Диссертация (1025659), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Дальнейшее повышение точности связано либо с выходом назакрытый «высокоточный» канал, что для гражданского потребителя недоступно, либо с созданием сети дифференциальных станций, что связано с глобальными затратами и неопределенным временем, а также ограниченной зонойприменения.22ГЛОНАСС может работать в двух режимах. Первый, обычный, основывается на работе четырех спутников.
Три из них используются для полученияданных о местоположении и скорости объекта, четвертый – для синхронизациивремени. Второй режим, дифференциальный, подразумевает наличие наземнойстанции и, как правило, в 10 раз эффективнее обычного. Точность ГЛОНАССтакже зависит от взаимного расположения спутников.В силу особенностей проектирования и принципов функционированияСРНС ГЛОНАСС и GPS полезный сигнал, поступающий на антенну аппаратуры потребителя СРНС, обладает очень малой мощностью. Вследствие этогопри полетах ЛА в зонах, содержащих источники радиоизлучения (гражданскиеи военные передатчики, города, аэропорты, и т.д.) возникает эффект кратковременной потери полезного сигнала от навигационных спутников и, соответственно, потери информации от СРНС [30,53]. Это может привести к ошибкамместоопределения ЛА, а также к снижению точности выполнения маневров ЛАи эффективности выполнения поставленных задач в целом [97].Радиолокационные системы.Для коррекции ИНС в качестве внешнего источника информации можноиспользовать различные радиолокационные системы, например, доплеровскийизмеритель скорости и угла сноса (ДИСС), радиотехническая система ближнейнавигации (РСБН), радиотехническая система дальней навигации (РСДН) и др.[4,28].
Внешние источники подвержены влиянию активных помех, поэтомуособенно на территории противника необходимо предусмотреть специфическиережимы работы.В ДИСС скорость полета определяется путем измерения доплеровскогосдвига частоты сигнала, отраженного от земной поверхности. Для полногоопределения вектора путевой скорости необходимо знание составляющих минимум по трем неколлинеарным подвижным лучам. Соответственно ДИССимеют обычно три или четыре луча с различной взаимной ориентацией.23Погрешности ДИСС зависят от многих факторов.
Наиболее значительными являются погрешности, обусловленные сменой подстилающей поверхности, например, лес-горы, лес-поле [30,46]. При полетах над водной поверхностью погрешности ДИСС сильно зависят от состояния поверхности, отражающей радиоволны. Наиболее неблагоприятные условия для работы ДИСС создаются при полетах над гладкой водной поверхностью, над ледовыми полями.Отражение сигнала от неспокойной водной поверхности сопровождается возникновением погрешностей, обусловленных перемещением водной поверхности, течениями, перемещением верхних слоев под действием ветра.Серийные ДИСС имеют ограничения по высоте полета.
Кратковременныевыходы ЛА из зоны устойчивой работы ДИСС приводят к погрешностям. Также погрешности возникают при полетах в зоне дождя или над ней. СкоростьЛА может измеряться по отношению к дождевой массе вместо поверхностиземли. Наличие ветра также может приводить к погрешностям ДИСС.Вся совокупность перечисленных факторов, обуславливающих возникновение погрешностей ДИСС, позволяет сделать вывод о характере измененияпогрешностей. Результат действия многообразных возмущающих факторовобычно моделируется случайным процессом типа белого шума.Радиотехническая система ближней навигации (РСБН) ‒ это неавтономная радиомаячная региональная однопозиционная система, предназначеннаядля определения положения ЛА относительно радиомаяка (РМ) в пределахдальности прямой видимости [6,28].
Основу систем составляет сеть независимых наземных радиомаяков ‒ азимутальных, дальномерных и азимутальныхдальномерных, являющихся источниками специальных радиосигналов. Приемная аппаратура, размещаемая на борту ЛА, обеспечивает измерение параметровэтих сигналов и формирование соответствующих навигационных параметров ‒азимута и/или дальности.Навигационная информация, формируемая бортовой приемной аппаратурой РСБН, обеспечивает возможность расчета географических координат ЛАили построение невязок между измеряемыми азимутом и дальностью и рассчи-24тываемыми по известным значениям координат радиомаяка и счисляемым значениям координат ЛА.Точности дальномерного и азимутального каналов РСБН различна ‒ соответственно различию в принципах дальномерных и угловых измерений.Дальномерный канал работает по принципу измерения задержек сигнал натрассе «ЛА ‒ радиомаяка» подобно дальномерному каналу ГНСС.
Соответственно, погрешности измерений дальности подобны погрешностям ГНСС.Азимутальный канал строится на основе временных либо фазовых измерений,при этом погрешности измерения азимута обратно пропорциональны расстоянию до радиомаяка.Радиотехническая система дальней навигации (РСДН) ‒ это глобальнаямногопозиционная система, предназначенная для определения географическихкоординат ЛА по измерениям разностей дальностей до нескольких специальных радиостанций дальнего действия ‒ до нескольких тысяч километров или впределах земного шара [8,28]. Приемная аппаратура, расположенная на бортуЛА, работает в пассивном режиме, измеряя разности дальностей от ЛА до нескольких пар наземных станций.Радиотехнические системы дальней навигации реализуют позиционныйметод навигации, при этом решение задачи формирования значений геодезических координат ЛА осуществляется во встроенном вычислителе бортового приемника сигналов РСДН, который в составе выходной информации выдает, среди прочего, радийные значения долготы и широты.Первичными измерениями РСДН являются разности дальностей от приемника до ведущей и ведомых радиостанций, соответственно, погрешности измерений дальности подобны погрешностям ГНСС.
Погрешности выходных величин приемника РСДН ‒ координат ЛА связаны с погрешностями разностейдальностей. Согласно Российскому радионавигационному плану, планируетсяобеспечить: точность определения координат не хуже 20 м после дифференциальных поправок к сигналам РСДН [28].25Одним из наиболее эффективных средств разведки воздушных и наземных целей являются авиационные комплексы радиолокационного дозора инаведения (АК РЛДН) [14,30]. Существующие комплексы оптимизированы длявыполнения определенного ограниченного числа оперативно-тактических задач.Комплексы, оптимизированные для работы по воздушным целям, часто называют авиационными комплексами разведки и наведения, а комплексы для действий по наземным целям ‒ это авиационные комплексами радиолокационнойразведки и целеуказания.По существу, АК РЛДН представляют собой авиационные информационно-управляющие комплексы, использующие различные самолеты разведки иуправления, например, американские самолеты Е-2 и Е-3 [14], объединенные всистему при помощи многоплатформенного комплекса передачи данных.
Главной целью информационно-управляющих систем является оценка воздушной,воздушно-космической, наземной и надводной обстановки в зоне ответственности, распознавание намерений противника и управление своими средствами.Эти комплексы предполагается применять в качестве основного звена в создаваемых сетецентрических информационно-управляющих системах.Современные АК РЛДН, как правило, используются в качестве источников информации о средствах воздушного нападения в реальном масштабе времени, в частности, для обеспечения разведывательной и боевой информациейразнородных потребителей в системе разведки и предупреждения о воздушномнападении, например, информацией группировок истребительного авиационного полка.
Самолет Е-3 AWACS (Airborne Warning and Control System) снабженАК РЛДН. Комплекс отличается высокой помехозащищенностью и надежностью в работе. Бортовое радиоэлектронное оборудование комплекса позволяетиспользовать его в качестве воздушного пункта управления в системе противовоздушной обороны (ПВО) и при управлении тактической авиацией на театревоенных действий.261.2. Коррекция навигационных систем ЛАНаиболее полная компенсация погрешностей ИНС осуществляется с помощью алгоритмической обработки информации с ИНС и дополнительноговнешнего по отношению к ИНС датчика навигационной информации [7,30].При проектировании алгоритмов комплексной обработки [27] в избыточныхсистемах широкое применение получил прием, основанный на формировании«разностных» измерений, из состава которых исключаются отыскиваемые выходные параметры, и решении вместо исходной задачи оценивания этих параметров вспомогательной задачи оценивания [48,49] ошибок измерителей.
Получающиеся в результате алгоритмы называют инвариантными. Это названиеобъясняется тем, что при линейном характере задачи такой прием обеспечиваетполучение несмещенных оценок и независимость их ошибок от оцениваемыхпараметров [10,62].При функционировании ИНС в режиме коррекции от внешних измерительных систем обычно используется компенсация ее погрешностей с помощью алгоритмов оценивания [30,32]. В автономном режиме работы ИНС применяется прогнозирование [66,80] и последующая компенсация погрешностей ввыходном сигнале системы (если автономному режиму работы ИНС предшествовал режим коррекции от внешних измерителей) или методы формированиякомпенсационных сигналов, основанные на приближенном формировании угловых скоростей ГСП вокруг осей стабилизации как функции соответствующихуглов прецессии [61].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
