Радиоэлектронные системы Основы построения и теория. Справочник . Под ред. Я.Д. Ширмана (2007) (1151789), страница 68
Текст из файла (страница 68)
Вклю- чает наземные аэродромные маяки со спутниковой ап- паратурой ОРБ. Система береговой охраны США. Включает 50 станций приема сигналов ОРБ и позволяет измерять дальности с точностью до единиц метров на расстояни- ях до ! 00 км от каждой такой станции [3.31]. 9.4.б. Перспекпзиеы создания третьего поколения СяРВ (ОРИ И) Политика дальнейшего развития СРНС США. Провозглашалась еще президентом США Клинтоном как общенациональная. Наряду с модернизацией и рас- ширением группировки ОРБ намечались: ) создание межспутниковых линий связи; ) совместная эксплуатация НКА ОРБ и ГЛОНАСС; ) дополнение %ААЛЕ системами 1.ААБ; ) защита от помех с воздушных шаров, запушенных террористами; ) свертывание неспутниковых РНС к 2005 г. [3.29], однако к 2004 г.
исследована возможность использова- ния РНС 1.ОКАН как резерва ОРЯ [3.38]. Концепция ОРИ П1. Разработана в период 2002- 2004гг фирмой ЬосЕ)зееб Мап!и по поручению ВВС США [3.37]. Предусматривает межспутниковую систе- му связи, т.е. связь с одним НКА обеспечивает связь с каждым НКА. Характеристики НКА ОРЗ 1П: ° срок службы — 15 лет; ° высота орбиты !0898 м.миль[20183 км); ° наклонение орбиты — 55', ° масса — 3960 фунтов; ° число излучаемых частот — 5. Повышается помехоустойчивость по отношению к маскирующим излучениям на 38дБ.
Для этого вводится сигнал повышенной мощности, сужаются характери- стики направленности антенн н совершенствуются уст- ройства обработки (по-видимому, согласно разд.25). Снижаются ошибки измерения без привлечения диф- ференциальных систем, В режиме повышенной точности (РРЯ) ошибки по горизонтали доводятся до 2,! м, а по вертикали до 3,2 м.
В режиме стандартной точности (БРБ) ошибки снижаются по горизонтали с 36 до 3,7 м, а по вертикали — с 77 до 5,6 м. Результаты должны со- ответствовать оцениванию по двум «наихудшим» НКА, В 95'Ъ случаев точность не должна быть ниже 90ть от указанной. Привлечение дифференциальных систем в режиме повышенной точности ОРИ 111 должно снизить ошибки до 0,75....0,11 м. 9.4.7. Лрииеры аппаратуры попьзоеапзелей СРНС Судовой навигационный приемник СН-3101 (Украина). Обеспечивает навигацию морских и речных судов.
Определяет координаты, скорость, путевой угол и текущее время по сигналам СРНС ГЛОНАСС и ОРИ, 143 выдает их на индикатор и внешние системы. Предусмотрен ввод дифференциальных поправок. Обеспечивает ввод и хранение до 500 маршрутных точек и 50 маршрутов движения„запоминание текущих координат в качестве маршрутной точки, движение по маршруту с сигнализацией отклонения от него. Точность определения местоположения (СКО): в автономном режиме — 20 м, в дифференциальном режиме— 1...5 м.
Индикаторная точность определения скорости— , ' 0,2 узла (0,1 ьь'с). Темп обновления информации 1 с. Имеет 14 параллельных каналов приема с автоматическим выбором опти;, мального созвездия НКА. Вид приемоиндикатора и антенны показан на Рис. 9.7 рис. 9.7 [3.39]. Навигационный геодезический приемник СН-3601 (России). Предназначен для определения навигационных параметров при геодезической съемке, создании и развитии геодезических сетей, государственного земельного кадастра и мониторинге земель. Обеспечивает прием, хранение и обновление альманахов НКА ГЛОНАСС и ОРЗ, автоматическое с интервалом 1 с определение местоположения с накоплением результатов измерений до 4 ч., оценку и отображение точности определения координат. Автоматически учитывает превышение геоида Земли над эллипсоидом [3.40].
Предусмотрены: выдача информации на ПЭВМ, возможность подключения внешнего стандарта частоты, автоматическая диагностика аппаратуры с точностью до сменного блока. Приемник (рис. 9.8) имеет 14 параллельных каналов приема с автоматическим выбором сигналов созвездия НКА. Точность определения координат (СКО): в автономном режиме— 1О...!2 м, в дифференциальном режиме — 1...2 м, при относительных опреРнс. 9.8 делениях координат с использованием фазовых измерений несущей сигналов на расстоянии от исходной точки до 20 км -2...3 см. Автомобильный навигатор «Сгввд)9 СРБЗ» (Германия).
Включает антенну, вычислительный блок с загружаемой геоинформационной системой и монитор Обеспечивает отображение местоположения автомобиля на фоне карты или плана города, выбор рационального маршрута движения, предупреждение (с голосовым сообщением) о сложных участках дороги.
Наручный навигатор Роге!тех 101 (СЩА). Много- функциональный навигатор для — спортсменов и путешественников. Обеспечивает ориентирование, .6',Р~~,~Фиат "" движение по маршруту, в задан- ную точку, по обратному пути Запоминает 5000 путевых точек, до 20 маршрутов по 125 точек. 12-канальный фиксируемый на руке приемник (рис. 9.9) позволяет определять местоположение с Рнс. 9.9 точностью 15 м (3 м с использованием %ААЯ, разд. 9.4.5), скорость с точностью 0,05 ьис.
Масса — 74 г. [3.4!]. Экспериментальная система ориентировании слепых. Реализует функции человека-проводника с и автоматическое формированием пути движения. Включает СРНС-приемник, компьютер, закрепляемый на поясе, и наушники с микрофоном. Выдает голосовые предупреждения об объектах на пути движения. Испытана в университете штата Флорида [3.42]. 9.4.8. Общие сведения о СРНС «Галилео» Строится с учетом опыта создания СРНС ОРЗ и ГЛОНАСС для европейских нужд.
Ставится задача удешевить в 21 веке использование СРНС для европейцев с обеспечением их навигационной информацией вплоть до 75' северной широты. Созвездие НКА системы «Галилео» должно состоять из 30 НКА в 3 орбитальных плоскостях по 9 основных и 1 резервному Наряду с частотой 1575,42 МГц (разд. 9.4.2) и 1176,45 МГц (разд. 9.4.6) используются частоты 1207,14 МГц (открьггый сигнал) и 1278,75 МГц (коммерческий сигнал) [3.34, 3.35]. Полосы частот соответственно 32 МГц, 24 МГп„24 МГц и 40 МГц.
Предполагается, что комбинированные приемники ОРБ — Галилео (1575,42 МГц и 1!76,45 МГц) повысят точность позиционирования движущихся объектов [3.34]. В перспективе совместное использование сигналов ОРЗ, ГЛОНАСС и «Галилео» повысит точность и надежность навигации в городах, горах, в сложной электромагнитной обстановке, удовлетворит все требования точного захода на посадку [3.35]. В 2004 г. заключен контракт Европейского Космического Агентства (ЕЯА) с Британским Национальным Космическим Центром о запуске первого экспериментального НКА (ОБТВ-и2А) на круговую орбиту средней высоты 23 616 км с наклонением 56' по отношению к экватору.
9.$. Релятивистские эффекты в высокоточных измерительных системах При вьюокоточньгх измерениях с использованием ИСЗ, перемещающихся в поле тяготения, наряду со средой распространения волн (см. разд. 11 и 25) сказываются эффекты теории относительности (релятивистские эффекты) [3.12, 3.17, 3.36, 7.5, 7.6, 7.2!]. Предметом специальной теории относительности являются физические явления в инерциальных системах отсчета при произвольно больших скоростях их взаимного перемещения. Инерциальная систеиа — это система отсчета координат и времени, в которых движение свободных, не испытывающих воздействия внешних сил тел происходит равномерно и прямолинейно. Оби(ая теория относительности наряду с высокими скоростями движения учитывает эффекты гравитации (тяготения) и инерции.
9.8.7. Элементы специальной теории относительности Последующее рассмотрение охватывает: ° принцип относительности Эйнштейна.„ ° уравнения Лоренца; 1-ч/с 1-ч /с 1-ч/с 71+ч/с 1-«-ч/с 1 2/ 2 откуда доплеровская частота Г=(о(ч/с-ч /2с + ...). 2 2 (9.2) При (ч!/с «! значение г»)оч/с = ч/го. (9.3) Преобразование Лоренца (одномерный случай). На рис. 9.10 пояснено взаимное перемещение инерци- альных систем отсчета х', х' у', ',/'их",у",х",/" вдоль осей х' и х" со скоростью ч. При совмещении начал отсчетов в точках 0" х" Рис. 9.10 х =у =х =О,х =ч = х" = 0 синхронизируются часы и принимается /" = /. Отсчеты координат и времени для одних и тех же событий в дальнейшем приходится пересчитывать с помощью линейных прастранстввнно-временных преобразований — преобразований Лоренца. В частности, для со- ° эффекты Доплера при радиальном и при нерадиальном движении. Полагается, что все процессы протекают в вакууме.
Принцип относительности Эйнштейна. Включает три основных полол«сенин: ° физические законы во всех инерциальных системах, а значит и их математические описания, одинаковы; ° скорость распространения взаимодействий не превышает скорости света с; ° отсчеты времени, как и отсчеты координат, в различных инерциальных системах отсчета могут различаться между собой. Последнее положение означало отказ от использования единого ньютоновского времени, не позволявшего совместить два последних положения. Релятивистский эффект Доплера при радиальном движении. Возвратимся к преобразованию электромагнитных колебаний радиально перемешающимся вторичным излучателем (рнс.
8.26). Его анализ не противоречил принципу относительности Эйнштейна, поскольку учитывал конечность и постоянство скорости света с. Несмотря на то, что рассмотрение проводилось только в одной системе отсчета, связанной с первичным излучателем, это не привело к погрешностям с позиций теории относительности. Пересчета времени в системе отсчета, связанной со вторичным излучателем, не требуется вследствие его точечного характера. Введем теперь такую систему отсчета.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
