Интегрированные системы ориентации и навигации для морских подвижных объектов - Анучин О.Н.
ISBN 5-90780-22-8
Скачать (прямая ссылка):
Разно стн о-дал ьн о мерный метод. Метод основан на измерении разности пс ев до дальностей от потребителя до одного или нескольких НИСЗ. Разностно-дальномсрный метод использует TpF разности Ару -ртш -Ризму до четырех НИСЗ. так как при постоянстве 5D-CAT за время навигационных определений р#' ности псевдодальностей равны разностям истинных дальностей для определения которых требуются лишь три независима уравнения. ПНП здесь будут AptJ-. Поверхности положения определяются из условия Дру- = const и представляют собой Я*** верхности двухполостного гиперболоида вращения, фокуса»*" которого являются координаты ц.м. /-го и _/-го спутников. Р#' стояние между этими опорными точками называют базой изМ^' рительной системы. Если расстояния от НИСЗ дб потребите*1 велики по сравнению с размерами базы, то гиперболоид враШе 93
в оКРестности точки потребителя практически совпадает со
10^iT асимптотой — конусом, вершина которого совмещена с с вое и
серединой базы.
Точность определения координат подвижного объекта данным іетодом идентична точности псевдодальномерного метода [23]. Недостатком разностно-дальномерного метода является то, что в ем не определяется смещение шкалы времени потребителя.
радиально-екоростной (доплеровский) н пеевдодоплеровскнн методы- Методы основаны на измерении радиальных скоростей р М(. перемещения потребителя относительно НИСЗ. Согласно {1 5.2) радионавигационным параметром здесь является доплеровский сдвиг частоты П принимаемого радиосигнала. Если измерять ршш в течение некоторого временії Af = /2~'l> а затем вычислить интеграл (1.5.3), то в результате получим эквивалентные измерения, соответствующие разностно-дальномерному методу с той лишь разницей, что в этом случае разности дальностей формируются для одного и того же НИСЗ, но в различные моменты времени.
Недостатком данных методов измерения координат места потребителя является невозможность их проведения в реальном масштабе времени. Кроме того, в средневысотных CHC реализация этих методов затруднена ввиду медленного изменения радиальной скорости, что приводит к малым значениям разностей дальностей. Это обусловило возможность применения радиаль-но-скоростного метода в CHC ГЛОНАСС/НАБСТАР только для определения составляющих вектора линейной скорости подвижного объекта, а также для совместного использования с дально-мернъгми методами. Недостатком радиально-скоростного метода при определении вектора линейной скорости потребителя является необходимость наличия высокостабильного эталона частоты 11 ПА СНС. Псевдодоплеровский метод позволяет определять составляющие вектора линейной скорости потребителя в присутствии неизвестного смещения частоты сигнала, например, из-за нестабильности частоты опорного генератора ПА CHC При наличии такого смещения ДП, = 2пА/Я0П1 выражение для радиальной скорости (дифференцируя по времени уравнение (1.5.8)) можно представить в виде
Рвдм.1 - [(ей -Ci)(C11 -+ -?2)(? -?2) + 0? -*5)(*W ~<b)]/Pi +
+8A+vt.
(1.5.10)
94
где 5D, = ^4/доп.і > ^ ~ длина волны излучаемого НИСЗ сигнала; V, - инструментальная погрешность измеренного значения радиальной скорости.
Для нахождения составляющих ё^ё^ё^ вектора линейной k скорости потребителя и смещения частоты ДЛ,-, полагая это смещение одинаковым для различных спутников, необходимо провести измерения по четырем НИСЗ и решить систему четырех уравнений вида (1.5.10). Для ее решения требуется знание дальностей р, и координат еі,е2>ез потребителя. Данная информация в ПА CHC ГЛОНАСС/НАВСТАР, как правило, привлекается из псевдодальномерных измерений.
Для решения систем нелинейных алгебраических уравнений (1.5.9), (1.5.10) можно применять как прямые, так и итерационные алгоритмы решения нелинейных задач. Прямые алгоритмы используются для начального определения пространственно-временных координат потребителя при значительной их априорной неопределенности. Они дают практически точное решение системы, составленной из / уравнений с і неизвестными.
Итерационные алгоритмы используются для уточнения априорных значений пространственно-временных координат потребителя путем отыскания поправок к ним в процессе последовательных приближений. Наибольшее распространение в современной ПА CHC получил метод Ньютона, как наиболее просто реализуемый и быстро сходящийся итерационный алгоритм.
Очевидно, что при использовании ПА CHC в рамках ИСОН в качестве априорных значений пространственно-временных координат потребителя целесообразно привлечение данных о координатах места объекта, выработанных в БИИМ. В этом случае решение исходной системы нелинейных уравнений производится путем последовательных приближений решений линеаризованной системы относительно поправок к координатам
bXj - е j - е j ,
где e~j - априорные значения координат местоположения потребителя. При этом уравнение (1.5.8) в методе Ньютона представляется в виде
3
dpi
(1.5.11)
95
где р, ~ \^(eji ~еі? ~ расчетные значения псевдодальностей, Ь=1
или в матричной форме
Z = Hx+ г, (1.5.12)
гдє z = [P143m1-P1 Ризм.2-Р2 РизмЗ-РЗ Ризм4"Р4Г ~ Виктор
