Пред.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396 397 398 399 400 401 След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO
11.6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРИЕНТАЦИИ ОБЪЕКТОВ В ПРОСТРАНСТВЕНекоторые потребители наряду со знанием координат и составляющих вектора скорости нуждаются в знании ориентации собственных осей в пространстве. Определение ориентации продольной оси движущегося объекта относительно направления на истинный север сводится к измерению истинного курса, продольной оси относительно горизонта — к измерению дифферента или тангажа, поперечной оси относительно горизонта — к измерению крена. Все эти величины необходимы для морского и воздушного судовождения, некоторые — для топогеодезических работ. При наличии на объекте гироскопической или магнитной системы приборного курсоуказания измерение истинной ориентации продольной оси по данным ССРНС и сравнение этих результатов с данными гирокомпаса или магнитного компаса позволит выявить ошибку системы курсоуказания. Сравнение измеренных с помощью ССРНС курса и вектора скорости позволит вычислить угол сноса объекта в реальных условиях, более точно проложить маршрут движения и проконтролировать его. Трехмерная ориентация в пространстве нужна также КА, ракетным системам, стартовым устройствам ракетных систем. Для ориентации объекта в пространстве с использованием ССРНС измеряемыми навигационными параметрами являются углы между осями объекта и прямой, соединяющей определенную точку объекта и НИСЗ (рис. 12.1). Координаты спутника и объекта А известны, следовательно, можно определить ориентацию прямой Известны два радиотехнических метода измерения направлений: радио-пеленгационный и интерферометрический. Радиопеленгация предполагает использование антенной системы с очень узкой, в общем случае веретенообразной, диаграммой направленности, установление слежения по направлению за источником радиосигнала, размещенным на НИСЗ, и измерение углов Рис. 12.1. (см. скан) Ориентация объекта в пространстве между осью антенны и осями объекта. Антенна должна представлять собой параболоид или антенную решетку, обеспечивающие диаграмму направленности шириной в единицы градусов, чтобы измерять углы с погрешностями порядка единиц минут. Антенны с приемлемыми геометрическими размерами (диаметр раскрыва от метра до нескольких десятков сантиметров) могут работать в диапазоне Интерферометрический метод определения направления состоит в том, что разнесенные на некоторое расстояние (базу) две ненаправленные или слабо направленные антенны принимают сигнал от одного источника. Измерительное устройство оценивает разность хода сигнала до антенн. Падающая на антенны волна считается плоской в силу удаленности источника сигнала от антенны, как показано на рис. 12.2, где Разность хода Если При длине волны радиосигнала
Таким образом, для оценки ориентации базы с погрешностью около
Рис. 12.2. Диаграмма, иллюстрирующая интерферометрический метод определения ориентации базы по сигналам НИСЗ
Рис. 12.3. Диаграмма, иллюстрирующая определение ориентации базы в двумерном пространстве Разность хода определяет положение базовой линии относительно оси НИСЗ - центр базовой линии, но не в пространстве. Для оценки ориентации базовой линии в двумерном пространстве необходимо измерить разность хода относительно второго Рассмотрим случай, когда
Полагая Разлагая в ряд и оставляя члены ряда не выше второго, имеем
Аналогично
но
где Углы
Здесь Угол Для определения положения трех осей объекта в пространстве достаточно двух неколлинеарных баз и трех НИСЗ. Две неколлинеарные базы могут иметь одну общую антенну, и тогда вместо четырех антенн понадобится три. При создании интерферометрического устройства важно устранить неоднозначность измерений разности фаз. Для этого можно использовать измерения задержки кодов С/А и Другим направлением разрешения многозначности является применение в пределах основной базы дополнительных промежуточных антенн, образующих укороченные базы, что позволяет в процессе измерений, изменяя размеры баз, учитывать приращение целого числа циклов неоднозначности. Такие антенны можно реализовать на основе антенных решеток, повышающих помехоустойчивость работы в режиме измерения задержки и доплеровского смещения частоты. Погрешности оценки угловой ориентации объекта обусловливаются неточностью определения направления линии визирования вследствие ошибочного знания места НИСЗ и центров баз, нестабильности фазовых характеристик приемника, изменением положений фазовых центров антенн, влиянием ионосферы, тропосферы и многолучевого распространения. Каналы измерительной аппаратуры, обеспечивающей работу интерферометров, должны быть идентичными, поэтому наиболее целесообразны мультиплексные каналы измерения. Они должны работать с двумя тремя видимыми спутниками на двух рабочих частотах. Предполагается, что можно построить аппаратуру измерения углового положения подвижных объектов с погрешностями порядка 1 мрад [192].
|
1 |
Оглавление
|