Соловьев В.А., Лысенко Л.Н., Любинский В.Е. Управление космическими полетами. Часть 2 (2010) (1246993), страница 24
Текст из файла (страница 24)
а случайные величины распределены не по нормальжвту закону. В такой постановке показатели точности носят относитедьный характер, их определяют приближенно. рассмотрим более подробно характеристики точности спугниковых навигационных систем. Для одной из наиболее ранних по времени создания СРНС вЂ” системы «Навстар» в (34г 53] приведены экспериментальные данные о погрешностях измерений и предельных ошибках расчета навигационных параметров (табл.
14.4), на базе анализа которых может быть принята обоснованная зависимость изменения коэффициентов корреляционной матрицы. Глава ! 4. Определение двилкеиия КА иа изиереиияи ТИП Так, элементы корреляционной матрицы рв(г) зависят от в имного расположения направления распространения навнгацно~ го сигнала и диаграммы направленности приемной антенны. О щ при соответствующем выборе форм диаграммы направленное приемных н передающих антенн этим обстоятельспюм можно п1 небречь и считать, что вероятностные харакгеристикн измерен й практически не зависят от взаимного положения ИСЗ н навнгвцво но определяющегося объекта (КА илн ОК).
Это предположение и зволяег существенно упростить процедуру оценки точности решевв навигационной задачи. Второе существенное упрощение обусловжь но предположением о том, что погрешности расчета навигационных параметров связаны в основном с точностью знания эфемерид ИСЗ Если погрешности эфемернд невелики, то искомая корреляцношвм матрица находится через корреляционную матрицу погрешностей эфемерид с учетом ошибок прогноза. Однако на практике искомял корреляционная матрица, характеризующая точность навигацювных определений, зависит от взаимного положения ИСЗ и обьекпь Пренебречь этой зависимостью можно лишь для грубых прикндочных расчетов.
Поэтому широко применяют прием (34], позволив щий суммарную погрешность местоопределения ог представ1пь как произведение двух сомножителей: (14.75) от =уов, где о„— среднеквадратическая погрешность измерений; у — неко. торый коэффициент, характеризующий геометрические условна при которых проводят измерения. Этот коэффициент получил на' звание геозиетрического фактора (ГФ). По своему физическому смыслу ГФ представляет собой нормированную оценку ошибка Методика его определения заключается в расчете поправок (нева зок) по каждому навигационному параметру и по основным м"" шаюшнм факторам, которые также включают в расширенвм" вектор состояния объекта, например, по формуле (14.68) прн "с пользовании в дальнейшем МНК.
Такой подход оказался очень удобным для анализа влияния на точность навигационных опрей лений условий проведения сеанса. Расчетные аналитические соот ношения для ГФ прн использовании того или иного метода нав" гацни имеют сложный вид и зависят от многих причин. Часто определяют численно по ходу моделирования процесса навнга"" онных измерений на ЭВМ. 148 )„У ' ГЬведеюенае дввзгенве Т04 е иееЯЯьзовалпем СРНС зо — 30 Рас. $4.8.Зависимость геометрического фактора ог темна поступления кваз1гтзльномернык изме- рений Рис. 14.9.
Зависимость геометричеслого фактора от продолжительности сеанса измерений по одному ИСЗ Тя =% Я =.~А~). Большое взиянпе на потенчвазь тьн)то точность прн дальномерных методах навигашгонных определений охазцв влет относительное положение ИСЗ "обьекта На йве у Рис ~4. 10 хорошо видно появле- И,у ои нерабочей ны,б„„и,„ассы оц, ' также постепенное нарастание ц ' при удазении от трассы. Оптньное св удаление при дальномерном бе оц опрстелений по одному ИСЗ валяет ооколо 500 км. При смешении т 30 20 1о 0 -|о -20 -зо — 40 Рис. $4ЛО. Влияние положения объекта и ИСЗ на точность навигационных определений 149 „ис )4.8 и )4.9 приведены заимствованные из работы С-гевые е с~глннховые разионавнгационные системыв под ред.
„,рясна и В.С. Шебшаевича (М.: Радио и связь. !982), зави- аП- """ , Тоз от темпа посгупления квазидальномерных измерений Ат ~оста ~зжзггсльности сеанса Т измерений по одному ИСЗ. Анализ в проза жаяснь , ниостсй показывает. что увеличение темпа поступления ин„ни )) напыление числа замеров) не очень сильно влияет на -геристиху точности определений (зависимость близка к логафмнцесхойй а увеличение продолжительности сеанса. начиная с которой Тг.
практически не оказывает В:пФяния на точность опрей навигашгонн~~к параметров. Из рис )4.8 и )4.9 следует ,ске что сеанс измерений должен быть как можно короче, а Аг— ,дх можно меньше (число замеров больше, так как время сеанса 1'гана 14. Оирвдвявнив движения А.4 гю иеиврвниян ТНГЕ середины сеанса относительно мол1ента кульминации. т. е. номе прохождения ИСЗ на кратчайшем (траяерзном) расстоянии от ов екта, усматривается значительное ухудшение точности на восход заходе ИСЗ. При доплеровских (квазидоптеровских) измеренв„ для тех же самых характеристик сеанса (Т и М точность опрезен ний значительно выше.
Ошибка существенно зависит от траверза го расстояния. Еще большее значение ГФ приобретает при навигационных ол. ределениях по созвездню ИСЗ. С гочки зрения анализа точиосг„ принято выделять заеме>опорное созвездие, под которым понимамз минимальное число ИСЗ, необходимых ътя определения навигад)ь' онных параметров.
Состав элементарного созвездия зависит как яп количества определяемых параметров движения, так и от вида иъ меряемого навигационною параметра. Например, для определеввг места (широты н долготы) объекть элементарное созвездие обрьзу. ют два ИСЗ. В табл. 14.5 приведен полученный в указанной вылк работе состав элементарных созвездий (число ИСЗ) при поверят постном и пространственном определении координат объекта ра. ными способами. раб аииа 145 Состав элементариыз созвеззий На точность определений существенным образом влияет Рае положение ИСЗ в созвездии относительно объекта.
Например. Ф элементарного созвездия, состоящею из двух ИСЗ, точность опРя делений будет минимальна при нахсикдении объекта и спутников' одной плоскости, проходящей через центр Земли. Оптимальи 1 рабочим созвездием из четырех ИСЗ является такое их располоа',~ ние, при котором образуется тетраэдр максимального объема. Й'. этом, что уже отмечалось, один из ИСЗ находится в зените, а в тальные — как можно ближе к горизонту в пределах видимости.:" 150 11 1' Оиреде1екие движения йл с исиольюваниеи СРНС З„я планирования навигационного обеспечения на орбите, согвуюшей трассе. проходящей в широком диапазоне различ- ных Р-' бонов Земли.
необходимо располагать картами линий рав~ности. на которые наносят линии равных ГФ. Эти линии б лее полно характеризуют зону действия спутниковых систем и ьазывают относительное расположение районов, гле точность в поь делений будет не хуже некоторого зыанного значения. Если рассматривать глобальную спутниковую навигационную снст „„ему, охватывающую все районы Земли, то в каждой точке прод~стал можно опрелелить потенциальную точность навигаци- нного определения. Совокупность таких точек дает возможность строить иоле точностей спутниковой навигационной системы.
Нахождение математической модели такого поля является слож- ной. ио весьма актуальной задачей. Трудности построения точност- вой модели спутниковой системы усугубляются еше и тем, что поле зошости меняется во времени из-за двюкения ИСЗ относительно поверхности Земли. Расчеты показывают, что зоны повышенной и пониженной точности совпадают с зонами наибольшего сгущения и наибольшего разрежения ИСЗ. Но не только количество видимых ИСЗ опрелеляег зону наивысшей точности.
Как отмечалось ранее, значительное влияние на точность оказывает и конфигурация вы- бранного созвездия. Так, минимальная точность достигается в тех юнах, в которых в данный момент реализуется компланарное распо- ложение ИСЗ. Каждый ИСЗ обслуживает в данный момент времени ограниченную область. определяемую зоной его радиовидимости. Иа 1ранице этой области меняется и точность навигационных опре- делений.
Поэтому модель точностного поля, или функция точности, ~ест Разрывы второго рода на границе области и первого рода в точках где наблюдаемые ИСЗ компланарны. Из-за движения ИСЗ ванины областей изменяются и конфигурация поля также оказыва- ется п переменнои. Если структура ИСЗ регулярна, т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
