06. Методы измерения навигационных параметров, страница 2

Координаты потребителя, в принципе, можно получить, еслиприменить интегральный доплеровский метод (см. лекцию 2), т.е. измеритьрадиальные скорости Ri в течение некоторого времени t , а затемвычислить интегралi t  t R t dt R t  t   R t  .ii(5.4)itНедостатком данного метода, как упоминалось в лекции 2, являетсяневозможность определения координат потребителя в реальном масштабевремени. В СРНС второго поколения этот недостаток особенно ощутим,поскольку из-за большой высоты орбиты НКАградиентрадиальнойскорости мал, поэтому для достоверного измерения разности i необходимодлительное наблюдение.

Поэтому в СРНС второго поколения доплеровскиеметоды применяется толькодля определения составляющих скоростипотребителя, а для получения информации о координатахx , y , z6используется одним из описанных выше "дальномерных" методов.Кроме того, при определении скорости потребителя радиальноскоростнымметодомлюбаянестабильностьчастотыегоопорногогенератора приводит к неконтролируемому изменению доплеровскогосмещения частоты, а, следовательно, к дополнительным ошибкам измерениясоставляющих скорости потребителя. Иными словами, данный метод, также, как и дальномерный, предполагает наличие в аппаратуре потребителяпрецизионного стандарта частоты (времени).

Поэтому на практикеприменяется модификация данного метода, описанная ниже.6.3.2 Псевдорадиально-скоростной методПсевдорадиально-скоростной (псевдодоплеровский) метод позволяетопределять вектор скорости потребителя в присутствии неизвестногосмещения частоты сигнала, например из-за нестабильности эталона частоты.При наличии такого смещения Ri выражение для радиальной скоростиможно представить в виде двух слагаемыхRˆ i  R i  R i  ( xci  x)( x ci  x )  ( y ci  y)( y ci  y )  ( z ci  z)( z ci  z) / Ri  R i(6.6)По своей идее метод алогичен псевдодальномерному методуопределении координат потребителя. Для нахождения вектора скоростипотребителяx , y , zи поправки R i   Fд iнеобходимо провестиизмерения по четырем НКА и решить систему четырех уравнений вида (6.6).Для ее решения потребуются знания дальностей Ri , и координат x , y , zпотребителя.

Как уже говорилось, эта информация может быть получена изпсевдодальномерных измерений (6.2).6.3.3 Разностно-радиально-скоростной методСущность данного метода заключается в определении трех разностейR ij  Ri  R jдвух радиальных скоростей НКА. При этом разности можно7вычислять относительно одного или относительно различных НКА. Посуществу,привычислениипсевдорадиальныескоростиразностейR̂ i ,такмогуткакиспользоватьсяпритакомивычитаниикомпенсируется неизвестное смещение Ri (в предположении, что этосмещениеодинаковоедляразличныхспутников).НавигационныепараметрыR i  ( xci  x )( xci  x )  ( yci  y )( y ci  y )  ( z ci  z )( zci  z ) / Ri  ( xcj  x )( xcj  x )  ( ycj  y )( y cj  y )  ( z cj  z )( zcj  z ) / R jПоверхности положения представляют собой поверхности телавращения, фокусами которого являются координаты центров масс i- го и j-гоНКА.Так же как и для "дальномерных" методов, точность определениясоставляющих вектора скорости в разностно-радиально-скоростном методесовпадаетсточностьюопределениятехжесоставляющихвпсевдорадиально-скоростном методе.Достоинством разностно-радиально-скоростного метода является егонечувствительность к нестабильностям эталонов частоты инеконтролируемымсмещениямчастоты,аегодругимнедостатком—невозможность оценки нестабильности эталонов частоты.6.4 Комбинированные методыПомимо перечисленных основных методов определения компонентвектора потребителя возможны комбинированные методы, использующиекроме СРНС дополнительные измерители координат, имеющиеся употребителя.

Так, в дальномерном методе при наличии у потребителяизмерителя высоты h можно вместо измерений трех дальностей до НКАограничиться измерением двух дальностей. В этом случае навигационнаяфункция будет включать два уравнения вида (6.1), а третье необходимоеуравнение дает измеритель высоты:8RЗ  h 2  x 2  y 2  z 2 .Другойзаключаетсяаспектвзаменеиспользованиясовокупностикомбинированныходновременныхметодовизмеренийнакомбинацию одновременных и последовательных измерений или насовокупность только последовательных измерений, например определениекоординат потребителя разностно-скоростным методом (6 .5).

В качестведругого примера можно привести псевдодальномерный метод, которыйможно реализовать, заменив четыре одновременных измерения по четыремНКА на два последовательных измерения по двум НКА или на четырепоследовательных измерений до одного НКА. Однако такая заменавозможна только при условии, что за время получения измерений допустимопренебречь изменение координат потребителя пренебрежимо мало, т.е. длянеподвижных или низкодинамичных объектов.Аналогичные комбинации возможны и для других методов.9.