Радиоэлектронные системы Основы построения и теория. Справочник . Под ред. Я.Д. Ширмана (2007) (1151789), страница 24
Текст из файла (страница 24)
Вновь получаемые данные снижают влияние ошибок, возникающих вследствие дрейфа гироскопов и их колебаний из-за гравитационных аномалий и эллипсоидальности Земли. В отсутствие оптической видимости наблюдение излучений небесных тел в оптическом диапазоне заменяется наблюдением их излучений в радиодиапазоне, Модульное построение облегчает дополнение средств инерциальной навигации астронавигационными датчиками. 3.4. Комплексирование навигационных средств Противоречивость ряда требований к навигационной аппаратуре (см., например, разд. 3.2) и невысокое качество информации, выдаваемой отдельными средствами, заставляют в ряде случаев комплексировать их на объектах навигации.
В результате комплексирования могут решаться задачи различной степени общности и сложности: ° выбор наиболее эффективного в данный момент навигационного средства из имеющихся; ° компенсация недостатков одного из навигационных средств за счет другого; ° оптимальное использование совокупной навигационной информации. Остановимся на этих задачах. 50 Выбор наиболее эффективного навигационного средства нз имеющихся. Проводился ранее в отсутствие микроЭВМ и других вычислительно-логических средств. Вся совокупная информация выносится при этом на приборную доску и выборочно используется оператором (штурманом, летчиком). Компенсация недостатков одного из навигационных средств за счет другого.
Эффективно проводится в настоящее время при использовании вычислительных средств. В качестве примера сошлемся на навигационную систему ТЕКСОМ (Тепа!и Сопгоцг МагсЫпя) крылатых ракет США, в которой недостатки инерциальной системы навигации компенсируются за счет обзорно- сравнительного (см. разд, 3.3.2) метода навигации. РНС ТЕВСОМ. Обеспечивает процедуры: ° программного вывода ракеты в заданные районы коррекции траектории (в том числе при малой высоте полета); ° коррекции траектории по данным корреляционноэкстремальной системы навигации, т.е.
системы навигации обеспечивающей максимум нормированной корреляционной функции между измеренным и ожидаемым двумерным распределением навигационного параметра, в данном случае высоты элементов местности. Полдержание заданной высоты полета и проведение коррекций траектории осуществляют с использованием датчиков высоты полета. Основным датчиком является радиовысотомер, непрерывно оценивающий истинную высоту ракеты над поверхностью Земли. Второй, барометрический датчик оценивает усредненное значение текущей высоты полета относительно уровня моря. Разности оценок барометрического датчика и высотомера, вычисляемые в районах коррекции траектории, характеризуют высоты участков местности над уровнем моря вдоль маршрута полета ракеты.
Аналогичные высоты (с учетом возможных отклонений от заданной программы полета по курсу и времени) заложены в память ЭВМ. Сравнение текущей и заложенной в память информации позволяет уточнить положение ракеты в момент коррекции и исправить дальнейший ее курс, Используется так называемое корреляционное сравнение (см. разд. 21.7), 24.!0 — 24.15 метод поиска максимума (экстремума) корреляционной функции называют при этом корреляционна-экстремачьны.и. В качестве признака района коррекции наряду с признаком характера колебаний рельефа может учитываться его средняя высота над уровнем моря. Исходную информацию, закладываемую в память ракеты, можно получать с помощью фотоприборов, установленных на разведывательных ИСЗ !0.34). Оптимальное использование совокупной навигационной информации.
Является наиболее общей и сложной задачей комплексирования, решаемой на основе вычислительной техники. Пригодные для этой цели общие алгоритмы объединения информации приводятся в разд. 22. 3.$. Особенности гидроакустической навигации Средства инерциальной и радионавигации не могут решать ряда общих задач подводного судовождения, обеспечения безопасности надводного и подводного, гражданского и оборонного судовождения.
В связи с расширением поиска подводных нефтяных и рудных месторождений развивается техника надводного и, особенно, подводного позиционирования, позволяющая возвращаться с буровыми устройствами к ранее выявленным участкам морского дна. В перечисленных случаях средства радионавигации дополняются гидроакустическими навигационными средствами, основанными, как и гидролокационные, на использовании распространения акустических колебаний в водной среде (см. разд. 2.4) [0.42, 9.9). Навигационные эхолоты. Определяют глубину но запаздыванию гидроакустического эхо-сигнала. Работают на несущих частотах 20...50 кГц для измерения больших глубин и на частотах 100...200 кГц для измерения малых глубин.
Ошибки измерения глубины в последнем случае около долей метра. Навигационные гидроакустические лаги. Измеряют абсолютную скорость судна относительно дна. Сходны ло принципу действия с доллеровскими радионавигационными измерителями путевой скорости и угла сноса ДИСС (рис. 3.5,б). Число лучей в измерителях подобного типа может снижаться до двух, один из которых направлен вниз по ходу судна, а второй также вниз, но против хода судна. Гидроакустические маяки. Предназначены для определения места судна относительно определенных участков дна, снабженных маяками.
Различают две разновидности маяков: запросные маяки — тралсполдеры н беззапросные — линееры. Транспондеры, экономя энергию ло сравнению с пингерами, позволяют непосредственно н достаточно точно измерять дальность. Системы позиционирования с короткой базой могут включать три приемных гидрофона на интервале 5...20 м, работающих по одному придонному транспондеру. Использование фазометрии позволяет сократить этот интервал в системах со сверхкороткой базой до 0,2...0,3 м. В системах позиционирования с длинной базой используется несколько придонных транспондеров на интервалах до 10...15 км. Гидроакустические средства подледного плавании (эхоледомеры).
Позволяют измерять расстояние от горизонта подводного судна до нижней границы ледового покрова, а также глубину под килем. При измерении расстояния от горизонта подводного судна до нижней границы ледового покрова (в пределах до 200 м) используют несущие частоты около 80 кГц. При измерении глубины (до 400 м) используется вдвое меньшие частоты. Сходны с ГЛС. Эхоайсбергомеры. Это специализированные ГЛС для наблюдения за льдом но курсу судна.
3.6. Расположение материала по навигационным РЭС в Справочнике. Ссылки на литературу Материал настоящего раздела дополняется вопросами пространственно-временной модуляции в навигационных РЭС с развитием вопросов высокоточной спутниковой навигации (разд. 9). К разд. 3 и 9 имеют отношение общие вопросы радиоэлектроники, распространения волн, дальности действия РЭС, методы оптимизации, обнаружения сигналов и измерения нх параметров, кодирования, адаптации к помехам и условиям распространения волн,жизненного цикла РЭС, массового обслуживания и надежности, матричного описания работы элементов РЭС (разд. 1, 11-28).
Могут представлять интерес вопросы взаимодействия РНС с другими РЭС (разд. 2, 4-8, 10). Материал цо навигационным РЭС можно найти в литературных источниках 10.19, 0.20, 0.42, 0,56 н источниках раздела списка литературы 3). Дополнительные литературные источники по навигационным РЭС следует искать в разделах каталогов УДК 621.98, ББК 32.95 (3.95), транспорт авиакосмический УДК 629,7, ББК 39.47 (0.47) и 39.57 (0.57), транспорт водный УДК 629.1, ББК 39.67 (0.67), военная авиация УДК 623.7, ББК 68.9 (Ц9) и т.д. ( разд. 29). 4.
РЭС ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ 4.1. Общие сведения Передачу информации между пунктами осуществляют в РЭС связи, локации, навигации, управления и т.д. Ниже излагаются основные понятия техники передачи информации, описываются классификация и структура сетей связи, принципы построения многоканальных систем связи, разновидности линий связи. Основное внимание уделяется Чифравым .методам передачи информации. Учитывается возможность передачи информации управления, локации и т.д.
по неспециализированным сетям связи. 4.2. Основные понятия и определения 4.2.1. Сообщение, информация, сигнал Творческая деятельность человека, действие ряда автоматических устройств связаны с хранением, переработкой и передачей разновидностей сообщений: речи, текста, изображений и т.д. Сведения, содержащиеся в таких сообщениях, как и получаемые в локации и навигации, называют информацией. Информацию, пригодную для обмена между вычислительными устройствами, называют данными. Физические возмущения среды, цепей и т.п. в виде волновых процессов, токов и т.д., обеспечивающие передачу информации, называют снгнатамн.
Сообщения и сигналы разделяют на непрерывные и днскретные. Примерами непрерывных сообщений являются речь и музыка, примерами дискретных— телеграфные, буквенные и цифровые сообщения. 4.2.2. Преобразование, кодирование, модуляция Являются операциями передающего устройства при превращении сообщения в сигнал. Преобразование. В технике связи так называют перевод неэлектрической величины в первичный электрический сигнал. В телефонии эту функцию выполняет микрофон. Кодирование.
Это преобразование сообщений или первичных сигналов в определенные сочетания дискретных символов (например, видеоимпульсов), называемые кодовыми кочбинацнячн или отавами. Целью кодирования является согласование источника сообщений с каналами связи, обеспечивающее требуемую скорость передачи информации и помехоустойчивость. Операция кодирования в простейших случаях может отсутствовать. Коды — системы соответствий между сообщениями и комбинациями символов (дискретных сигналов), с помощью которых этн сообщения могут быть зафиксированы, переданы на расстояние или использованы для дальнейшей обработки. Символы, из которых формируются кодовые комбинации, называют элементачн кода.