Казаринов Ю.М. Радиотехнические системы. Под ред. Ю.М.Казаринова (2008) (1151786), страница 82
Текст из файла (страница 82)
В зависимости от принципа работы РТС определение линий положения объектов производится путем измерения времени запаздывания, амплитуды, фазы или частоты принимаемых электрических сигналов. Измерение любого из указанных параметров сигнала происходит с ошибкой. Как уже указывалось ранее, ошибки измерения можно условно классифицировать по причинам их возникновения.
И нструментал ьн ые ошибки. Основной причиной возникновения инструментальных ошибок являются процессы, протекающие внутри узлов бортовой и наземной аппаратуры РТС местоопределения (изменение элементов, параметров и режимов работы схем при изменении окружающей температуры, влажности, питающих напряжении; старение элементов схемы; воздействие внутренних шумов и т.д.).
В инструментальную ошибку входят также погрешности измерения, вызванные неточностью и нестабильностью градуировки шкал и несовершенством систем индикации и отсчета показаний. О ш и б к и р а с п р о стран е н и я. Источником ошибок распространения являются нестабильность условий распространения радиоволн (скорости распространения, рефракции, затухания в атмосфере) и воздействие на систему мешающих сигналов, отраженных от местных предметов, земной поверхности, гидрометеоров и ионосферных слоев. На характер процессов распространения и отражения радиоволн оказывают влияние состояние солнечной активности, суточное и годовое вращение Земли, метеорологическая обстановка, расположение местных предметов в момент излучения и приема сигналов. Ошибки, обусловленные действием внешних п о м е х.
Характеристики погрешностей измерения, вызванных дей- 423 Табли ца 1О.! Точность измерения координат (СКО), м Решаемые задачи Зона полета Полет по маршруту ! . Н ад океаном (бсзори- еитириая местность) 2. Воздушные трассы шириной 20 км 3. Воздушные трассы шириной 10 км 1 250 4. Местные воздушные линии: 1 категории; П категории 250 5. Воздушные трассы при использовании метода зональной навигации 230 Полет в юне аэродрома Некатегорированиый заход иа посадку' 50...70 Специальные полеты (разведка полезных ископаемых, поиск и спасение, аэрофотосъемки и т.
и.) 1 ... 1 0 ' Заход иа посадку иа аэродром, ие оборудован пы й специальными посадочными средствами. 424 ствием внешних источников помех, зависят от вида помех, их интенсивности и расположения источников помех относительно станций системы. Чрезвычайно большое число независимо действуюших факторов приводит к тому, что оценку точности местоопределения можно производить только на основе статистических данных, получаемых в результате большого числа измерений.
Возможно также производить вероятностную оценку точности аналитическим путем, изучая характер воздействия различных факторов и задаваясь предполагаемыми условиями реальной работы системы. Требования воздушных потребителей к точности определения местоположения ВС в зависимости от решаемых задач и районов !зон) полета приведены в табл. 10.1. Требования к точности захода на посадку и посадки определяются эксплуатационными минимумами категорий 1, !! и !!! и будут рассмотрены далее. Требования к целостности. Они характеризуют необходимую степень доверия, с которым можно относиться к информации, выдаваемой навигационной системой.
Целостность предусматривает способность системы обнаруживать отклонение от нормального функционирования и исключать возможность использования данных в случае, когда рабочие характеристики системы выходят за допустимые пределы. Избыточная навигационная информация, которая имеется на борту ВС, может быть использована для проверки целостности навигационной системы. Численно целостность системы оценивается вероятностью оповещения р„, потребителя при нарушении работы системы в пределах допустимого интсрвала времени Т . Может также использоваться другой параметр: значение временной задержки, соответствующей интервалу времени от момента начала неправильного функционирования системы до того момента, когда об этом будет сообщено экипажу ВС.
Требования воздушных потребителей к целостности навигационных систем составляют: .для маршрутных полетов и полетов в зоне аэродрома р„, = 0,999 при допустимом времени предупреждения Т„, = 10 с; ° для некатегорийного (неточного) захода на посадку соответственно р„, = 0,999 и Т„„= 2 с. На этапах захода на посадку и посадки по 1, 11 и !!1 категории 1САО требования к целосгпости (р„„) для бортового оборудования составляют соответственно ! — 1О', 1 — !О" и 1 — 10 Я при допустимом времени оповещения Т„„< 1 с.
Для обеспечения высокой целостности решаются следующие задачи: ° выбор типа, глубины и полноты встроенного контроля и управления; ° использование систем и элементов с высокой надежностью. Требования к непрерывности обслуживания. Эти требования характеризуют способность навигационной системы выполнять свои функции без прерывания режима работы при выполнении планируемой операции. Риск, связанный с непрерывностью обслуживания, представляет собой вероятность того, что нормальный режим работы навигационной системы будет прерван и система не представит необходимую информацию при выполнении заданной операции. Непрерывность обслуживания системы задается в виде значения риска, увязанного с продолжительностью участка планируемой операции.
Требования к готовности. Они определяют способность навигационной системы выполнять свою функцию в момент начала пла- 425 нируемой операции. Связанный с готовностью риск представляет собой вероятность того, что определение местоположения ВС или его наведение не будет обеспечиваться в указанный момент. Готовность системы задается в виде показателя готовности в момент начала выполнения планируемой операции и, как правило, имеет значение для различных систем от 0,99 до 0,999. 10.4.
Системы дальней радионавигации наземного базирования Наиболее широкое распространение получили фазовые радионавигационные (ФРНС) и импульсно-фазовые радионавигационные системы (ИФРНС). В простейших ФРНС многозначность фазовых измерений устраняется путем непрерывного подсчета целого числа полных фазовых циклов в показаниях фазометра при перемещении потребителя от точки с известными координатами. Однако этот метод ненадежен, так как даже кратковременный сбой в синхронизаторе бортового измерителя приводит к потере фазовых соотношений. Наибольшее распространение получил многошкальный метод устранения многозначности. Для его реализации нужно, чтобы сигналы излучались на нескольких частотах, находящихся между собой в определенном численном соотношении.
Используют также метод устранения многозначности, основанный на привлечении информации о функции, модулирующей несущее колебание по амплитуде. Необходимым условием при этом является поддержание строгого синхронизма между модулирующей функцией и фазой несущего колебания. Так, в ИФРНС применяют метод устранения многозначности, основанный на измерении РНП по огибающим сигнальных радиоимпульсов„форма которых близка к колоколообразной, а несущее колебание жестко синхронизовано с некоторой характерной точкой огибающей.
Классическим примером многочастотных ФРНС являются сверхдлинноволновые (СДВ) системы, работающие в диапазоне очень низких частот ()О... !5 кГц). Особенностью радиоволн этого диапазона является слабая зависимость затухания напряженности поля от расстояния. Например, действующая в настоящее время СДВ ФРНС «Омега» при наличии восьми опорных РМ обеспечивает надежное местоопределение потребителей практически в любом районе земного шара.
В СДВ ФРНС опорные РМ излучают последовательно во времени основную и дополнительные частоты. Дополнительные частоты предназначены для реализации многошкального метода устранения многозначности. Для определения РНП, как правило, используют основную частоту, но не исключается возможность по- 426 вышения точности местоопределения за счет привлечения к фазовым измерениям сигналов дополнительных частот. В рассматриваемых многочастотных ФРН С осуществляют частотно-временное разделение сигналов. Диаграмма излучения сигналов ФРНС «Омега» представлена на рис.
10.2. Наземные опорные РМ синхронизованно излучают импульсные радиосигналы большой длительности (0,9... 1,2 с) на частотах 10,2; 13,6; 11,33 кГц. Период излучаемых сигналов!0 с. Сигналы частотой 102 кГц применяют для формирования шкалы высокой точности, Для создания грубой шкалы используются биения колебаний на частотах 13,б и ! 0,2 кГц, а для сверхгрубой — биения на частотах 11,33 и 10,2 кГц. Предполагается, что с точностью до сверхгрубой шкалы местоположение потребителя априори известно.
Как и в других РНС без ответчика, выбор типа измерений для решения радионавигационной задачи в значительной мере определяется стабильностью бортового эталона частоты и точностью априорных сведений о сдвиге временнбй шкалы потребителя относительно шкалы опорных РМ. Применение дальномерных измерений оправдано лишь в тех случаях, когда сдвиг отсутствует или заранес известен.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
