Шебшаевич В.С., Дмитриев П.П., Иванцевич Н.В. Сетевые спутниковые радионавигационные системы (2-е издание, 1993) (1141982), страница 81
Текст из файла (страница 81)
В системе А'= ЗХ9; Т= !2 ч; тз,„ = 10' повсеместно видны три НИСЗ по крайней мере из одной плоскости. Наиболее неблагоприятным будет минимальное созвездие из трех НИСЗ, наблюдаемых из одной плоскости, и из двух, наблюдаемых из другой (рис. 25.8). Оценка точности определения по созвездию такого типа требует более подробного рассмотрения.
Рис. 25.8. Отображение соз- вездия «3+2» в топоиентри- ческой картинной плоскости, связанной с узлом сети В том же приближении, что и ранее, объем призмы, построенной на разностных градиентах, и = ! К~(паХ йз)! 051ср~(уз — Л~) Х Х()з — 1с1) (1сз — 1»з) !. Используя обозначения 1« — 1»»=Л, (2Л), имеем ! - !Лз/2 з (25.! 9) Приближенная оценка суммы квадратов граней призмы, построенной на обобшенных градиентах для этого случая, такова: Х = (2о ) ~ зр1(4 — ри) + 9»1(йз — йч) — ~р~(йе — 1с1) ( Хз — йл) + + Л1 Л (Зср~ + Л )/2о'. (25.20) Из (25.19) и (25.20) следует приближенное выражение нормированной оценки погрешности обсервации; '(вр«З — 'тк=»Г2 —.. /ь .~-3( ). (2».2!) Рассчитаем порядок этой величины, Пусть Л=.40'. Для НИСЗ, имеющих период Т=12 ч, коэффициент деформации за счет параллакса й=1,31.
Поэтому Л=йЛ=0,92. Положим тр1= = Л/2 равным наименьшему из возможных значений, которое оно может принять: зр~ = 0,46. Тогда из (25.20) получаем о (Яр К,) 4,2. (25.22) Приведенная оценка устанавливает порядок максимальной нормпрованной погрешности обсервации, соответствующей самому неблагоприятному навигационному созвездию НИСЗ.
В большинстве же случаев следует ожидать точность, в 2 раза лучшую. Итак, для обеспечения точности навигационных определений повсеместно во всей сфере обслуживания системы в соответствии с условием (25.2!) необходимо н достаточно использовать экстремальную сеть НИСЗ с минимальной кратностью покрытия К„,„=5. Синтезированная таким образом по чисто навигационным соображениям обшая структура сети НИСЗ сохраняет свободу выбора двух других параметров — высоты Н орбиты и числа и НИСЗ в цепочке. Для окончательного выбора обоснованных значений этих параметров необходимы специальные исследования, связанные с рассмотрением эволюции структуры системы в течение срока ее сушествования, обеспечения надежности функционирования, а также выполнения условий высокоточного определения орбит и их прогнозирования.
Аналогичные приведенным численные исследования были выполнены и для другого созвездия, состоящего из трех НИСЗ на одной орбите и одного наиболее удаленного от плоскости этой орбиты НИСЗ из другой, т. е. созвездия типа «3+!». На 365 1 В 75РКда 4 дх 5 2,5 г 0 1 2,7 4 ДГ Д75 Дб Дб агб Рис. 25.10. Изменение точиостиых ха- рактеркстик созвездия «3+1» при его эволюции Рис. 25.9. Отображение эволюпии созвездия НИСЗ типа «3+1» Т а б л и и а 25.1 Тип ССРНС Характе- ристик» Состав созвездия (Л) 0,85 0,95 1,60 0,93 2,07 «Глоиасс» (24 НИСЗ) Р ГФ„ ГФ, ГФ~ ГФ ! 1,41 2,0 1,13 2,67 0,91 1,03 1,61 0,95 2,12 0,58 0,89 1,55 0,91 1,99 1 1,26 1,75 1,03 2,42 1 1,15 1,70 1,03 2,26 «Навстар» (18 НИСЗ) 0,95 1,57 2,80 1,59 3,39 0,94 1,32 2,48 1,44 2,96 Р ГФ, ГФ.
ГФ~ ГФ 0,83 1,16 2,40 1,36 2,81 0,38 0,99 1,60 0,83 2,04 0,05 0,84 1,40 0,67 1,76 367 рис. 25.9 показана эволюция такого созвездия. Представлена начальная его конфигурация. Цифрами показаны последовательные позиции, занимаемые при движении КА. Рисунок 25.10 отражает происходящие при этом изменения точности обсервации. Теоретическая зависимость точности обсервации, описываемая формулой (25.21), от геометрических параметров созвездия позволяет объяснить и оценить изменение точностных характеристик рабочего созвездия. 254.
СРАВНЕНИЕ ССРНС «ГЛОНАСС» И «НАВСТАР» Изложенный иииимаксиый подход к баллистическому проектированию ССРНС обеспечивает гарантированный мииимум максимальной погрешности иавигапиоииых определеиий во асей области использоааиия ССРНС в течение всего времени ее функционирования. Критерий мииимальиости общего числа орбит приводит, как было показано, к трехорбитальиой схеме баллистического построения привитой в ССРНС «Глоиасс».
Проектирование баллистической структуры ССРНС по критерию минимума общего числа НИСЗ при соблюдении требования минимума их числа иа одной орбите, определяемого условием группового выведения, приводит к другой баллистической коифигурапии — ССРНС «Навстар». Приведем без вывода ее геомет. рические характеристики. Число орбит 6. Орбиты НИСЗ круговые, с периодом Г = 12 ч. Угол ив клока к плоскости экватора 1= 55'. На каждой орбите равномерно распределены по три КА. Разнос восходящих узлов орбит равномерный, ЛЯ=60'. Относительная фазировка НИСЗ в каждой плоскости такова, что в момеит прохождеиия НИСЗ в каждой из плоскостей через экватор в соседней к востоку плоскости ближайший НИСЗ опережает последний к северу иа 40'.
При анализе точяостиых характеристик ССРНС широко используется математическое моделироваиие расчета интегральных характеристик распределения точности, определяющих вероятность того, что погрешность обсервапии ие превышает некоторого заданного значения при случайиои расположенки потребителя и случайном времеии проведения навигационного сеанса. 1 2 5 4 1 2 5 4 5 и 'ЛРад» еЛ~кдл а) 4) Рис. 25.11. Интегральные распределеиия вероятиостей погрешностей иавигапиоииого определения по системе «Глоиасс» (а) и «Навстар» (б) в зависимости от числа А! НИСЗ в используемом созвездии На рис. 25.11 приведены такие зависимости, рассчитанные' в предположении равиовероятиого нахождения П в любой точке поверхности земного шара при равиомерпом распределении навигационных сеансов в пределах суток по оптимальиому в смысле определения точности созвездию, состоящему иэ М НИСЗ (ДГ) 4).
Наименьший угол места НИСЗ в обоих случаях был приват равным йт~п В табл. 25.1 приведены средиие значения полного геометрического фактора ГФ = о '-,ЗрКджг, кормы погрешностей оценки четырехмериого простраиствеиио-времеииого определения и его отдельных компонент; ГФ. — плановых коор- Сравнение систем «Глоиасс» и «Навстар» по вероятиостиым и точиостиым характеристикам созвездмй ' Расчеты выполнены канд.
техн. наук В. С Авдеевым. 1 динат Л)т„, ГФ. — высоты Лй. и ГФг — - времени 1 при работе по опткмальному созвездию, состояшему из И НИСЗ для квазкдальномерного метода измерения. Усреднение проводилось для наземного потребителя по асей поверхности земного шара с шагом ЛЧ=ЛХ=(0' в пределах суток с днскретом ЛГ=(0 . Велкчина Р— вероятность появления ррбочего созвездия нз Лг НИСЗ. Из приведенных результатов моделирования видно, что при Р(~0,5 точностные характеристики обеих систем почти идентичны Различия проявляются при пониженной точности в системе «Навстар», что имеет место даже и при избыточных (й(=5) созвездиях.
С увелкчением числа НИСЗ в созвездии значение нормы погрешности уменьшается. Поэтому с точки зрения повышения точности следоваао бы использовать все видимые НИСЗ, однако, как показывают расчеты, этот выигрыш совершенно незначителен по сравнению с требуемыми для этого затратами вычислительных ресурсов (времени и памяти). Выполненное моделирование позволяет уточнить также пределы изменения нормы погрешностей для баллистических конфигураций ССРНС «Навстар» и «Глонасс» ГЛАВА 26 ОСНОВЫ КОМПЛЕКСНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СРНС С ДРУГИМИ РАДИОНАВИГАЦИОННЫМИ И АВТОНОМНЫМИ НАВИГАЦИОННЫМИ СРЕДСТВАМИ 2$Л. ОБЩИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ И ВОЭМОЖНОСТИ СОВМЕСТНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СПУТНИКОВЫХ РНС И ДРУГИХ НАВИГАЦИОННЫХ СРЕДСТВ Комплексирование — совместное применение различных по виду и способу формирования физических полей для выработки с помощью разнородных датчиков новой по качеству навигационной информации.
Комплексирование может обеспечить: повышение точностных характеристик комплексированной аппаратуры по сравнению с точностными характеристиками ее составляющих; повышение помехоустойчивости и надежности работы комплексируемой аппаратуры; непрерывность определения координат при нарушениях однородности или непрерывности навигационных полей; улучшение динамических характеристик измерителей; сокращение времени выхода аппаратуры в рабочий режим. В распоряжении сегодняшнего потребителя навигационной информации наряду с СРНС имеется значительное количество навигационных средств. В эксплуатации находятся НРНС дальнего действия — импульсно-фазовые и фазовые РНС «Декка», «Лоран-С» и «Чайка», «Омега»; развиваются наземные системы типа «Геолок» с широкополосным навигационным сигналом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
