13.2. МОДЕЛЬ НАВИГАЦИОННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ

В радиотехнических системах навигационная информация содержится в характеристиках сигнала, зависящих от взаимного положения и относительного движения П и опорных радионавигационных точек. В ССРНС наиболее распространены дальномерный и доплеровский методы навигационных определений, основанные на пассивном измерении времени распространения и доплеровского сдвига частоты сигнала (см. гл. 1).

Для измерения времени распространения сигналов и доплеровского смещения частоты в пассивных СРНС на борту НИСЗ и на борту П необходимы высокостабильные хранители времени и частоты. Для НИСЗ и объектов с несинхронизированными генераторами результатами измерения времени распространения и доплеровского смещения частоты являются квазидальности и радиальные квазискорости (дальность или радиальная скорость плюс неизвестная величина, обусловленная расхождением фаз или частот генераторов П и НИСЗ). Ряд квазидальномерных измерений можно преобразовать путем вычитания в разностно-дальномерные либо непосредственно использовать для решения навигационной задачи.

При обработке результатов квазидальномерных и квазидоплеровских измерений для уменьшения влияния погрешностей синхронизации на точность можно воспользоваться методом расширения вектора оцениваемых параметров [52, 71], в частности включить в него дополнительные неизвестные, характеризующие погрешности синхронизации. Увеличение чисяа оцениваемых параметров, естественно, приводит к усложнению алгоритма обработки результатов измерений, поэтому обычно ограничиваются дополнительным включением только разностей фаз и разностей частот генераторов. Если системное время ССРНС увязано с государственной или региональной СЕВ, то обработка результатов квазидальномерных или квазидальномерно-доплеровских измерений позволяет решить также и временную задачу — определить поправки к бортовому хранителю времени (БХВ) [70].

Вектор пространственно-временного состояния П характеризуется, таким образом, восемью параметрами: тремя координатами, тремя составляющими скорости, а также разностями фаз и частот генераторов П и НИСЗ.

Примем в качестве исходной прямоугольную геоцентрическую

связанную систему координат Тогда уравнения модели каналов измерения дальности и скорости изменения дальности можно представить в виде

где истинное значение дальности от П до прямоугольные координаты и составляющие скорости объекта и поправки к дальности и радиальной скорости из-за расхождения фаз и частот генераторов погрешности измерения радионавигационных параметров.

Как при синтезе алгоритма решения навигационной задачи, так и при оценке точности навигационных определений требуется задать статистические характеристики погрешностей измерения РНП. При гауссовском законе распределения погрешности измерения полностью определяются математическим ожиданием и матрицей моментов второго порядка.