Принципы инерциальной навигации, природа и характер погрешностей

Необходимость в создании автономных навигационных систем являлось причиной создания инерциальной навигации.

Сущность её состоит в определении ускорения объекта и его угловых скоростей с помощью установленных на движущемся объекте приборов и устройств, а по этим данным – местоположение этого объекта, его курса, скорости и тд, а так же для определения параметров необходимых для стабилизации объекта и автоматического управления его движением. Это осуществляется с помощью:

Датчиков линейного ускорения (акселерометров) УСКОРЕНИЕ

Гироскопических устройств , воспроизводящих на объекте систему отсчёта (например гиростабилизированную платформу) и позволяющих определить углы поворота и наклона объекта, используемые для его стабилизации и управления. КУРС

Вычислительные устройства, которые по ускорениям (путем их интегрирования) находят скорость объекта, его координаты и тд.

Погрешности инструментальные и методические.

Классификация параметров надежности

Целостность – гарантия отсутствия неконтролируемых грубых ошибок.

Безотказность?

Доступность?

Классификация погрешностей, роль нормального закона, принципы суммирования и уменьшения

По форме представления:

Абсолютная погрешность – является оценкой абсолютной ошибки измерения.

Относительная – отношение абсолютной погрешности измерения к действительному значению измеряемой величины.

По причине возникновения: приборные, методические.

По характеру проявления: случайная погрешность, систематическая.

Нормальное распределения (распределение Гаусса) – распределение вероятностей, которое задаётся функцией плотности распределения. e^-(x^2/б^2)

Хвосты распределения e^-x/б

Уменьшение путем осрденения для случайных ошибок

Суммируют погрешности по группам.

Хвосты распределения и безопасность полета, методы уменьшения хвостов

Хвосты распределения e^-x/б

Если много возмущений, то для исправления складывают квадраты дисперсий и получают результирующую ошибку, затем осредняют. Всё это работает когда источники возмущений независимы.

Целостность – гарантия отсутствия неконтролируемых грубых ошибок.

Классификация наблюдения

1.Первичный радиолокатор – меряем дальность и направление, для определения направления у нас есть узкий луч (он знает куда направлен). Недостатки: дорогое и сложное оборудование.

2.Вторичная радиолокация – на борту стоит ответчик, на земле запросчик.

Диспетчеру важна высота, ответчик даёт высоту по барометрическому высотомеру.

3.Моноимпульсный радиолокатор – разновидность вторичного РЛ, который имеет повышенные хар-ки точности.

4.Адресный РЛ – разновидность вторичного, даёт запрос определенному борту.

Принципы измерения воздушных параметров

Бараметрический высотомер, истинная воздушная скорость, температура за бортом.

Статическое и полное (полностью заторможенное) давление!

Измерения: по аэродинамике (теоретичнскле), по полету самолета (эксперимент)

СМ эксперимент с закрепленным датчиком на тросе.

Природа аэродинамических погрешностей и их устранение

Погрешности инструментальные и методические.

Погрешность приемника статического давления – главная проблема измерения параметров относительно воздуха.

Излучение и распространение электромагнитных волн

Прямолинейное распространение.

Чем выше частота, тем более прямолинейно распространяется.

Чем больше длина волны, тем лучше огибает препятствия.

Диаграммы направленности, управление ими

Какова чувствительность антенны по разным направлениям.

Графическое представление зависимости коэффициента усиления антенны от направления антенны в заданной плоскости.

Для управления диаграммой, необходимо вращать антенну.

Доплеровский сдвиг, учет и использование

Измеряем скорость смещением частот.

Доплеровский радар - радар, который измеряет изменение частоты сигнала, отражённого от объекта. По изменению частоты вычисляется радиальная составляющая скорости объекта (проекция скорости на прямую, проходящую через объект и радар). Доплеровские радары могут применяться в самых разных областях: для определения скорости летательных аппаратов, кораблей, автомобилей, гидрометеоров (например, облаков), морских и речных течений, а также других объектов.

Тенденции изменения используемых радиочастот

Современные тенденции идут в сторону уменьшения длин волн.

ТК в спутниковой навигации возможно использование только коротких волн, тк ионосферу могут пройти только они.

Лучшая помехозащищенность, больше информации можно вместить.

Длинные волны отражаются и огибают. Радионавигация не точная.

Виды поляризации и модуляции, их применение

Амплитудная модуляция – самая простая. Модуляция нужна для передачи информации. Нужна высокая частота что бы передать Е, и нужно смодулировать что бы она несла информацию.

Вся информация находится на боковых частотах. Несущая частота подавляется передатчиком.

Частотная модуляция.

Фазовая, скачком меняется фаза, используют для кодировки.

Дифференциально-фазовая. На сколько скокнула фаза при приходе очередной информации, используют в современной технике.

Преимущества и недостатки различных методов модуляции

Амплитудная модуляция, самая простая, сильно подвержена помехам.

Частотная модуляция, лучше помехозащищённость, более сложная реализация, необходима шире полоса частот.

Фазовая, скачком меняется фаза, используют для кодировки.

Дифференциально-фазовая.

Принцип передачи информации радиосигналами

Частотные и фазовые модуляции.

Принципы передачи и приема радиосигналов

Радиопередатчик: генератор колебательного контура – источник информации – модулятор – усилитель – антенна

Приёмник: Антена – усилитель – демодулятор – усилитель детектор

Особенности распространения радиоволн различного диапазона

Чем выше частота, тем более прямолинейно распространяется и тем больше мы можем передать инфы.

Чем больше длина волны, тем лучше огибает препятствия.

Поверхности и линии положения

Поверхность положения – геометрическое место точек (наклон самолета)

Линии положения – пересечение поверхностей положения.

В зависимости от того под какими углами пересекаются линии положения – меняются ошибки. Оптимальный – прямой угол.

Геометрический фактор

Геометрический фактор – во сколько раз ошибка по неблагоприятному направлению больше ошибки по благоприятному.

41. два варианта измерения дальности

Запросный и беззапросный метод.

Запросный: Даём запрос, получаем ответ, смотрим на разницу времени, определяем дальность. Все виды радиолокации (ДМЕ ). Ограничение на количество пользователей.

Беззапросный: Слушаем того кто говорит нам время, сравниваем со своим. Необходимы очень точные часы. Спутниковая навигация.

Принципы работы DME, поверхности положения, выбор ответа, сканирование

Основан на запросном методе. Дальность измеряется разницей времени. Выбор ответа осуществляется следующим образом: выделяется диапазон частот маяку для части самолетов. Запрос состоит из 2х импульсов и запоминается время между ними, ответ приходит с таким же интервалом. Ответ выбирается из полосы ожидаемого времени.

Режимы ДМЕ: режим поиска (вошли в зону маяка, определяем первоначальные координаты)

Режим слежения.

Дальность действия ДМЕ – 370км (прямая видимость)

Необходима одновременная работа с несколькими маяками.

ДМЕ+ВОР – геометрический фактор. Поверхности положения пересекаются под прямым углом.

43. Два варианта измерения направления на маяк

Определение направления на сигнал, и определение направления на маяк (ВОР).

123

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: