Соловьев Ю.А. Системы спутниковой навигации и их применения (2000) (1151868), страница 35
Текст из файла (страница 35)
Прн этом использовались как прямые вычисления (столбцы 4 н 5), так н метод нанменьшкк квадратов (МНК). ПРИМЕНЕНИЕ СПУТНИКОВЫХ РАДИОНАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ 163 Таблица 11.1. Согласив между показаниями ИНС н приемников ЗРЗ, град. Таблица 11.2. Расхождения в показаниях приемников 30Р и 6РЗСап3™ Длх конфигурации расположения антенн аппаратуры ОРБСапР»' на гидрографическом судне (рис. 11 1) в табл. 11.3 приведены величины (СКО) расхождений в определении углов ориентации по данным системы ОРЗ и с помощью ИНС в 2-х сериях испытаний. Точки расположения антенн Расстояния между точками: 1-2 42,7 м 1-3 266м 1-4 267м 2-3 17,йм 2-4 176 и 3-4 11,9 и Рис.
11.1. Конфигурация расположения антенн аппаратуры ОРЗСагс1н" на гидрограФическом судне Таблица 11.3. Расхождения 1СКО) в показаниях ОРЗСап2' "иИНС ГЛАВА тт 104 Сочетание метода определения ориентации с помощью приемников СРНС с возможностями других средств ориентации (нвлример, ИНС) исследовалось применительно к авиации в [2-10].
В [11] рассмотрен другой метод, основанный на определении составляющих скорости ОРБ-приемником, работающим от одной антенны, и их обработке с помощью фильтра Калмана с последующими вычислениями путевого угла, а также углов крена и тангвжа (рис. 11.2). Для проверки метода был выбран приемник ХотАге1 ОРЗ. В качестве эталонного использовался спутниково-инерциальный комплекс (1(ос!очей М!8!Г). Летные испытания были проведены на одномоторном самолете Р!Рог Агтои в условиях средней турбулентности атмосферы при скорости ветра 52 км/ч на различных этапах полета.
Оценивачись показавия индикаторов того и другого средства. Оценка летного состава положительна, что позволяет рекомендовать использование метода в качестве резервного Ско Приемник Скопосгь Фильтр Вычисление углов ОРВ Калиена ориентации Ускорение Углы ориентации Рис. 11.2. Упрощенная блок-схема определения углов ориентации подвижного объекта Ряд работ посвящен определению углов ориентации космических аппаратов. Так, в [12] приведены результаты исследования метода пространственной ориентации врашиощегася КА при использовании 4-х предварительно неориентированных антенн. В [1 3] исследуется метод обработки измерений, позволяющий получать углы ориентации КА с помощью 2-х базовых линий на основе вектора измерений 2-го порядка, состоящего из двойных разностей фаз. Приведены результаты моделирования, подтверждающие возможность использования метода на КА.
В [!4] описан интерферометрический метод определения ориентации КА и его реаппация с помощью приемника ОРБ и микромеханических инерциальных датчиков. Метод н технические средства предназначены для использования на небольших связных КА с ограниченной энергетикой в тех случаях, когда необходимо определять направление с точностью порядка 0,1...0,5'. В [15] рассмотрены аспекты определения углов ориентации для малых КА при использовании одной антенны приемника ОРЗ.
Исследование проведено применительно к первому португальскому микроспутнику РоЗАТ-1. Показана возможность определения углов крена н тангажа с точностью 3', а курса 10' соответственно. В работе [16] рассмотрены вопросы реализации функции ориентации с использованием очень коротких баз (от 4 до 90 см), реализуемых на гидроакустических буях в Арктике в ходе наблюдений, выполняемых канадскими вооруженными силами. Буи должны работать на широтах выше 80 и определять направление с точностью не хуже 5'. В ходе работ с приемниками ОРБ Салай!ап Магсоп! СМТ 8700 и Могого!а ЧРОпсоге были получены вполне удовлетворительные результаты.
Аналогичной проблеме посвящена работа [17] применительно к КА. В [18] приведены результаты оценки возможностей определения положения н ориентации вращающейся ракеты. В [19] исследованы возможности комплексной системы определения ориентации, предусматривающей использование двух приемников СРБ, компаса и волоконнооптического гироскопа. Показана возможность определения азимута с точностью 0,5', а вертикали — 1,4', а также возможность беспрерывной работы в условиях городской застройки. ПРИМЕНЕНИЕ СПУТНИКОВЫХ РАДИОНАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ 11.2. Применение СРНС в горном деле В работе [20) описаны возможности, открывающиеся при использовании аппаратуры и методов ОРБ в горном деле по опьпу работы угольной компании ТЬнпбет Вазш Соа! Со., занимающейся открытой разработкой угля в карьерах ипата Вайоминг (США).
Общая площадь этих карьеров составляет примерно 30 квазззатных км, протяженность одного из них 5,5 км прн глубине 75 м. Спутниковая аппаратура позволяет существенно снизить стоимость добычи угля при ее использовании в качестве средства контроля н наблюдения за транспортными операциями, при проведении бурильных работ, управлении машинами и при обеспечении различного рода сьемок и т.д. При этом используются весьма точные методы, такие, как кннематический метод в реальном времени (КТК) и др. Предполагается, что использование псевдоспутников в состоянии существенно повысить доступность сигналов для лх использования в горном деле. Аналогичным вопросам посвящена работа [21)„в которой излагаются взгляды специалистов компании Мог(ц)аг Мшшй Буыешз шс. на использование СРНС в ходе открытых разработок полезных ископаемых в карьерах. Отмечается, что ОРБ широко испояюуется для обеспечения транспортных, бурильных, топографических и других работ.
В качестве основных ограничений при этом оказываотся многолучевость, вибрации и ограниченная видимость НКА. Наибольшие проблемы создает последняя, поскольку в карьерах зачастую видно только "полнеба", что не гюзволяет принимать сигналы от 5-ти и более НКА, как того требуют методы ВТК. Действительно, при проведении работ в карьерах благоприятные условия при типичных "углах маски", равных 30', имеют место лишь в течение 25% рабочего времени. В этих условиях автор считает целесообразным в дополнение к использованию ОРБ прием сигналов даже частично развернутой ГЛОНАСС. В работе [22) приведены результаты использования СРНС при обеспечении добычи меди в Чили (Снцйшсаншш) в открытом карьере, который является самым большим медным карьером в мире.
Он расположен на высоте 3000 м над уровнем моря, имеет глубину до 800 и и размеры в плане 6 на 4 км. Инженеры рудника занимаются вопросами использования СРНС более десяти лет. Основная проблема, как считает автор, в недостатке НКА, находящихся в поле видимости. Поэтому естественным было обращение к приемнику Азйгесп ОРБ+ОЬОНАББ КТК, использующему сигналы обеих систем (ГЛОНАСС н СРБ). Прн этом репшлнсь в основном те же задачи, что рассмотрены выше. 11.3. Использование СРНС при строительстве и контроле сооружений В работе [23) излагаются результаты использования аппаратуры ОРБ, позволяющей измерять относительные перемещения с точностью хг см по горизонтали н я 2 см,по вертикали для контроля состояния висячих мостов, высотных зщшмй н других протяженных конструкций. При эпзм в первую очередь имеются в виду колебания, смешения и напряжения, возникающие нз-за воздействия ветра и других геофизнческнх факгоров.
Обсуящвются различные аспекты организации наблюдений, важнос1ь которых трудно переоцешпь в условиях возможных землетрясений, ураганов н других катаклизмов. В работе [24) освещены вопросм использования приемника СРНС при контроле и управлении работой бульдозера в ходе проведения точных подготовительных работ. Автен- ГЛаВа 11 ны рюмещаются на крыше кабины и на лезвии ножа бульдозера.
Сообщается о возможности реализации миллиметровой точности по трем координатам при скорости поступления данных 5 Гц. Добавим, что для обеспечения таких работ фирмой ТгппЫе вмпущена специальная аппаратура ОР$ Тога1 бшг1оп™, реализующая сантиметровую точность определения разностей расстояний в реальном времени и позволяюпшя повысить производительность работ на 50... 100ь4. Ярким примером применения СРНС при строительстве может служить упоминавшееся ранее в главе 8 использование метода КТК при сооружении моста-тоннеля через пролив Оресунд, разделяющий Швецию и Данию. Обитая протяженность сооружения 1б км. Размах работ потребовав для своего обеспечения размещеиня специальной дифференциальной спутниковой подсистемы.
Завершение работ намечено на 2000 г. Однако наиболее впечатляющим примером является использование в 1995 г. СРНС для контроля и управления транспортировкой огромной норвежской газовой платформы (превышающей по высоте примерно в 1,5 раза Эйфелеву башню) нз фиорда в северную Атлантику к месторождению Тролль н» расстояние примерно 570 км. При зтом для контроля использовались внешние измерения двух спутниковых ДПС, двух специальных систем измерения дальностей, теодолитов, а также измерения ОРЗ в относительном режиме. Внугреннимн измерениями были показания инерцнальных (гироскопических) датчиков платформы типа гнрогорнзонткомпаса нли курсовертикали.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
