9.4. КОМПЛЕКСНЫЕ НАВИГАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ С ВЗАИМНОЙ КОРРЕКЦИЕЙ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ

В указанном классе систем по существу объединены схемы радиокоррекции ИСД (рис. 9.8) и коррекции радиотехнических следящих измерителей (рис. 9.9). Существо идеи такого объединения состоит в том, что перед вводом в вычислитель сигналы обоих измерителей уточняются, предварительно фильтруются, из них исключаются систематические ошибки и т. д.

В состав комплексных систем с взаимной коррекцией измерителей входят нерадиотехнические измерители координат, неавтономные или автономные радиотехнические" навигационные системы вычислительные устройства, в

Рис. 9.12.

качестве которых часто используются цифровые машины, преобразователи аналог — код и код — аналог и т. д. Их теоретический анализ весьма сложен.

Однако уяснить основные идеи такого комплексирования и провести качественную оценку подобных систем можно на простых примерах однокоординатных измерителей с взаимной коррекцией.

Анализ удобно проводить на конкретном примере, в качестве которого на рис. 9.12 приведена динамическая структурная схема измерителя координаты В состав этого измерителя входят: автономный измеритель скорости с передаточной функцией радиотехнический измеритель координаты положения, представляющий следящую систему (РСС) с астатизмом первого порядка, и счислитель пути.

На вход счислителя пути подается уточненный при радиокоррекции сигнал скорости изменения координаты . Этот сигнал после приведения его к системе координат, в которой работает радиотехническая следящая система (вычислитель на схеме заменен пропорциональным звеном с коэффициентом передачи вводится на вход интегратора, имеющего коэффициент передачи

Сигнал радиотехнической системы, в свою очередь, после пересчета в систему координат автономной системы корректирует счислитель пути. Если инерционностью обоих

вычислителей можно пренебречь, то выходная координата при будет определяться выражением

где коэффициент усиления следящей радиотехнической системы по скорости;

— характеристическое уравнение комплексной системы.

Нетрудно убедиться, что условие инвариантности полезной составляющей выходной координаты от параметров системы выполняется при

Учтя (9.4.3), для выходного сигнала получим

где Из анализа соотношения (9.4.4) можно сделать ряд качественных выводов.

Прежде всего, следует указать на то, что постоянные или медленно меняющиеся ошибки автономного измерителя в установившемся режиме не оказывают влияния на результаты измерений. Далее следует отметить, что постоянные ошибки радиотехнического измерителя без искажений проходят на выход системы, в то время как флуктуационные составляющие претерпевают существенное сглаживание, поскольку порядок полинома числителя в передаточной функции для радиопомех в три раза ниже порядка полинома знаменателя.

Таким образом, рассмотренная схема удовлетворяет всем перечисленным пыше требованиям к системе совместной обработки двух сигналов.

Приведем сравнительную оценку динамических свойств двух типов комплексных измерителей: только что рассмотренного комплекса с взаимной коррекцией измерителей и того же измерителя, но без коррекции следящей радиотехнической системы.

Очевидно, что для перехода от первого типа ко второму необходимо и достаточно положить в выражениях (9.4.1) и (9.4.2).

Выходной сигнал системы без коррекции радиотехнического измерителя

где

Из выражения (9.4.5) следует, что измеритель не может быть инвариантным к входному сигналу при любом выборе параметров, кроме случая, когда коэффициент передачи по скорости радиотехнического измерителя Неприемлемость этого пути очевидна: по мере роста будет расти ошибка слежения за параметром радиосигнала, обусловленная помехами и в силу нелинейности дискриминатора система будет терять устойчивость, т. е. выходить из режима автосопровождения.

Найдем динамическую ошибку измерителя без коррекции. По определению,

где передаточная функция для сигнала . Подставив из (9.4.5) в (9.4.6), получим

Сопоставляя (9.4.7) с (9.3.6), видим, что установившееся значение динамической ошибки комплексной системы

равно значению динамической ошибки самого радиотехнического измерителя.

Это еще раз подтверждает, что коррекция автономных средств навигации и управления может производиться с ошибкой, не меньшей динамической ошибки корректирующего радиотехнического измерителя.

Можно показать также, что корректирующий сигнал не содержит постоянной составляющей ошибки датчика скорости. Это обеспечивает сопровождение сигнала радиотехнической системой без динамической ошибки.

Следует отмстить также хорошее сглаживание узкополосной радиотехнической системой, инвариантной к входному сигналу, что снижает вероятность потери автосопровождения.

Таким образом, в системах с взаимной корреляцией измерителей проявляются все положительные свойства автономных систем с радиокоррекцией и корректируемых радиотехнических измерителей.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)

(см. скан)