Интегрированные системы ориентации и навигации для морских подвижных объектов - Анучин О.Н.
ISBN 5-90780-22-8
Скачать (прямая ссылка):
Тропосферная задержка 3,9 —"—
Шумовая ошибка приемника 2,9 Белый шум
Многолучевость 2.4 —"—
Другие 1,0
Суммарная погрешность 13,1
Реализация в ПА CHC фазовых методов измерений, отличающихся беспрецедентно высокой Точностью, позволяет достигнуть качественно нового уровня навигационного обеспечения подвижных объектов. Основная проблема при фазовых измерениях, как уже отмечалось, — их неоднозначность. Уменьшить ее влияние, а в ряде случаев и устранить, можно при использовании избыточных измерений.
Эоивалентные погрешности измерения псевдодалъности (ЭПД) для каждого спутника CHC ГЛОНАСС могут быть сведены в табл. 2.1 [23].
Геометрический фактор. Известно, что соотношение между погрешностями определения первичных и вторичных навигационных параметров зависит только от геометрии (коэффициента кт) взаимного расположения НИСЗ и потребителя. То есть важным условием достижения высокой точности навигационных определений в CHC является такое взаимное пространственное расположение рабочего созвездия НИСЗ и потребителя, при котором обеспечивается требуемая точность определения пространственно-временных координат подвижного объекта при заданном уровне погрешностей измерения псевдодальностец. В связи с этим коэффициент геометрии кт представляет ербой меру уменьшения точности навигационных определений в CHC из-за особенностей пространственного расположения НИСЗ и потребителя.
В "їбшем случае при равнозначности и некоррелированности погрешностей измерения псевдодальностей до наблюдаемых
НИСЗ кг=^а2е{ + ? +а^/ар , где o^u=eU2,e3,6D>CTP "
дисперсии погрешностей соответственно определения пространственно-временных координат подвижного объекта и измерения псевдодальностей. Коэффициент геометрии кт представляется
также и в виде k2=kl1+k2t, где кги = т]а2л + а22 + Q^3 /ар ,
^¦'гг = 0'б?)/ар ~~ соответственно пространственный и временной коэффициенты.
Оценка погрешностей CHC в определении координат местоположения и составляющих вектора линейной скорости может быть определена простым умножением соответственно ЭПД и ЭПС на значение коэффициента krn , который учитывает взаимное пространственное положение наблюдаемых спутников со-148
звездпя и потребителя и находится в пределах от 2,45 до I1 9 системе ГЛОНАСС при числе видимых спутников от четырех ^ девяти [23]. Можно показать, что минимальное значен^ кГ11~1.5 достигается в случае, когда потребитель находится центре правильного тетраэдра [68].
Номинальная точность определения проетранетвенно-времец ных координат ПО получается на основе однократных измерение псевдодальностей до четырех НИСЗ. Повышение точности обычно достигается за счет статистической обработки результа. тов навигационных определений X = [є] en е-^ '&dY и (цщ измерений радионавигационных параметров (т,/доп и Др,). В Пд CHC для неподвижного объекта можно осреднять получаемые коордіїнатьі по конечному объему выборки или рекуррентно При этом от длительности интервала осреднения Af0Cp зависит
степень устранения тех или иных составляющих погрешностей при Af0Cp= 10 — 60 с быстро осредняются флюктуирующие Щу.
мы вычислений, приемника и атмосферы, погрешности из-за многолучевости распространения и т.п.; при А/0ср =1 ~ 24 ч осредняются медленномсняющнеся погрешности бортового эталона времени и частоты, а также погрешности прогноза коордиж НИСЗ, фазовые сдвиги в ионосфере и тропосфере.
В ПА CHC для подвижных объектов применяются алгоритмы оптимальной фильтрации фдюктуационных составляющих погрешностей на основе известной информации о модели динамики объекта и измерений. Обычно в этих целях используются различные модификации фильтра Калмана, причем размерност; вектора состояния подвижного объекта, как правило, не мень восьми (три координаты, три составляющие вектора линейно'1 скорости, систематические погрешности фазы и частоты опорного генератора ПА СНС).
Дополнительное расширение вектора состояния целесообр#" но, например, за счет учета трех составляющих ускорения C^1 высокодиналшчных объектов), а также параметров модели Я0' грешностей инерциальных измерительных модулей при TiClK*® зовании ПА CHC в составе интегрированных систем. Поло*1' тельный эффект достигается также при учете в модели измер^ ний не только псевдодальностей, но и результатов доплсровс^ измерений (дельта-псевдодальностей), используемых для изМ^ ний не только скорости, но и дальности, При этом обеспеЧІіЕі
149
,іСя слаоая чувствительность навигационных алгоритмов к динамике объекта, а также снижаются требования к производительности вычислителя ПА CHC
Анализ источников погрешностей и точности навигационно-щземенных определений в CHC позволяет принять для дальнейших исследований следующие модели погрешностей определения координат места и составляющих вектора линейной скорости объекта.
Для координат местоположения модель погрешностей примем з виде суммы случайной постоянной величины, характеризующей среднюю или систематическую составляющую соответствующей погрешности, и случайной функции времени, характеризующей изменчивость (нестабильность) соответствующей погрешности из-за совокупности многих факторов, учет которых практически невозможен. Свойства случайных постоянных составляющих характеризуются дисперсиями о^(д] = OCp1, SX.j,6zt1 ).
