Соловьев Ю.А. Системы спутниковой навигации и их применения (2000) (1151868), страница 46
Текст из файла (страница 46)
Так, при номинальной точности (СКО) определения координат и высоты полета порядка 5...7 м (СРНС в дифференциальном режиме) точность (СКО) определения зтих параметров вблизи ВПП после КОИ повышается до уровня 1...1,5 м и 0,2...0,$ м соответственно. Такая точность в состоянии удовлетворить даже требованиям 11-й категории ИКАО. Вопросы комплексирования АП СРНС и ИНС при решении задачи обеспечения посадки также освещены в ряде других работ. Приводятся предварительные результаты испытаний ИНС типа Н-7б40 как со встроенной пятиканальной платой ОРБ ОЕМ (фирма Со)(пж), выдающей псевдодальности, так и с 12-канальным приемником "Рогов-12" (фирма ТгвпЫе), имеющим на выходе информацию о координатах. При зтом реализованы как сильносвязанная, так и разомкнутая схемы комплексирования. Боковая и высотная ошибки находились на КОМГ1ЛЕКСИРОВАНИЕ СРНС И ДЕьУГИХ НАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ уровне 1,2...1,5 и (смещение и СКО), что может быть достаточным для посадки по 1-й категории.
Возможности АП СРНС на посадке получнлн высокую оценку летного состава. Рассмотрены вопросы комплексирования АП СРНС с фазовыми измерениями и ИНС. При этом достижимая точность определения координат для наземных геодезических комплексов находится в диапазоне 0,5...1 и. Применение снльносвязанной схемы позволяет реализовать точность и на сантиметровом уровне [Ц. Опубликованы материалы комплекснрования АП СРНС в дифференциальном режиме с ИНС и для других применений, в том числе для наведения баллистических ракет [Ц. Опубликованы результаты комплексирования АП СРНС с ИНС в интересах решения задачи определения ориентации. Для авиации, в частности, таким образом может существенно продвинуться решение проблемы выставки ИНС в высоких широтах, а также на подвижном основании [Ц. Работа [Ц посвящена рассмотреншо общих вопросов комплексирования спутннковых радионавигационных систем ГЛОНАСС и ОРБ с другими навигационными системами и средствами.
Изложим более лолробно последние результаты, полученные в этом направлении н опубликованные в трудах прошедших в последнее время конференций и в других изданиях [12-2 Ц. Прежде всего значительный интерес представляет опыт интеграции приемника ОРБ в бортовое оборудование самолета-"невилнмки" В-2. Навигационная подсистема НБЗ бомбарлировщика В-2 "Стелс" первоначально предназначалась для выполнения задач в автономном режиме без использования коррекции от спутниковой радионавигационной системы ОРБ [12].
Поэтому она включает две обычные платформенные ИНС с высококачественнымн инерциальными датчиками и гравитационной компенсацией, Одна нз платформ вместе с астрокорректором (АК) образует астроинерциальную навипщионную систему (АИС) (рис. 12.8). Задачей АК является ограничение ошибок ИНС, обусловленных дрейфами гироскопов. НЗЗ корректируется также измерениями дальности и скорости изменення дальности относительно известных ориентиров.
Такие измерения осуществляются с помощью бортовой РЛС с синтезированной апертурой (САР). г ' АИ 1 1 1 3 1 1 1 ! ! Рис. 12.8. Упрощенная схема навигационной подсистемы самолета В-2 Р 194 Бортовая аппаратура (БА) ОРБ типа МАОК (Мипапиеб ОРЗ АпЬогле Весе)чег) фирмы КосЬке11-Со! 1шэ размешастся на борту В-2 с целью: ° обеспечения точного целеуказания с помошью РЛС с САР; ° пуска управляемых средств поражения (УСП), осиашенных аппаратурой ОРБ; ° обеспечения применения неуправляемых средств поражения.
Для обеспечениа ускоренного взлета и обеспечения системы автоматнческого управления информацией об углах ориентации самолета в состав оборудования включается лазерный информационный комплекс вертикали и курса (ЛИК-ВК), построенный иа основе колы цевых лазерных гироскопов среднего уровня точности фирмы Кеаг(оп. Одной из задач ЛИК-ВК является обеспечение начальными данными ИНС и АИС для их начальной выставки на земле н в воздухе. Прн этом предусматриваются три модификации наземной выставки: наземная выставка с гирокомпасированием, ускоренная наюмная выставка и быстрая выставка Во время выставки в воздухе ЛИК-ВК работает как основное навигационное средство до прогрева и выставки платформенных систем. ЛИК-ВК имеет собственный фильтр Калмана, который, в частности, используется для комплексирования ЛИК-ВК с ОРБ.
В процессе выставки предполагалось также использовать измерения РЛС с САР. В номинальном режиме работы ХББ АИС и ИНС связаны в единый комплекс посредством фильтра Калмана НББ 67-го порядка. Кроме того, в качестве резервного работает фильтр АИС. В случае расходимости фильтров ХББ н АИС фильтр ХББ будет автоматически разделен на два фильтра (ИНС и АИС), При использовании ОРБ показания координат и скорости этих фильтров будут практически одинаковыми. Разделение фильтров НББ и АИС может осушествляться оператором н вручную. Коррекция НББ с помощью ОРЯ осушествляется посредством слабосвюанной (каскадно-связанной) схемы комплексирования, в которой: ° предусматривается коррекция координат и высоты полета через 30 с с разносом «оордннатных и высотных коррекций на 15 с; ° измерения скорости при этом не используется, поскольку предполагается высокая точность определения скорости в ИББ в автономном режиме; ° точная скоростная информация ИНС используется с частотой 1б Гц для сужения полосы пропускання следящих контуров ЯА ОРЯ с целью борьбы с помехами, Приемник ОРБ МАОК позволяет использовать как одночастотные, так и двухчастотные определения координат а зависимости от складывающейся электромагнитной обстановки и условий прохождения и приема спугннковых радиосигналов.
При этом используются различные модели ионосферных задержек (Бшге 5 н Ягаге 3). Более высококачественные данные ОРЗ (Я!ага 5), полученные на основе приема сигналов не менее, чем 4-х космических аппаратов (КА) со слежением по коду н несушей и демодуляцией данных, обрабатываются с помощью фильтра, весовые коэффициенты которого соответствуют обычной схеме Калмана. Более грубые измерения (Бгаге 3) воспринимаются фильтром с дополнительными весовыми коэффициентами (не более 1/10).
Размешению приемника на борту предшествовали тщательный анализ возможных вариантов антенны н выбор наилучшего, что позволило несколько улучшить наблюдение КА при сравнительно малых углах места. КОМПЛЕКСИРОВАНИЕ СРНС И ДРУГИХ НАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ Для обеспечения устойчивости работы фильтра Калмана при смене рабочего созвездия вводилось искусственное завышение уровня шумов системы (()-Вшпр)пй). Для использования 0РЗ при решении задач целеуказания и применения оружия предусмотрен ряд приемов, позволякпцнх повысить стабильность и точность решения следующих задач: ° "замораживание" используемого созвездия НКА; ° искусственное отсеивание некоторых НКА; ° "стабилизация" ноносферных поправок на время нспользовання 0РЗ в системе целеуказания (0РЗ АЫед Тагйебпй Бузтеш, 0АТБ). Принятые решения проверены в ходе лабораторных и летных (на летающей лаборатории и самолете В-2) испытаний, подтвердивших нх эффективность.
В работе (13] приводятся результаты размещения и использования аппаратуры бРБ на самолете ближней авиационной поддержки А-10, полученные в ходе испытаний, которые были проведены 39-8 испытательной эскадрильей ВВС США на авиабазе Эглин (Флорида) с августа 1997 по аиварь 1998 года. Пятиканальный модуль 0РЗ фирмы Сорйпз 0ЕМ-П1 встраивался в БИНС фирмы НопеуттеП Н-7640 на кольцевых лазерных гироскопах (КЛГ), образуя такам образом интегрированную спутниковую БИНС (СБИНС) в габаритах 1Зх18х25 см.
Сигналы бРЗ принимались посредством антенны с фиксированной диаграммой направленности. Для комплексирования БИНС н приемника бРБ использовался фильтр Калмана, оценивающий 28 переменных состояния и использующий треутольные матрицы. Прн этом реализованы трн режима навигационных определений: чисто инерциальный, чисто спутниковый н режим комплексной обработки информации БИНС и 0РЗ. СБИНС заменила ранее размещенную на самолете ниерцивльную систему типа ЬИ-39. Заменен также пульт управления и индикации (ПУИ).
Кроме того, дополнительно был размещен блок связи и данных, обеспечивающий системы самолета исходными данными. Это оборудование взаимодействует с другими приборами, системами оружия и индикации (индикатор на лобовом стекле, ИЛС). Испытывались три режима выставки БИНС: "на земле" посредством гнрокомпаснрования и запомненного курса, а также "в полете" прн использовании бРБ. Соответствующие требования и результаты испытаний приведены в табл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
