ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования. Под ред. А.И.Перова (2010) (1151961), страница 104
Текст из файла (страница 104)
п-«-1 ! о «' "Р~1ИНС ~~п,М-~Л Чп,М-1,1 (17.28) Введем ПВ ),,М-1,О п„М-1,.« Р! чм-1з ~ о,'о,1 ' 'нс ,"М-1,'1 «".,М-1,1 =«И<И.,м-со «ооо ')Р<«нс.,'м-ц И.,м-оо Ф.,м-ьо) «««29« а для плотности вероятности р К„'м 1~ Ъ;",01 '0 запишем выражение, аналогичное (17.25) Р<~,.мьо "оо«)= <Р<««,,мно ооо«)Р<««м с И мно)н««моо «««ЗН« Усреднив (17.29), (17.30) по случайной фазе в«„'м 11 сформировавшейся на начало интервала накопления < („м „,(„м 1~ ) (с учетом параметра навигационного сообщения), получим уравнение, аналогичное (17.21) и,М-«,О п,М-1„Г'1 - ( п,м — 1,01 -( п,м — 1,./ м «о1««м-со)оооо ' *~но,,'м-«) =««о1««,м-ьо оооо ' 1Р~< оно',м-~««« .моо) Р 1~,м-и У0,0,1 658 (17.27) Уравнения (17.26), (17.27) могут решаться рекуррентно на всех интервалах времени ~г„„1,(„1,~1, 1 =0,М вЂ” 2, так как на данных интервалах поступают только измерения от НС (17.10).
РассмотРим интеРвал вРемени [(„м 11 (им, ). На этом интеРвале на внутренних точках имеем только измерения от НС, а в последний момент времени (п м, ~ — — (п„о 0 имеем измеРениЯ от НС и от ИНС. Рассмотрим АПВ зъ м ып,м — 1,0 «т п,м — 1,./ ~. п-«-1 -о Р п,М-1,~ О,О,1 'НСи,М-1,1 "ИНС ~Рп,М-1,1 Интегрированные инерциально-спутниковые навигационные системы Р К',м-1,о ~о,'ю,"1 ' Р К,М-1,~ К,М-1,о а!К,М-1,о (17.31) -/ им ц! ь гле Р1Унс,',и-~~ ~к.,м-и) = ~А (~~,,м-~~ ) . Из уравнений (17.31) следует, что и для интервала времени [, — , ". †. можно использовать рекуррентные уравнения оценивания (17.26) — (17.27) и в итоге сформировать оценку К„'м, ~ и соответствующую ей матрицу дисперсий Рв 3 Рассмотрим теперь вектор !т Т Т (Т Т Т ГТ Т Л +1 Х +1,0,О Р н1,0,0 ~ +1,О,О~ )Х +1,М-1,х Р 1,М-1,.1 ~ 1,М-1,.~ и апостериорную плотность п,О,О п,М-1,~ и+1 1 Р Лп+1 11О,'О,1 ~нсп',О,1 ' 1инс Напомним, что в момент времени 1„О О мы располагали АПВ р Л„Ъ'О О,~ с вектором средних значений Л„и матрицей апостериорных дисперсий Р~ „.
для спутниковых измерений ганс„"'О1ь~ можно ввести достаточные координаты (обобщение понятия достаточных статистик) К„',, Р„- Р» 1 = 1,т, кажДаЯ из котоРых соответствУет АПВ Р ! К„'м 1, ~ганс„"'О1 ' ~, котоРУю и,м-1,./ 1 полагаем гауссовской. Информация о векторе Х'„„оо (входящем в вектор Л„+, ), содержащаяся в спутниковых наблюдениях Унс"'~' ь~, будет полностью входить в оценки К„'м, ~, Рй .„,, поэтому проведем замену п,м -1,3 «НС,О,1 +Кп,М-1,~'Рй~;тМ-1„1 ' ! л,о,о =ьр(л„„ъ;"„)рр'„„"',й„"„„„о„- „„=ь,т!т,"„,л„„), р(л„„ъ7О,")=)я(л„/т,"о;,')р(л„„!л„)ыл„. <п.З21 659 и рассмотрим р Л„„УОО'1~,синс""',К„'м, 1,Р„- .„...
для которой запишем уравнения, аналогичные (17.30), и,о,о и+1 Р Л +1 хо о,'1 1инс К,М-1,,~ Ри„.„м 1,у 1'=1 т Интегрированные инерциально-спутниковые навигационные системы )' о1п ~о (с,,~ 1~,А,l У д;п,~с,,~ Упс;п,(с,.~ У уэкв;п,~с,.Г = (17.37) ак' 100 010 где Й= Можно показать 15.11, что вектор эквивалентных наблюдений может быть представлен в виде с» к »' Уэкв;п,~,~ = Н1~п,lс,.у + Чэкв;п,~„у > ~ = О» М вЂ” 1 » (17.38) где и',„,.„„~ — ДБГШ с матрицей дисперсий Р„не коррелированны по времени и имеют закон распределения, близкий к гауссовскому.
Так как эквивалентные наблюдения у,'„,.„~ т, сформированные в соответ- ствии с алгоритмом (17.37), линейны относительно вектора К„'„~ (см. (17.38)), то для оптимального оценивания этого вектора можно использовать фильтр Калмана (-к к + Р„-,„„~ (у„,.„ (17.39) с начальными условиями (17.34) для каждого временного интервала Г)~п,оз гп,м-кл 1. Итоговые оценки К„"м,~, ~ =1,т формируются с темпом Т, в моменты времени гом,~, ~,м,,, ..., г„д,~, ...
и используютсядля формирования оценок вектора Лп о о на этапе вторичной обработки информации. Введем обобщенный вектор измерений т "" =1-' )'- 1-: )' (--)' для которого запишем обобщенное уравнение т,„, =с)л„„)»с„„,, (17.40) где М с'„„с„„= Р . 661 Вектор Лп„описывается линейными уравнениями (17.15) — (17.17), которые можно обобщить в одно векторное уравнение Интегрированные инерииально-спутниковые навигаиионные системы дит, кроме того, к изменению параметров аддитивного шума и„',д в (17.33), которые в существенной степени определяют параметры комплексного фильтра Калмана в блоке вторичной фильтрации. Во-первых, отметим, что шум т~„'„— некоррелированный во времени, в то время как погрешность у„'„ оценки К„'„= К„"„+ 7„'„является коррелированным процессом.
Во-вторых, дисперсия шума Ч„'„существенно (на порядок и более) больше дисперсии погрешности 7'„„, а данная дисперсия определяет коэффициенты усиления комплексного фильтра в блоке вторичной обработки. Ус; Рис. 17.10. Схема комбинированной тесносвязанной инерциально-спутниковой системы навигации Другим существенным отличием синтезированного алгоритма от известных является то, что в блок первичной обработки вводится не только оценка проекции ускорения (или скорости) на линию потребитель — НС, а весь вектор К„' оценок (включающий проекции ускорений, скоростей и сами псевдо даль- 663 Глава 17 ности), полученный в результате пересчета оценок координат, вектора скорости, вектора ускорений и параметров нестабильности опорного генератора, сформированных в блоке комплексной вторичной обработки.
Это позволяет скомпенсировать часть динамических возмущений, действующих на следящие системы блока первичной обработки (обусловленных динамикой движения потребителя и нестабильностями опорного генератора), что, в свою очередь, позволяет сузить полосы пропускания следящих систем. Причем это сужение полос пропускания задается не произвольно разработчиком, а определяется пересчетом дисперсионных уравнений из блока вторичной обработки в блок первичной обработки в соответствии с (17.22), что автоматически учитывает точностные характеристики работы блока вторичной обработки и геометрию расположения НС.
17.2.3. Синтез алгоритма комплексирования на вторичном уровне (слабосвязанный алгоритм) Описанная в п. 17.2.2 постановка задачи синтеза глубоко интегрированного алгоритма комплексирования НАП СРНС/ИНС с небольшими изменениями может быть использована для синтеза алгоритма комплексирования НАП СРНС/ИНС на вторичном уровне (слабо связанного алгоритма). На выходе блока первичной обработки сигналов в НАП СРНС, формируются оценки псевдо дальности и псевдо скорости Д„ и псевдо скорости У» по всем видимым НС, которые при синтезе будем рассматривать как спутниковые измерения.
Вектор измерений от / -го НКА можно записать Дь»+ » пд /,» пс/,» д,,» усРнс/,» (17.33) где / = 1...Ж; //, », И„ь.» — взаимно независимые дискретные БГШ с диспер- (17.34) — истинное значение дальности до / -го НС; (х/ — х) (»',/ — Р„)+(у, — у) (Е~,/ — Р' )+(г/ — г) (1'',/ — Р' ) (17.35) сиями о.~„/ и сг„'„соответственно; Ц вЂ” систематическая ошибка измерения дальности, вызванная рассогласованием часов спутника и потребителя; ~»'— систематическая ошибка скорости, вызванная уходом частоты задающего гене- ратора в приемнике СРНС; Интегрированные инерциально-спутниковые навигационные системы — истинное значение радиальной скорости спутника относительно потребитет г ~т ля; Х=1хуг], У=~Г, 1' Р,1 — координаты и компоненты вектора скорости объекта в ПЗСК; (х,,у,,г,, 1'„„1',, 1;, ~ — эфемериды ~ -го НС той же СК.
Для синтеза ИСНС используем такую же БИНС, как и в п. 17.2.2, которую также будем характеризовать погрешностями угловой ориентации и угловых скоростей: ~=[~„, ~в(~) ~„)~)~, 1',(~)=[~; Е„Г, ] . Измерения БИНС описываются соотношениями (17.12), (17.13).
Зададим вектор состояния в ПЗСК в виде 1 = Х' У' а' в' Ъ",, где, как и раньше Х = Х' Л, У = У' 1'~, а = а„. Динамика изменения вектора состояния А во времени описывается формулами (17.16), (17.17), которые можно представить в обобщенном векторно- матричном виде линейным уравнением 7).„=УХ„, +Схпх),, (17.36) что является несомненным достоинством рассматриваемого подхода. Синтез комплексного алгоритма Для синтеза алгоритма комплексной вторичной обработки, как и в п.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
