Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Методы определения местоположения в РНС

Читайте также:
  1. C) Методы стимулирования поведения деятельности
  2. II. Методы и источники изучения истории; понятие и классификация исторического источника.
  3. II. Методы исследования
  4. II. Методы исследования
  5. II. МЕТОДЫ, ПОДХОДЫ И ПРОЦЕДУРЫ ДИАГНОСТИКИ И ЛЕЧЕНИЯ
  6. II. МЕТОДЫ, ПОДХОДЫ И ПРОЦЕДУРЫ ДИАГНОСТИКИ И ЛЕЧЕНИЯ
  7. II. Пример определения контрактной цены на санитарных рубок
  8. II. Профориентационное направление работы: обеспечение формирования и развития профессионального и жизненного самоопределения Изучение образовательных запросов
  9. III. Латентная преступность: понятие и методы выявления.
  10. III. Методы развития речи учащихся

Различают следующие три метода определения местоположения объекта: счисление пути, позиционный и обзорно-сравнительный. Рассмотрим кратко сущность этих методов применительно к наиболее сложной задаче – определению местоположения ЛА.

Метод счисления пути. Этот метод основан на интегрировании по времени измеренного вектора скорости ЛА относительно поверхности Земли (рис. 1.2,а).

а) б)

Рис.1.2 Составляющие вектора скорости ЛА (а) и функциональная схема системы счисления пути (б)

 

В качестве датчика системы счисления применяют доплеровский измеритель скорости ДИС (рис. 1.2,б), что и определяет название такой системы – доплеровская навигационная система. (Информация о скорости ЛА может быть получена также от инерциальной навигационной системы.) С помощью ДИС обычно измеряют модуль вектора скорости Vr в горизонтальном полете (путевая скорость), представляющий собой сумму векторов воздушной скорости Vвоз и скорости ветра Vвт, и угол сноса bс, т.е. угол между продольной осью ЛА и направлением вектора Vr.

Вычислительное устройство определяет продольную и поперечную составляющие вектора и рассчитывает текущее местоположение ЛА. Доплеровский измеритель определяет направление вектора относительно продольной оси ЛА. Для нахождения направления полета по отношению к поверхности Земли необходимо знать курс ЛА ψ, информация о котором поступает от курсовой системы КС.

При известном курсе ЛА могут быть получены составляющие скорости и , интегрирование которых дает составляющие пройденного пути и .

Для определения текущих координат ЛА в систему вводят координаты и начального пункта маршрута (НПМ), с момента пролета которого начинается счисление пути.

Доплеровская навигационная система не нуждается в наземных станциях. Главной ее особенностью является ухудшение точности определения местоположения со временем, что объясняется интегрированием погрешностей ДИС. Погрешность определения местоположения в системах счисления составляет 1,5% от пройденного пути для доплеровской навигационной системы.

Позиционный метод. Он основан на использовании поверхностей или линий положения для определения местоположения объекта. Поверхность положения представляет собой геометрическое место точек в пространстве, соответствующих одному значению W, т.е. одному значению дальности, угла и т.п. Местоположение объекта находится как точка пересечения трех поверхностей положения (ПП). В местной системе координат (рис.1.3,а) в предположении, что объект расположен в точке М такими поверхностями положения обычно являются ПП1 (W 1= R = const), ПП2 (W 2= α = const) и ПП3 (W 3= Н = const).

а) b)

Рис. 1.3 Поверхности (а) и линии (б) положения при определении местоположения объекта позиционным методом

 

Поверхность ПП1сфера с радиусом R, ПП2вертикальная плоскость, составляющая с плоскостью северного меридиана (ПСМ) угол α, а ПП3горизонтальная плоскость, находящаяся на высоте Н от плоскости XOZ.

Задача определения положения объекта существенно упрощается, если Н << R, а поверхность Земли принимается за плоскость (при R≤500км замена части окружности, получающейся при сечении земного шара плоскостью, проходящей через центр Земли, прямой линией приводит к ошибке менее 0,2 % от R). В этом случае для определения положения объекта на плоскости используются линии положения (ЛП), представляющие собой геометрическое место точек на плоскости, имеющих одинаковые значения W. Местоположение объекта определяется как точка пересечения двух линий положения (рис.1.3,б): ЛП1 (W 1= R = const) и ЛП2 (W 2=α= const). Линия ЛП1 – окружность с радиусом R, а ЛП2 – прямая, расположенная под углом α к оси Х, совпадающей с направлением северного меридиана. В рассматриваемой ситуации ЛП образуются при пересечении поверхностей положения ПП1 и ПП2 плоскостью XOZ.

В позиционных РНС измеряют элементы W, характеризующие положение ЛА относительно стационарных или подвижных опорных передающих или приемопередающих радиостанций, расположенных в пунктах (РНТ) – радионавигационных точках с известными координатами (или на известных траекториях).

Большинство РНС реализуют позиционный метод, что объясняется возможностью определения местоположения без учета и знания пройденного пути. Однако это возможно только в зоне действия опорных станций. Кроме того, на точность позиционных РНС сильно влияют помехи, отраженные сигналы и т.п. Точность позиционных систем зависит от принципа их построения и от используемого диапазона радиоволн и характеризуется погрешностью от нескольких сотен метров (в системах УКВ диапазона) до нескольких километров в РНС большой дальности, работающих в диапазонах километровых и мириаметровых волн.

Навигационные элементы W, измеряемые в позиционных РНС, относятся к набору из 6 величин, измерение которых можно выполнить радиотехническими методами:

1) дальность, в том числе, псевдодальность,

2) разность дальностей до двух источников сигнала,

3) сумма дальностей,

4) пеленг,

5) обратный пеленг,

6) разность пеленгов.

Линиями положения для перечисленных величин являются соответственно:

1) окружность,

2) гипербола,

3) эллипс,

4) луч из точки расположения потребителя,

5) луч из точки расположения маяка,

6) дуга окружности.

 

Обзорно-сравнительный метод. Этот метод основан на определении каких-либо характеристик местности, над которой движется ЛА, или характеристик геофизических полей Земли и сравнении их с соответствующими характеристиками, заложенными в память системы. В системах, реализующих данный метод, используется корреляционная связь между этими характеристиками, а для нахождения отклонений от заданной траектории полета – различного типа корреляционные устройства.

 

а) б)

Рис.1.4 Геометрические элементы (а), используемые в обзорно-сравнительной системе, и структурная схема системы (б): БВ – барометрический высотомер; ДИС – доплеровский измеритель скорости.

 

Такие системы называют также корреляционно-экстремальными, поскольку экстремум (максимум или минимум) корреляционной функции измеренных и заложенных в память системы характеристик достигается при точном соответствии траектории полета заданной.

Примером реализации обзорно-сравнительного метода может служить система, использующая информацию о поле высот рельефа местности (рис.1.4).

В блок памяти БП перед полетом вводится информация о распределении высот местности в некоторой полосе вдоль маршрута полета. Текущая высота полета определяется радиовысотомером РВ и сравнивается с барометрической высотой . Вычислительные устройства ВУ определяют корреляционную функцию измеренного поля высот и и вырабатывают сигналы Δx и Δy коррекции полета для системы автоматического управления САУ. Погрешность определения МП в такой системе может составлять несколько десятков метров.

При обзорно-сравнительном методе нет необходимости во внешних по отношению к ЛА радиостанциях, ослаблено влияние помех и отсутствуют накапливающиеся погрешности. Однако сложность метода, требующего априорной информации о характеристиках местности на всем маршруте и большой объем памяти системы, а также трудности вычисления корреляционной функции ограничивают пока широкое его применение.

 




Дата добавления: 2014-12-15; просмотров: 104 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав




lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2024 год. (0.008 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав