Соловьев Ю.А. Системы спутниковой навигации и их применения (2000) (1151868), страница 47
Текст из файла (страница 47)
12.1. Таблица 12.1. Характеристики режимов выставки БИНС ' КВΠ— круговая вероятная ошибка, вычисляемая в предположении о двумерном нормальном распре- делении ошибок по долготе н широте. Выставка в воздухе предполшается ав участке рзвномераого горизонтального полета, в ходе которого, в частности, оцениваются погрешности ориеитацни н определенна ветра. ГЛАВА зг !- ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! Б! ! ! ! ! ! ! ! Г СВС ! ! 3 Рис.
12.9. Упрощенная схема спугниково-инерциального блока В качестве эталонного средства контроля точности использовалось работающее по фа- зе несущей оборудование ОРЗ У 12 дифференциальной системы фирмы Аз)г!есо, точность которой была лучше 0,4 м. Летные испьпвння ставили целью оценку: ° возможностей сильносвязанной схемы комплексирования СИБ, ° времени восстановления приема сигнаюв ОРЗ после перерывов в работе, обусловленных помехами нли маневрированием самолета, ° скорости нарастания погрешностей МИИБ после потери сигналов, ° характеристик чисто ннерциального режима МИИБ. Получены соответствующие численные оценки для различных режимов полета, вклю- чая маневры при применении оружия с разворотами (перегрузки до 7,5 8) и быстрыми изме- нениями высоты и воздушной скорости, фигуры типа "бочка", "иммельман" и др.
На самолете использовалась антенна, расположенная в верхней части фюзеляжа. Если в ходе полета не удается выдержать такие ограничения, то при последующем автономном счислении погрешности БИНС могут превзойти заданные. Приведены также результаты бомбометания с использованием СБИНС. Их обработка пою!зала, что снижение погрешностей определения скорости и высоты СБИНС по сравнению с характеристиками предшествующей системы приводит к повышению точности бомбометания на 159Ь при использовании обычных бомб. В работе 114] приведены результаты испытаний по программе ПАКРА МО США на самолете ВМС США ВА-18 спугниково-инерцвального блока (СИБ) ПОР (ОРЗ Ои!даосе Рас1о!Зе), имеющих целью проверить возможности такой интегрированной системы в реальных условиях полета ударного самолета тактического назначения.
Испытания проведены в период с 26.11 по 20.12.1996 г. на базе Военно-морского испытательного центра Рапп!ел! К)тегз, Мб. СИБ включал миниатюрный инерциаяьный измерительный блок (МИИБ) на интерферометрических волоконно-оптических гироскопах (ВОГ), миниатюрный 10-канальный приемник (МОК) ОРЗ, работающий с Р-кодом, цифровой процессор и средства связи с другимн системами самолета. СИБ использует снльносвязанную схему комплексирования выходной информации МИИБ и МОК с фильтром Калмаиа, оценивающим 26 переменных состояния. При этом предусматривается ввод инерциальных данных в приемник ОРЗ для улучшения входа в режим слежения и характеристик самого режима слежения (рис.
12.9). КОМПЛЕКСИРОВАНИЕ СРНС И ДРУГИХ НАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ 107 Испытания показали, что точность интегрированной СИБ характеризуется сферической вероятной ошибкой (БЕР) определения места (3 координаты) 4,33 м, что почти в 4 раза лучше номинальной, и срелнеквадратической ошибкой определения скорости О,! м/с. Траектории полета представляли собой "ромб", "восьмерку", специальный маневр для атаки и др. Показано, что восстановление работоспособности приемника 6РБ после перерывов осуществляется за время не более 4 с.
Нарастание погрешности инерциальиого счисления при срыве слежения за сигналами 6РБ идет со скоростью 23 м за 4 мин. При этом радиальные ошибки чисто ннерциального режима находились в пределах от 1,26 до 5,98 км/ч, что в среднем составляет 3,44 км/ч.
Полученные результаты предполагается использовать на последующих этапах работы. В [151 описана основанная на трехосном лазерном гироскопе интегрированная СБИНС (Е61) То!ею 3000 фирмы Бех!ал! Аиоп!оое, испытания которой проведены на самолете Мираж 2000. Гироблок размером 22 см соответствует уровню точности 0,001'/ч. Использована сильносвязанная (с фильтром на 23 состояния) схема комплексирования ИНС и приемника 6РБ, работающего по С/А-коду (в дальнейшем возможна также работа по ГЛОНАСС и по Р- коду 6РБ). При этом реализуются те же режимы выставки, что и в СБИНС дпя самолета А-10.
То!ею 3000 предполагается использовать на самолетах "Мираж Р-1" дпя Испании, "Ирида"— дпа Польши, С-130 и "Пнлатус" — дяя ЮАР, "Альфа-Джет" — для Бельгии. Продолжаются также интенсивные работы по обеспечению использования 6РБ и на других ЛА. Так, фирма Нопеузгей разработала интегрированную СБИНС (ЕшЪегЫед 6РБ- аЫед ПзБ, Е61) на основе КЛГ для танкеров и военно-транспортных самолетов С-1ЗО„С-141 [16!. В аналогичную СБИНС (Е61) на основе упомянутой ранее БИНС Н-764 внедрлетса также аппаратура Тегргош [17! фирмы Вгй!зЬ Аегозрасе. Система Еб! размещается также на вертолетах Армии США ОН-586 [18!. В [19! сообщается о разработке спутниково-инерцнапьной системы для гражданских самолетов А-ЗОО, А-310, А-319. А-320, А-321, А-ЗЗО, А-З40, В-737, В-747-400, В-757, В-767, В-777, Ту-204 и др.
на основе 12-канального приемника 6РБ со средним временем безотказной работы 5500 часов и способностью работать с системами ГЛОНАСС, 9!/ААБ, 136РБ и др. В [201 описана миниатюрная спутниково-инерциальная система Р-М161ТБ™ П (М1ша!цге !и!ейгаГед 6РБ/1НБ Тасйса! Бузге|п) объемом около 1 л, весом 1,4 кг и энергопотреблением 18 Вт, имеющая а своей основе твердотельный цифровой кварцевый инерциальный измерительный блок фирмы Все!пй н 5-канальный приемник М!п)агоге РЕ6К (АН/РБН- 11), фирмы Косйэтей-Сойшз, работающий по С/А и Р(У) кодам 6РБ с криптографическими ключами для режимов селекпаного доступа и "антиспуфинг" (глава 3). Эта система может использоваться в приложениях, требующих высокой точности, а также небольших габаритов, весов н стоимости. Предусмотрены режимы наземной и воздушной выставки, определенна навигационных параметров в корректируемом и автономном режимах.
Комгшекснал обработка информации осуществляется с помощью фильтра Капмана 28 порядка. Коррекция инерциальных данных проводится с использованием позиционных и, при необходимости, скоростных измерений СРНС с частотой в пределах от 1 до 10 Гц. Используются слабо- и сильно- (опция) связанные схемы комплексирования. В работе [21! описана комплексная спупцшово-инерциальная система управления ракеты "воздух-поверхность", запускаемой с самолеш Р/А-18, которая включает компьютер на базе К4700, ранее разработанный встраиваемый модуль приемника 6РБ фирмы Сойшз (бЕМ 111), кольцевые лазерные гироскопы Нопеувей 661320 и акселерометры АП)еб Б!Бпа! ЯА2000 180, а также систему воздушных сигналов Н01 Нопеуией Ай !За!а Буз!еш.
Использована сильносвязанная схема комплексирования. Для спутникового блока предусмотрено две антенны: всенаправленная и с формированием "нулей" в направлениях на источники помех. Разработка сопровождается проведением успешных испытаний системы. ГЛАВА 12 В табл. 12.2 приведены обобщенные характеристики результатов комплексирования в специальных авиационных применениях. Таблице 12.2. Некоторые результаты комплексирования Рвз риость И Иеточвектора ник состояния Схема комплекСтрана веровании В чем реализована Тип БА СРНС Объект МАОК бЕМ-П! В-2 Навигационная подсистема ХЗЗ США Слабосвязанная [12] А-1О США Сильносвязанная Еб! [13] 28 Г/А-18 США Снльносвязанная 26 [14) СИБ (Еб!) Мираж Г-1 и др.
[15) Приемник Зехтапт Фрин- Сильносвязанная ция ЕО1 Тотепт 3000 23 С-130 С-141 США Сильносвязаиная [16-18] Еб! МР).ОК Р-М1б1ТЗ™ ОН-58П БЛА США Сильносвязанная [20) 28 бЕМ-Ш Система управ- ления БЛА БЛА на Г/А-18 США С ильносвязаиная [21] Прн зтом видно, что, как правило, используется сильносвязанная схема комплексирования встраиваемых модулей бРЗ и БИНС на КЛГ или ВОГ. Разработаны пути комплексирования АП СРНС н других систем с использованлем фелеративных фильтров, которое осуществляется посредством оптимального и субоптимального объединения выходной информации локальных подкомплексов, каждый из которых использует по отдельности объединенную навигационно-связную систему типа 1ТЮЗ, аппаратуру СРНС, корреляционно-экстремальную систему, работаннцую ло физическим полям земли и другие измерители с помощью своих локальных алгоритмов КОИ [1).
12,2.3. Комплексная обработка информации группы обьектоа, использующих СРНС Рассматривая вопросы реализации рвзиовидиостей дифференциавыюго режима СРНС, специалисты сталкиваются с использованием и обработкой в том или ином виде спутниковой информации группы объектов.