Диссертация (1025634), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Применение КОИ в определенииданного параметра считается эффективным, если значение соответствующего103коэффициентаэффективности больше 1,05. Если значениезаключено впределах от 0,95 до 1,05 включительно, то КОИ не улучшает точностькорректора в определении соответствующего параметра. И в случае, когда<0,95 делается вывод, что применение КОИ снижает точность корректора врежиме «коррекции»Оценить точностную эффективность КОИ в режиме «прогноза»возможно только на участках временного пропадания сигналов корректора.Приемник СНС может приостановить выдачу навигационных параметров,например, при затенении его антенны корпусом самолета во времяманеврирования. В некоторых случаях возможно искусственное снятиедостоверности сигналов корректора и перевод КОИ в режим «прогноза». Научастке прогноза вычисляются по (3.6) значениепогрешности по каждой из координат имаксимального ростадля каждой из составляющихвектора скорости.
Полученные величины сравниваются с величинами,равными удвоенным значениям СКО погрешности корректора в определениисоставляющих вектора скорости, оцененными на участках нормальной работыкорректора. Применение КОИ на участке прогноза считается эффективным покоординате, если величиназначениядля нее не превосходит соответствующего. Определение составляющей вектора скорости с помощью КОИна участке прогноза эффективно в случае, когда соответствующая величинаудовлетворяет соотношению.Чтобы получить оценку точностной эффективности КОИ в режиме«прогноза», необходимо определить среднее значение величиныкоординаты и величиныдля каждойдля каждой составляющей вектора скорости.Средние значения вычисляется по множеству участков прогноза. КОИ врежиме «прогноза» эффективно, если вычисленные средние не превосходятпогрешностикорректора по соответствующей им составляющей вектораскорости.
На Рис. 3.1 представлена схема оценивания эффективности КОИ врежимах «коррекции» и «прогноза» по материалам летных испытаний.104Накопление информации (КБТИ)Параметры ИНС, СНС, КОИПНК, БЦВМ, КОИЭталонирование (КБТИ)-дифференциальный-режимоптический измерения-комплексная обработка информацииНаземная обработкаСинхронизация потоков информацииФормирование погрешностей корректора, КОИОпределение радиуса корреляции погрешностей корректораСоставление наборов независимых значений погрешностейОпределение эффективности КОИ в режиме«Коррекции»Оценивание погрешностей корректора иКОИ () по набору иззначенийВычисление параметровКОИ эффективна, если<45ДаИспользованиепоследовательного анализаОпределение эффективностиКОИ в режиме «Прогноза»НетВычислениеточечныхоценокиоценивается врежиме «Коррекции»Вычисление коэффициентовдля всех навигационных параметровКОИ эффективна, еслиРис.
3.1. Схема определения эффективности КОИ105Таким образом, на основе анализа современных способов оценкиэффективности КОИ можно сделать следующие выводы:1. Эффективность комплексной обработки оценивается, как и в [68], посоотношению точностных характеристик корректора и КОИ. Представленыкритерии оценивания эффективности комплексной обработки сигналов ИНС иприемника СНС в различных режимах. В режиме «коррекции» эффективностьКОИ находится по соотношению между СКО погрешности корректора и КОИ вопределении навигационных параметров. В режиме «прогноза» оцениваетсяскорость изменения погрешности координат и среднее значение погрешностисоставляющихвектораскоростиКОИ.Вычисленныехарактеристикисравниваются с оцененными характеристиками погрешности корректора вопределении составляющих вектора скорости.2.
Известные методы оценивания точностной эффективности КОИосуществляютсяпосравнительномаломуобъемуматериаловлетныхиспытаний.3. При использовании в КОИ данных стандартного режима работыприемника СНС инструментом, позволяющим получать погрешности поданным дифференциального режима работы приемника СНС, является КБТИ.Если в КОИ в качестве корректора выступают данные дифференциальногорежима работы СНС, то для нахождения погрешностей используются данныепрецизионной оптической аппаратуры.3.2. Разработка критерия оценивания эффективности комплекснойобработки навигационной информацииПри управлении ЛА в качестве источников информации о состоянии ЛАиспользуются различные навигационные системы [33].
Обычно базовойнавигационной системой ЛА является ИНС, особенность которой высокаяпомехозащищённость, но с течением времени погрешности увеличиваются имогут достигать неприемлемых величин. Поэтому для повышения точностиИНС применяют дополнительные измерительные системы и КОИ. В качестве106дополнительнойизмерительнойсистемычастоиспользуютСНС,отличающиеся высокой точностью, но слабой помехозащищённостью.
Самыйраспространённый алгоритм КОИ предполагает применение сигналов ИНС иСНС для алгоритма фильтрации [62], который используется при оценкепогрешностей ИНС. Оценки погрешностей корректируютвыходной сигналИНС.В условиях устойчивой работы СНС точность ИНС с КОИ сопоставима сточностью СНС и может даже уступать ей.В связи с этим обстоятельством актуальна задача оценки эффективностиприменения КОИ для коррекции навигационной информации от ИНС. Поэтомунеобходимо разработать критерий, с помощью которого можно принятьрешение об использовании ИНС, СНС и КОИ или только СНС в качествеисточника информации при управлении ЛА.Критерии оценки эффективности КОИ на основе материалов лётногоэксперимента.Впрактическихприложенияхприменяютсякритериииметодыоценивания эффективности алгоритмов КОИ на основе материалов лётныхиспытаний [79].
Анализируются точностные характеристики схемы коррекцииИНС и СНС на основе обработки информации, полученной в процессе лётногоэксперимента [18].В работе [5] представлены критерии оценивания эффективности КОИпосле проведения лётных испытаний и наземной обработки полученнойинформации. Сформулированы требования, предъявляемые к измерительнымвыборкам,полученнымвполёте,способамформированиянаборовпогрешностей в определении навигационных параметров СНС, погрешностейКОИ.Также оцениваются параметры распределения погрешностей СНС иКОИ с помощью методов статистического оценивания. Для получениядостовернойоценкиСКОпомалойвыборкеприменяется метод последовательного анализа [47].значенийпогрешности107Предполагается, что СКО погрешности оценивается для нормальнораспределённых случайных величин и закона распределения Лапласа 1–го рода.Также разработана схема применения последовательного анализа сравнениямежду собой двух наборов из абсолютных значений погрешностей.
При этом неделаетсяникакихаприорныхпредположенийозаконераспределенияпогрешности.Погрешности навигационных параметров СНС малы, поэтому для ихопределения используют значения траекторных параметров, полученных спомощью комплекса бортовых траекторных измерений. Получение эталонныхзначений траекторных параметров осуществляется оптическими средствами –кинотеодолитами «Янтарь», «Оникс», РТС «Вега-Н», а также комплексомбортовых траекторных измерений, разработанным в ЛИИ им. М.М. Громова[13].В качестве критериев оценки эффективности в работах [18, 47]использованы коэффициенты эффективностиоценки, фильтрациии смещения, которые вычисляются для каждого навигационного параметра (3.1)Когда коэффициенты эффективности меньше 30 %, то делаетсязаключение о нецелесообразности использовании КОИ [13].Представленные критерии эффективности оценки КОИ (3.1) имеютсущественные недостатки. При превышении погрешностей КОИ уровняпогрешностейСНСкоэффициентыэффективности(1)отрицательными величинами.
Коэффициент смещения оценкистановятсяпри≈0может достигать больших величин и оценка эффективности с помощью этогокритерия становится несостоятельной [47].Другим способом определения эффективности КОИ, разработаннымпрофессором Татуевым А.И., является вычисление коэффициентаточностной эффективности отношением СКО погрешностипогрешности КОИ (ИНС, СНС, алгоритм фильтрации):СНС к СКО108(3.8)Коэффициент эффективностивычисляется отдельно для каждогонавигационного параметра. Чем меньше СКО погрешности навигационныхпараметров КОИ, тем больше коэффициентЗначенияточностной эффективности., близкие к единице, свидетельствуют о совпадении точностныххарактеристик параметров КОИ и СНС.
При уменьшении погрешностей КОИпо сравнению с погрешностями СНС величина коэффициентабудет большеединицы. Если оценённые характеристики погрешности параметров КОИ будутбольше соответствующих характеристик СНС, то значения коэффициентовокажутся меньше единицы.Если величинадля исследуемого параметра будет больше единицы, тоКОИ следует признать эффективной при определении этого параметра. ПрименьшеединицыКОИнеэффективноиспользоватьисследуемого параметра. Значения коэффициентадлявычисленияанализируются поформуле (3.8) с использованием величин СКО погрешности СНС и КОИ,полученными в процессе лётного эксперимента с некоторой ошибкой [28].Поэтому если оценённое значение коэффициентаокажется близким кединице, то можно считать, что КОИ не изменяет уровень погрешностикорректора в определении данного параметра. Допуская уровень ошибки вопределениидо 5 % от величины параметра, под «близостью» к единицебудем подразумевать отклонение от единицы не более чем на 0,05, т.е.
всезначенияиз интервала от 0,95 до 1,05 можно считать близкими к единице.Применение КОИ, не обладающей точностной эффективностью вопределении ряда навигационных параметров, может быть оправдано такимисвойствами, как непрерывность и целостность сигнала КОИ.Представленные критерии эффективности КОИ предполагают наличиеданных летных экспериментов, проведение которых является трудоёмким идорогостоящим мероприятием.109Критерий оценки эффективности КОИ в полёте.В процессе полёта уровень погрешностей СНС и КОИ зависит от условийфункционирования измерительных систем, режима полёта и др. ПоэтомуоценкиточностнойэффективностипримененияКОИ,полученныепорезультатам анализа данных лётного эксперимента в условиях конкретногополёта ЛА, могут быть неадекватными.Целесообразно разработать критерий оценки эффективности примененияКОИ с использованием текущей информации, полученной на борту ЛА.БазовыйалгоритмрассматриваемойсистемыКОИ–алгоритмфильтрации.
Одним из самых распространённых алгоритмов фильтрацииявляется фильтр Калмана, недостаток которого – это возможность получениярасходящегося процесса оценивания параметров в условиях отсутствиядостоверной априорной информации о статистических характеристикахвходного и измерительного шумов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
