rpd000000832 (1012236), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Координаты точки старта РН:
Геоцентрическая долгота - -2.3017;
Геоцентрическая широта - -44.367;
Превышение над общим земным эллипсоидом - 42 м.
Азимут пуска РН - 108.
Время моделирования составляет 180 секунд (активный участок полета РН).
Варианты заданий сведены в таблицу 4.1.
Таблица 4.1.
№ варианта | Используемые системы | Возмущающие факторы |
4A | БИНС (уравнение Пуассона) | N = 0.5с, N = 0.003 м/c2; = 0.3с, = 0.03 /час; |
4B | БИНС (уравнение Пуассона) | N = 0.5с, N = 0.003 м/c2; = 0.3с, = 0.03 /час; |
4С | БИНС (уравнение Пуассона) + СНС | N = 0.5с, N = 0.003 м/c2; = 0.3с, = 0.03 /час; Ошибки СНС: = 0.1с; = 15м. |
4D | БИНС (уравнение Пуассона) + СНС | N = 0с, N = 0.003 м/c2; = 0с, = 0.03 /час; Ошибки СНС: = 0с; = 10м. |
4E | БИНС (параметры Родрига-Гамильтона) + СНС | N = 0с, N = 0.003 м/c2; = 0с, = 0.03 /час; Ошибки СНС: = 3с; = 10м. |
4F | БИНС (параметры Родрига-Гамильтона) + СНС | N = 1с, N = 0.003 м/c2; = 1с, = 0.03 /час; Ошибки СНС: = 3с; = 15м. |
4G | БИНС (параметры Родрига-Гамильтона) + СНС | N = 1с, N = 0.003 м/c2; = 1с, = 0.03 /час; Ошибки СНС: = 3с; = 10м. |
4H | БИНС (параметры Родрига-Гамильтона) + СНС | N = 0с, N = 0.003 м/c2; = 0с, = 0.03 /час; Ошибки СНС: = 3с; = 10м. |
Моделирование работы комплексированной навигационной системы подвижного объекта на основе совместного использования радиобаровысотомера и многоканального приемника СНС ГЛОНАСС/GPS.
Постановка задачи: Потребитель (пользователь) СНС движется равномерно и прямолинейно в вертикальной плоскости (плоскости стрельбы) и оснащен комплексированной бортовой навигационной системой, включающей радиобаровысотомер и многоканальный приемник СНС ГЛОНАСС/GPS. Необходимо провести имитационное моделирование процесса навигационных определений на основе совместного использования обеих навигационных контуров с учетом неточности задания начальных условий, систематических и случайных ошибок измерений (варианты).
Методические указания к заданию №5.
-
В рамках данного задания используется траекторная СК (см. рис.5.1.), в которой уравнения движения объекта записываются в виде:
Y
y(t)
V k
hизм
профиль высот
h(x)
x(t) X
где
V - абсолютная скорость объекта;
k - угол наклона траектории.
Необходимо отметить, что полный вектор состояния пользователя задается компонентами положения и скорости начальный вектор состояния является случайным, распределенным по нормальному закону с заданным вектором математического ожидания и ковариационной матрицей.
-
Для пользователя определен эталон профиля высот, находящийся в памяти бортовой ЭВМ и представляющий собой файл (массив), содержащий высоты опорных точек подстилающей поверхности. В промежутках между опорными точками значения эталонных высот восстанавливаются линейной интерполяцией.
-
Предполагается, что радиобаровысотомер, установленный на борту объекта, производит измерения текущей высоты в соответствии со следующим:
где hизм - высота, измеренная высотомером;
у - вертикальная координата объекта;
hпр(x) - текущая высота профиля подстилающей поверхности;
- систематическая ошибка измерений высоты, представляет собой случайную центрированную гауссовскую величину с заданной дисперсией;
h - случайная аддитивная ошибка, представляющая собой реализацию случайного процесса, определяемого следующим уравнением формирующего фильтра первого порядка:
w – белый шум;
h и h – интервал корреляции и с.к.о. данного случайного процесса.
-
Моделирование работы резервного навигационного контура СНС сводится к следующему алгоритму:
где
- оценка положения и скорости, вычисленная многоканальным приемником ГЛОНАСС/GPS;
- «истинный» вектор состояния объекта;
- ошибка определения положения и скорости:
- систематическая ошибка определения координат и скоростей;
аддитивная ошибка определения координат и скоростей, представляет собой реализацию случайного процесса, определяемого следующим уравнением формирующего фильтра первого порядка:
где
w – белый шум;
и – интервал корреляции и с.к.о. данного случайного процесса.
-
Определение положения и скорости объекта с использованием основного навигационного контура (радиобаровысотомера) заключается в решении уравнений дискретного фильтра Калмана:
где - апостериорная оценка отклонения вектора состояния от опорного значения;
yi – вектор истинных измеренных параметров (высота над постилающей поверхностью);
Hi – матрица частных производных измеренных параметров по вектору состояния в окрестности опорной траектории;
Di – матрица интенсивностей шумов измерений.
Необходимо помнить, что при определении матрицы H ( ) нужно учитывать текущий профиль эталонных высот, построенный на опорной траектории объекта.
Кроме того, в состав расширенного вектора состояния объекта можно включить систематическую ошибку измерений высотомера с формальным диф. уравнением вида:
с целью уточнения значения ошибки и последующей коррекции опорных измерений.
-
Определение положения и скорости объекта с использованием комплексированного навигационного решения аналогично предыдущему случаю, однако в качестве опорного вектора состояния объекта необходимо использовать оценку, полученную многоканальным приемником СНС.
Кроме того, в состав расширенного вектора состояния объекта можно включить систематическую ошибку определения координаты y по данным СНС с формальным диф. уравнением вида:
Варианты заданий.
Задание №5 (варианты)
Потребитель (пользователь СНС):
Начальные условия движения: x = 0м, y := 2500 м, V = 200м/с; k = 5.; ковариационная матрица пользователя – диагональная, причем x,y = 50м,
Vx,Vy = 0.1 м/с.
Интервал времени навигационных определений 10 мин., частота работы навигационной системы – 1Гц.
Варианты заданий сведены в таблицу 5.1.
Таблица 5.1.
№ варианта | Навигационная система | Возмущающие факторы |
5A | Радиобаровысотомер | |
5B | Радиобаровысотомер | |
5C | Радиобаровысотомер + CНС | |
5D | Радиобаровысотомер + CНС | |
5E | Радиобаровысотомер + CНС | |
5F | Радиобаровысотомер + CНС |
Зачет (9 семестр).doc