ГЛАВА 21. ТОЧНОСТЬ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ В АКТИВНОМ И ОТНОСИТЕЛЬНОМ РЕЖИМАХ

21.1. ТОЧНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АКТИВНЫХ СРНС

При самоопределении координат потребителя (П) в активном режиме с высокой точностью рационально использовать дальномерный вариант построения системы. Известен, правда, проект угломерно-дальномерной системы фирмы «Вестингауз» [60, 152], где дальность до НИСЗ измеряется методом «запрос — ответ», а два угла относительно этого же НИСЗ - пассивным методом, но точностные свойства этой системы невысоки (ошибка определения координат около

Если в качестве навигационного параметра (НП) в СРНС избрана дальность измеряемая по запросу с П, то для определения поверхностных координат достаточно наблюдать два НИСЗ. Точностные свойства такой системы могут быть

охарактеризованы геометрическими факторами рассмотренными в § 18.2. Однако баланс ошибок, позволяющий количественно оценить элементы матрицы К отличается от баланса ошибок, рассмотренного в гл. 19 применительно к пассивному режиму СРНС. В частности, в рассматриваемом случае не требуется синхронизации излучений НИСЗ. Зато появляется погрешность ретрансляции, обусловленная различием задержек сигналов в ретрансляторах различных НИСЗ, а также нестабильностью этих задержек. Нетрудно видеть, что погрешности эфемерид в рассматриваемом случае оказывают удвоенное влияние на погрешность определения координат по сравнению с пассивным режимом, так как кроме трассы распространения сигнал проходит и в обратном направлении. В табл. 21.1 приведены балансы погрешностей пассивной и активной дальномерных СРНС. Из нее следует, что равенство погрешностей измерений дальностей в сравниваемых системах достигается при прочих равных условиях, если

В ряде практических приложений, например при организации управления движением, возникает необходимость в спутниковых системах наблюдения, представляющих собой такую разновидность сетевых СРНС, для которых результат навигационных определений необходимо иметь в некотором наземном центре наблюдения (см. § 1.3). Если такая система строится на базе пассивной СРНС с последующей передачей результатов навигационных определений в центр наблюдения по связной радиолинии, то ее точностные свойства, как нетрудно видеть, практически полностью определяются свойствами пассивной системы. Точностные характеристики пассивных СРНС подробно рассмотрены в гл. 18 и 19. Остановимся на точностных свойствах систем наблюдения, основанных на активных СРНС.

В активном асинхронном варианте при определении поверхностных координат должны измеряться не менее трех квазидальностей по линиям один из трех НИСЗ - центр

Таблица 21.1 (см. скан) Сравнение балансов погрешностей при пассивном и активном способах измерения дальностей

наблюдения. В активном синхронном варианте с синхронизацией с НИСЗ измеряются разности дальностей по линиям НИСЗ- П - один из двух НИСЗ - центр наблюдения и НИСЗ - центр наблюдения для определения поверхностных координат. В активном синхронном варианте с синхронизацией с центра наблюдения измеряются разности дальностей по линиям центр наблюдения — НИСЗ - П - НИСЗ - центр наблюдения.

Балансы погрешностей в каждом из упомянутых трех вариантов построения активных систем наблюдения приведены в табл. 21.2.

Сравнивая табл. 21.1 и 21.2, легко заметить, что добавление каждой лишней трассы распространения радиоволн в активных системах ухудшает точность измерения дальности и усиливает влияние ошибок эфемерид на точность навигационных определений. С этой точки зрения, казалось бы, что из всех вариантов активных систем наблюдения предпочтение следует отдать асинхронному. Однако не следует забывать, что при этом методе, в отличие от синхронных, кроме определяемых координат неизвестным является расхождение шкал времени П и центра наблюдения. Точностные свойства асинхронного варианта, характеризуемые соответствующими ГФ, похожи на точностные свойства пассивных квазидальномерных СРНС. Очевидно, что при одной и той же сети благодаря уменьшению числа определяемых параметров в синхронных активных системах ГФ всегда лучше, чем в асинхронных (и пассивных), что снижает те проигрыши в точности, которые обусловливаются добавочными трассами распространения сигналов в синхронных системах.

Таблица 21.2 (см. скан) Балансы погрешностей при различных вариантах активных систем наблюдения

Таблица 21.3 (см. скан) Средине значения и СКО ГФ Ггн при активном и пассивном режимах навигационных определений

Для иллюстрации сказанного вновь обратимся к рассмотренным в гл. 19 региональным системам при использовании их в синхронном активном режиме с запросом с центра наблюдения. Зона действия синхронной системы шире зоны действия асинхронной (или пассивной). В табл. 21.3 приведены средние значения в системе, построенной на базе эллиптических спутников, и их СКО при различном числе видимых НИСЗ. Здесь же для сравнения повторены аналогичные значения для пассивного (или асинхронного) варианта использования этой же сети НИСЗ, заимствованные из табл. 19.4.

Как видно из табл. 21.3, характер изменения среднего значения и при изменении числа видимых НИСЗ одинаков в активном и пассивном режимах. Однако при малых числах видимых НИСЗ в активном режиме значения ГФ в раз меньше, чем в пассивном режиме, так что при ограниченном числе НИСЗ в сети активный режим может обеспечить более высокую точность местоопределения, чем пассивный. Однако, если учесть, что падает и точность измерений НП (см. табл. 21.2), то точностные характеристики активного и пассивного режимов при малом числе видимых НИСЗ оказываются сравнимыми. При большом числе видимых НИСЗ () точность местоопределения в пассивном режиме оказывается выше.