Бакулев П.А., Сосновский А.А. Радионавигационные системы (2005) (1151784), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Помеха стойчивость РНУ характеризует возможность работы РНУ (РНС) в условиях радиопомех. Для количественной оценки помехоустойчивости используют отношение сигнал/помеха (обычно по напряжению), при котором погрешность определения И' не превышает выбранного значения с заданной вероятностью. Экспл ага ионная э ективность характеризует средние затраты времени на настройку, регулировку и обслуживание устройств и систем. Чем больше затраты времени на профилактические и ремонтные работы, тем ниже эксплуатационная эффективность РНУ или РНС. Технические параметры это — совокупность величин, характеризующих технические средства, необходимые для получения заданных тактических параметров.
Важнейшие технические параметры: значение и стабильность несущей частоты; вид и параметры модуляции излучаемых сигналов (формат сигнала); диаграммы направленности антенн; мощность передатчика; чувствительность приемника, масса и объем бортовой аппаратуры. Эти параметры определяют рентабельность ЛА. Отклонение любого технического параметра от заданного значения влияет на определенный тактический параметр, чтопк отдельных случаях может вызвать отказ РНУ (РНС).
Например, увеличение. массы и объема аппаратуры 17 приводит при фиксированной взлетной массе ЛА к снижению полезной нагрузки или запаса топлива либо к увеличению взлетной массы, что сопровождается ухудшением летно-технических характеристик ЛА (дальности полета, маневренности и др.). Параметры зарубежных РНС. Используемые в технической литературе параметры, кроме перечисленных выше, включают специальные характеристики: точность, эксплуатационную пригодность и целостность (достоверность) системы. Точность систем характеризуют обычно удвоенной СКП, однако эту характеристику используют при определении только линейной точности или при описании погрешностей вдоль ортогонаяьных осей какой-либо системы координат.
В системах, определяющих МП, применяется удвоенная СКП определения местоположения (20гвз-допЬ)е гоог теап зс)ваге), представляющая собой радиус окружности, которая содержит не менее 95% всех возможных местоопределений данного объекта. Используется также вероятная круговая погрешность (СЕР-с~гоп)аг еггог ргоЬаЬййу), т.е. рациус окружности, содержащей 50% всех местоопределений. Считается, что 2дгшз = 2,5СЕР.
Вводят следующие определения точности: прогнозируемая точность — точность местоопределения по отношению к истинному положению объекта; яовторяюыаяся точность — точность, с которой потребитель навигационной информации может возвратиться на позицию, координаты которой были измерены ранее с помощью той же РНС; огяиосигяельная точность — точность, с которой потребители навигационной информации, использующие одну и ту же РНС, определяют свое положение в одной и той же точке и которая характеризуется расстоянием между этими потребителями в момент времени, соответствующий определениям местоположений.
Эксп ата ионная п иго ность (называемая иногда доступностью) — вероятность того, что в любое время и в любой точке пространства РНС обеспечивает потребителя информацией, достаточной дпя определения местоположения с заданной точностью. Мерой этого параметра является выраженное в процентах отношение времени, в течение которого навигационные сигналы данной РНС пригодны для определения местоположения, к общему времени работы системы. Для большинства систем данная вероятность достигает установившегося значения в начальный период эксплуатации системы и не зависит от времени.
лостность остове ность — способность системы обнаруживать свое неправильное функционирование и оповещать об этом потребителей навигационной информации, чтобы исключить использование системы в тех случаях, когда ее эксплуатационные параметры выходят за пределы установленных допусков. Мерой целостности являются зна- 1в пение временной задержки, соответствующей интервалу времени от момента начала неправильного функциойирования системы до того мо- мента, когда об этом будет сообщено экипажу ЛА.
1.5. Классификации радионавигационных устройств н систем Основными классификационными признаками радионавигационных устройств и систем являются назначение; характер источника информативного сигнала; внд определяемого навигационного элемента йг; вид информативного параметра сигнала и и степень автономности. Назначение характеризует класс навигационных задач, для решения которых служит РНС. В соответствии с назначением различают радиосисгсмы глоба1ьной, датьп и йлиэкнвй навигации, насадки, сближения и стыковки ЛА и предупреэсдения столкновений движущихся абьсктав.
Глобальные РНС строятся на основе спутниковых РНС (СРНС) и предназначены для высокоточного определения МП (позиционирования) в любой точке земной поверхности или околоземного пространства, т.е. обеспечивают обычно глобальную зону действия. Эти системы работают в диапазоне дециметровых радиоволн и представляют собой пассивные многопознционные РНС, в которых МП рассчитывается по результатам определения дальностей до РНТ. За РНТ принимают точки расположения навигационных искусственных спутников Земли на орбитах в момент измерений. Р иосистемы альней навига ии РС Н предназначены для определения МП на расстояниях, превышающих дальность прямой видимости.
Системы дальней навигации работают на километровых (длинных) н мириаметровых (сверхдлинных) волнах и представляют собой пассивные многопозиционные фазовые РНС. В этих системах МП рассчитывают по дальностям или разностям дальностей до наземных опорных станций, дальность действия которых составляет несколько тысяч километров.
Для определения МП в дальномерных РСДН необходимо не менее двух опорных станций, а в разностно-дальномерных — не менее двух пар таких станций. Ра иоснстемы ближней навига ии РСБ в основном служат для определения МП в зоне прямой видимости наземных опорных станций (радиомаяков), работающих в дециметровом диапазоне волн. Местоположение объекта рассчитывается по определенным на нем азимуту опорной станции и дальности до той же станции (однопозиционная РНС). Для нахождения этих навигационных элементов в РСБН имеются два независимых канала (каналъ1 азимута и дальности).
Используемый в РСБН метод определения МП комбинированный и называется угламернодагьнамерным (азииутально-дальномерным). 19 Системы пос ки СП самолетов и вертолетов предназначены для получения на борту ЛА информации об угловых отклонениях Аа и Ь13 ЛА от заданной траектории снижения. Для таких СП выделены участки частот в диапазонах метровых и сантиметровых радиоволн. Сантиметровые СП используются также для посадки многоразовых космических аппаратов. Для посадки последних на необорудованные площадки служат бортовые системы, контролирующие высоту и скорость снижения космического аппарата, работающие в сантиметровом диапазоне.
Системы сближения и стыковки и ичаливания предназначены для получения информации о взаимном положении, радиальной скорости и дальности сближающихся объектов на этапе от начала сближения до стыковки. Соответствующие системы функционируют в диапазоне сантиметровых радиоволн или в оптическом диапазоне. В частном случае межсамолетной навигации для решения части нз этих з Шач используются варианты РСБН. Системы п е п еж ения столкновений СПС служат для выдачи экипажу движущегося объекта сигнала об опасном сближении самолетов в воздухе, морских кораблей или автомобилей и команд на выполнение безопасного маневра по расхождению конфликтующих объектов.
В основе авиационных СПС лежат, например, автоматический обмен информацией о высоте и скорости взаимодействующих ЛА и определение расстояния между ними. Характер источника информативного сигнала влияет на структуру РНС и в зависимости от источника принимаемого и обрабатываемого в РНУ сигнала различают активные, активные с активным ответом, иассивные и многонозе иконные устройства и системы. Активные устройства и системы извлекают информацию из отраженных от земной поверхности сигнапов, т.е.
основаны на принципах радиолокации. Отличительным признаком таких РНУ является наличие передатчи- ка на определяющем свое местопо- Г 1 ложенне объекте О (рис. 1.9). вес Им Вырабатываемый блоком фор- мирования (БФС) сигнал усиливается 1 и (при необходимости) преобразуется пм . ! в передатчике (Прд), сигнал которого 1 поступает на передающую антенну ко ка м А-1 н излучается в сторону земной поверхности. Отраженный от этой м поверхности сигнал принимается антенной А-2, поступает на приемник (Прм), а затем — на измеритель (Изм), Рис. 1.9.
Структурная схема акгивного где он сравнивается с сигналом, по- РНУ лученным от БФС. Таким образом, 20 формирование излучаемого (опорного) сигнала и его сравнение с отраженным выполняются на одном и том же объекте О. В активных РНУ излучаемый сигная, как и в радиолокации, называют зондируняяим. Активные ст ойства с активным ответом извлекают информацию из собственного сигнала, ретрансяированного внешним по отношению к определяющему свое МП объекту О устройством (ответчиком), т.е. реализуют принцип «запрос-ответ» (рис.!з10). Рис. 1.1О. Структурная схема активного РНУ с активным ответом Схема построения запросчика аналогична рассмотренной выше схеме активного РНУ, только формируемый в ней сигнал называют сигназом запроса (СЗ).
Ответчик представляет собой приемопередатчик, отличающийся тем, что в его состав включен блок формирования сигпапа ответа (БФСО). Наличие ответчика позволяет увеличить мощность принимаемого Прм-1 сигнала по сравнению с обычной активной систелюй. Поэтому дальность действия рассматриваемых РНУ ограничивается не мощностью передатчика обьекга Прд-1, а дальностью прямой видимости. С целью повышения помехоустойчивости сигналы запроса и ответа (СО) обычно кодируются.
Кроме того, по линии запросчик— ответчик можно передавать дополнительную информацию. Однако системам с активным ответом свойственно ограничение пропускной способности, что связано с перегрузкой передатчика Прд-2 ответчика. Пассивные ст ойства извлекают информацию из сигналов, изяучаемых внешними по отношению к г — —— Г" 3 определяющему свое МП объекту О Пая 1 При передающими радиостанциями, называемыми опорнымп (рис. 1.11). 1 » 1 1 1 1 Опорная станции (Ос) из»уча- 1 БФс-1 1 и и ст сигнал, формируемый блоком 1 БФС-1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
