Васин В.И. Информационные технологии в радиотехнических системах. Под ред. И.Б.Федорова (2003) (1092038), страница 101
Текст из файла (страница 101)
До появления СРНС наиболее совершенными средствами навигации и определения пространственной ориентации мобильных объектов самых различных классов — от самолетов до подводных лодок — являлись гироскопические н инерциальные навигационные системы (ИНС). Ряд несомненных достоинств таких систем, важнейшим из которых является их автономность (независимость от полей внешних источников), определяет необходимость их дальнейшего развития и применения совместно с АП СРНС.
Совместное применение (комплексирование) АП СРНС и ИНС не только обеспечивает необходимое резервирование источников информации, но н позволяет значительно уменьшить итоговую погрешность измерений, 526 Контрольные вопросы поскольку физическая природа, а соответственно, корреляционные свойства погрешностей для этих систем существенно различаются. Действительно, погрешности ИНС в основном связаны с внешними магнитными и гравитационными возмущениями, механическими характеристиками чувствительного элемента, потерями на трение и т. д. Как следствие, высокочастотная составляющая этих погрешностей невелика по сравнению с соответствующими погрешностями СРНС. Однако обусловленная накоплением систематических ошибок ннфранизкочастотная составляющих погрешностей ИНС (дрейф) с увеличением времени наблюдения нарастает, что приводит к необходимости систематической юстировки (переустановки) системы. Напротив, погрешности НВО СРНС характеризуются относительно более высоким уровнем высокочастотного шума, однако этот шум имеет нулевое среднее, и эффект накопления низкочастотной составляющей погрешностей в АП СРНС практически отсутствует.
Таким образом, совместная обработка (фильтрация) результатов измерений ИНС и АП СРНС позволяет реализовать высокоточную «бездрейфовую» систему навигации и пространственной ориентации обьектов, в которой мгновенная погрешность почти полностью определяется ИНС, а долговременная — АП СРНС. В зависимости от организации алгоритмов совместной фильтрации измерений датчиков различной физической природы выделяют следующие схемы комплексирования11171: разомкнутую, слабосвязанную, сильносвязанную и глубоинтегрированную. В частности, в разомкнутой схеме АП СРНС и ИНС функционируют независимо, а совместная фильтрация начинается только на уровне координат. Напротив, глубоннтегрированная схема предполагает наличие единого навигационного фильтра первичных измерений комплексируемых датчиков.
Отметим, что комплексирование ИНС с АП СРНС позволяет существенно снизить требования к классу ИНС, а следовательно, и стоимость последней, поскольку именно долговременная погрешность является фактором, в значительной степени определяющим цену ИНС. Контрольные вопросы 1. Каковы основные принципы построения и функционирования СРНС? Какие основные подсистемы включает в себя обобщенная структурная схема СРНС? Каковы структура и параметры орбитальной группировки? Из чего состоит подсистема КИК? 2. Каковы общие свойства и различия структуры сигналов и сообщений СРНС ГЛОНАСС и ОРЯ? 527 21 22 23 онных систем? 528 3. 5.
б. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 8. Спутниковые радионавигационные системы Что такое навигационные и радионавигационные параметры, навигационные функции? Чем различаются дальномерный, псевдодальномерный и разностно-дально- мерный методы? В чем суть радиально-скоростного метода? Как выглядит обобщенная структурная схема аппаратуры потребителя? Какие основные функции она выполняет? Опишите принципы и устройства первичной обработки навигационной инфор- мации. Как осуществляется поиск сигналов по задержке и частоте? Как производится фильтрация радионавигационных параметров и дешифрация навигационной информации? Какие задачи решаются при вторичной обработке навигационной информации? Какова точность навигационно-временных определений в СРНС? Перечислите факторы, влияющие на точность.
Назовите источники погрешностей НКА, КИК и погрешностей на трассе рас- пространения. Назовите источники погрешностей АП. Что такое геометрический фактор? Каковы принципы дифференциаяьных и относительных измерений в СРНС? Какие параметры корректирующей информации используются на практике? Чем различаются прямой и инверсный ДМ? Какие методы относительных измерений используют в СРНС? Что такое угломерная навигационная аппаратура? Какими параметрами описы- вается угловая ориентация объектов? В чем состоит принцип определения угловой ориентации объектов по сигналам СРНС? Опишите радиоинтерферометрический метод измерения угловых координат.
Какие методы разрешения фазовой неоднозначности при интерферометриче- ских измерениях используются в спутниковой навигации? Какие факторы ограничивают точность угломерной НАП СРНС? Какова дос- тижимая точность угловых измерений? Что такое функциональное дополнение СРНС? Какие виды ФД в настоящее время используют? Опишите локальные, региональные и широкозонные ДПС. Опишите основные виды транспортно-информационных систем с использованием СРНС. Какие преимущества дает комплексирование спутниковых и других навигаци- 9.
РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ Рассмотрены основы теории и принципы построения систем передачи дискретной информации, модели сообщений и каналов, основные информационные характеристики, вопросы выбора сигналов и способы их обработки как в одноканальных, так и в многоканальных системах. Проанализированы помехоустойчивость и основные направления повышения эффективности радиотехнических систем передачи информации, Большое внимание уделено вопросам помехоустойчивого кодирования, синхронизации цифровых систем передачи информации, а также перспективным системам мобильной связи.
9.1. Структурная схема и основные характеристики цифровых радиотехнических систем передачи информации Современные системы передачи сообщений по радиоканалам используют, в основном, цифровые методы. В цифровых системах передачи информации (ЦСПИ) сообщение (речь, текст, подвижное и неподвижное изображение, данные и т. д.) преобразуются в последовательность цифр, которые записываются в виде последовательностей символов (кодовых слов) и передаются по радиоканалу. Преимуществом ЦСПИ является высокое качество передачи информации.
Универсальность формы сигнала позволяет объединять их в более крупные системы и комплексы. Примером являются цифровые сети связи с интеграцией служб, в которых каждый абонент сети (вместо привычного аналогового телефонного канала связи с полосой пропускания 3,1 кГц) на первом этапе их развертывания будет иметь два канала со скоростью передачи 64 кбит/с и один со скоростью 16 кбит!с, а на втором этапе — высокоскоростные каналы со скоростью передачи от единиц до сотен мегабит в секунду.
Во многих развитых странах эта задача частично или полностью уже решена. Цифровыми информационными сетями являются сотовые системы подвижной связи стандартов П-АМРОМ, ОЯМ и С1ЭМА, а также практически все современные спутниковые системы связи. Особенно- 529 9. Радиотехнические системы передачи информации Структурная схема одноканальной ЦСПИ приведена на рис. 9.1. Она включает непрерывный канал связи (НКС), модулятор — демодулятор (модем) и кодер †декодер (кодек). Если первичный сигнал источника является аналоговым, то он на входе претерпевает аналого-цифровое преобразование, а 1 К одея,' М оден Рнс.
9.1. Структурная схема одноканаль- ной ЦСПИ 530 стью построения цифровой информационной сети является использование в них пакетной передачи (информационная сеть с коммутацией сообщений), при которой цифровой поток от одного источника разбивается на пакеты, передаваемые независимо в соответствии с определенным протоколом взаимодействия. Такой режим позволяет повысить пропускную способность сети при заданном качестве и числе каналов. Основным элементом цифровой информационной сети является ЦСПИ, включающая в свой состав совокупность технических средств между источником сигнала (ИС) и ближайшим получателем сигнала (ПС) и обеспечивающая так называемый физический уровень.
Для работы в составе цифровой информационной сети ЦСПИ дополняется устройством управления (контроллером), поддерживающим канальный и транспортный уровень в соответствии с протоколом взаимодействия. Внешними характеристиками вход — выход ЦСПИ являются качество и скорость передачи информации [111. Качество передачи характеризуется вероятностью ошибки р, в приеме одного символа переданного сообщения, а для каналов с переменными параметрами дополнительно еще и надежностью по помехоустойчивости, под которой понимают вероятность Р(Р < Р„„) выполнения неравенства Р, < Р„„где Р„„— допустимая вероятность ошибки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
