Интегрированные системы ориентации и навигации для морских подвижных объектов - Анучин О.Н.
ISBN 5-90780-22-8
Скачать (прямая ссылка):
осуществляют сглаживание выходных сигналов гироскопов дс решения задачи ориентации в соответствии с соотношениям: (1.4.69). В БИИМ на ДУС и в безгц рос конных БИИМ определенное сглаживание высокочастотных составляющих обеспечивается уже благодаря использованию в алгоритме выработки параметров ориентации интегральных выходных сигналов от ДУС и измерителей угловых ускорений соответственно.
В качестве примера ниже приведены дискретные алгоритмы, которые могут быть использованы в БИИМ на ДУС ограничено* точности. Численное интегрирование кинематического уравнения (1.4.33) может быть осуществлено с использованием процедуры, предложенной М.Б.Мафтсром [50]:
а) Вычисление на каждом / -м шаге решения «быстрых» задач элементарных приращений
' ' (1.4.101)
Ф І = Ф* + »я, Ф у = Ф у + »А'. Ф J = Ф_- + %:
где ф^.ф^фг — квазикоординаты или элементарные приращения углов поворота трехгранника Х?,УЬ2Ь за интервал времени a4ji определяемые в соответствии с (1.4.66); S^.S^,S/, — элементарные приращения углов поворота трехгранника ENh за интервал времени д?б , определяемые в соответствии с выражениями:
Sj = (O At6, j = E.N,h. (1.4.102)
б) Вычисление также на каждом / -м шаге нормирующего множителя
М = 1-(Нй+Я,7 + Я?, + я?),/ = 1.2,3,4,.... (1.4.103)
81
в) Вычисление компонент кватерниона H на нечетных г„-( (і = 1.3.5.....):
1 _ Я M
Нд1+] = #0, --(#1/Ф.г/+1 + Я2/Фу/+1 +#3,<t>z/+l) + —™--Д#о/>
s Я і/ + Y (#0/+іФ*/+1 + # 2/ФІ/+1 - # з/Фу+і) + - A^l,,
H21+1 = Hu+-^(H о/+іФу+і + #з/Ф.Ї/+і - # і/+іФЇ/+і) + -~— - Д^2/. я3,+1 = яз/+^(#о/+іФгж + яіНу+і - # 2/+1Ф j/+0 + Нъ'^ -buy,
(1.4.104)
г) Вычисление компонент кватерниона H на четных шагах (/ = 2.4,6,....)
%+1 =Я3, + ^Я°'Фг/+1 +Я1,Фу+1 - Н2/Фл/+1) + H^ -ЬЙЪЬ
#2/+1 =H2l+-^(H0l<i>yl+\ + ^3/+іФ*/+1 -Н1/Фг/+1) + -&H2I,
Hu+1-H\l +^(^0(Фі+1 +^21+^2/+1-^3/+^^/+0+--^-^1/.
#0/+1 =%-^(Я1/+ФІ+1+^2/+іФТ'/+1 +%+іФг"/+і)+ Я°2/М - АЯ0/-
(1.4.105)
При коррекции алгоритмов выработки параметров ориентации по выработанным оценкам a,?,y погрешностей cc.,?,y моделирования горнзонтного трехгранника с географической ориентацией осей поправки к компонентам кватерниона H могут быть выработаны в соответствии с алгоритмами:
Щ, = ^(H0A +н ж-н2А),
Wy = ^-Hj + H01J + H1A) , (1.4.106).
^3/ = ^№/?-«i,-f + «0,<i).
Алгоритмы преобразования приращений кажущейся скорости из связанной системы координат x^y^z^ в горизонтную ENJt с географической ориентацией осей имеют вид [3]:
2 >" 2
(1.4.107)
где djj(i,j = 1,2,3) - соответствующие элементы матрицы направляющих косинусов (1.4.36).
Окончательно, с учетом поправок к составляющим линейной скорости, получаемых из алгоритма комплексной обработки информации, приращения составляющих линейной скорости в го-ризонтной системы координат ENh с географической ориентацией осей вычисляются по следующим алгоритмам: SVE = SVE-AVE-aBEAt6,
8Vn = 8 Vn - AVn - aBNAI6, (1.4.108)
8vl,=Svi-AV,,-aghA,6, где SV1(J = E,N,h) - поправки к составляющим линейной скорости; оВЁ,овдг,Ои;1 — «вредные» ускорения, рассчитываемые по формулам (1.4.61).
Вычисление составляющих V1(i = E,N;h) линейной скорости объекта осуществляется по следующим формулам:
ve = УіГ1+5іі-гу = v'na +«К-Л' =у/,'1 + 5рл- (1-4.109)
Вычисление проекций вектора линейного ускорения объекта может осуществляться по следующим формулам:
V'E уІ, = ^ку1 . (1.4.110)
% % «і
Географические широта, долгота и высота места объекта могут быть выработаны численным интегрированием в соответствии с выражениями:
83
uj ирідраід^пня !ыоноъыл лоордішаї о.ь^.у/ = ?.,і\\п) на каждом шаге
bSE =VEM6AS!N =v(r&t5?Slh =V/,M6: (1.4.111) б) сами координаты с учетом выработанных алгоритмом комплексной обработки поправок
R\ cos ф г
(1.4.112)
где начальные значения координат места принимаются равными значениям координат, полученных от ПА СНС, a R^, Ry - радиусы кривизны принятого в алгоритмах эллипсоида вращения, которые вычисляются в соответствии с выражениями (1.4.15).
1.5. Методы и алгоритмы навигационных определений в спутниковых навигационных системах
Спутниковые радионавигационные системы представляют собой достаточно сложный комплекс функционально связанных технических средств. Развернутая CHC состоит из орбитальной группировки НИСЗ, движущихся по оптимально распределенным в пространстве орбитам и излучающих навигационные радиосигналы, спутниковой приемной аппаратуры (ПА), располо-жеїтой на борту потребителя, а также ряда комплексов, обеспечивающих функиионировние сети НИСЗ. IC этим комплексам относятся [15, 23]:
¦ ракетный комплекс, предназначенный для вывода НИСЗ на заданные орбиты как при создании (развертывании) системы, так и в процессе эксплуатации для замены спутников, вышедших из строя;
• наземный командно -измерительной комплекс, обеспечивающий контроль за состоянием бортовых технических средств НИСЗ и управление их работой, проведение траекторных измерений для определения текущих координат НИСЗ, привязку работы всей CHC к единой шкале времени, а также прогнозирование движения НИСЗ и ввод эфемеридной информации в запоминающее устройство бортовой ЦВМ НИСЗ.
