованию морских судов. Часть V. Навигационное оборудование. НД № 2-020101-153. Санкт-Петербург, 2022.
  5. LORAN-C Infrastructure & E-LORAN // GPS: The Global Positioning System. URL: https://www.gps.gov/policy/legislation/loran-c/(дата обращения: 15.04.2024).
  6. MarRINav - Maritime Resilience and Integrity in Navigation 4000126063/18/NL/MP NAVISP-EL3-001, G. Shaw, 25 March 2020.
  7. L. Chang-won. Terrestrial navigation system ready for use in S. Korea to cope with jamming and electric warfare, // Aju Press. 1 апреля 2021. URL: https://www.ajudaily.com/view/20210401091701262 (дата обращения: 15.04.2024).
  8. Grundhöfer L. et al. Positioning with medium frequency R-Mode // Navigation. - 2021. - Т. 68. - №. 4. - С. 829-841. https://doi.org/10.1002/navi.450
  9. Селиверстов А.С. Высокоточная радионавигационная система "Спрут-Н1" // Записки по гидрографии, № 308, 2019. С. 54-64.