Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Системы навигации по картам местности ⇐ ПредыдущаяСтр 10 из 10
Рассмотренные в предыдущем разделе системы навигации по рельефу местности малоэффективны при движении ЛА над местностями с недостаточно выраженным рельефом. В такой ситуации более целесообразно применение активных радиолокационных датчиков, которые обеспечивают более высокую надежность навигации при полете над равнинной местностью или на больших высотах. Системы, в которых в качестве датчиков используются радиолокаторы, относятся к системам навигации по картам местности, так как обычно текущее, эталонное или оба эти изображения являются двумерными. Во всех таких системах используется зависимость эффективной площади рассеяния (ЭПР) от характера местности и находящихся на этой местности объектов (холмы, строения, железные дороги и т.п.). В наиболее простых системах навигации по картам местности [2], [4] дискретизация изображений производится только по дальности в пределах отражающей площадки (ОП) образующейся при сечении ДНА, неподвижной относительно ЛА земной поверхностью (рис. 3.8,а). Значение дискрета определяется разрешающей способностью радиолокатора по дальности , значение которой зависит от временной разрешающей способности сигнала . Амплитуда принимаемого сигнала (рис. 3.8,в) в такой системе является функцией ЭПР характерных объектов на отражающей площадке (рис. 3.8,б). Этот сигнал формируется разрешаемой площадкой (заштрихована на рис. 3.8,а), поперечный размер которой определяется шириной ДНА в азимутальной плоскости . При этом каждому значению разрешаемого интервала соответствует суммарная энергия сигналов, отраженных всеми объектами в пределах разрешаемой площадки. Поэтому чем шире , тем меньше деталей местности может быть обнаружено и тем хуже точность местоопределения. Однако сужение ДНА приводит к увеличению апертуры антенной системы радиолокатора. Кроме того, размер b отражающей площадки, зависящий от , в рассматриваемой системе должен выбираться с учетом возможного поперечного смещения ЛА от заданной траектории из-за погрешностей основной (грубой) навигационной системы счисления пути. Считается, что максимальное значение этого смещения не должно превышать от b. Поэтому ширина ДН в азимутальной плоскости выбивается из компромиссных соображений и составляет примерно . При точности инерциальной навигационной системы, равной , значение b, удовлетворяющее указанному выше требованию, должно быть не менее 9 км при заданной высоте полета ЛА.
Продольный размер a отражающей площадки, а, следовательно, и ширина ДН в угломестной плоскости , определяются числом и размером характерных наземных ориентиров, разрешающей способностью радиолокатора по дальности и максимально допустимым числом ячеек эталонной карты. Размер ячейки карты равен разрешаемому интервалу по дальности , а общее число ячеек карты - . Чем меньше длительность разрешаемого интервала, тем более подробной будет карта местности и тем выше точность местоопределения, однако при этом усложняется устройство памяти системы. Поэтому длительность разрешаемого интервала выбирается также из компромиссных соображений и составляет несколько десятых долей микросекунды. Если принять, что длительность (разрешаемый интервал по дальности ), а максимальное число ячеек не должно превышать, например, 250, то размер a отражающей площадки будет 10 км. Для определения пространственного положения ЛА применяют антенную систему, формирующую в общем случае пять лучей (рис. 3.9). Лучи 1-4 служат для получения текущей карты местности, а луч 5 - для определения высоты полета, которая необходима для преобразования наклонной дальности, измеряемой радиолокатором, в горизонтальную дальность, которой соответствует эталонная карта. Теоретически для определения пространственного положения ЛА достаточно трех измерений по любым из лучей 1-4 или двух измерений по этим лучам, дополненным измерением высоты по лучу 5. Однако увеличение числа лучей, а, следовательно, и числа измерений, способствует повышению точности за счет избыточности информации. В рассматриваемой системе сигналы по каждому из лучей обрабатываются в отдельных каналах, причем, эти сигналы соответствуют линейному изображению местности. Поэтому корреляционная обработка изображений может выполняться по алгоритмам, аналогичным (3.1) и (3.2). Следует отметить, что корреляционные алгоритмы чувствительны к геометрическим и амплитудным искажениям текущего изображения местности, вызываемым, например, снежным покровом. Учет этих искажений возможен при усложнении алгоритмов обработки и требует увеличения как вычислительных возможностей ЦВМ ОСС, так и времени вычислений.
Структурная схема рассматриваемого варианта системы навигации по картам местности представлена на рис. 3.10. Полученные от радиолокатора (РЛ) сигналы поступают в устройство обработки (УО), где они подвергаются предварительной фильтрации, и выделяется высотомерный сигнал, принятый по лучу 5. Этот сигнал направляется в устройство определения высоты (УОВ), в котором в результате совместной его обработки с сигналом высоты от инерциальной системы (ИНС) вычисляется точное значение высоты полета. Радиолокационные сигналы в аналого-цифровом преобразователе (АЦП) дискретизируются по дальности с дискретом, равным разрешаемому интервалу, и квантуются по амплитуде. Возможно как многоуровневое квантование амплитуды (обычно на 3-4 уровня), так и бинарное. Выбор числа уровней квантования определяется требуемой точностью и вычислительными возможностями системы. В преобразователе дальности (ПД) полученное цифровое текущее изображение местности приводится к горизонтальной дальности, для чего используется значение высоты полета с УОВ. Следующим этапом обработки является цифровое интегрирование в ЦИ, с помощью которого увеличивается значение отношения мощности сигнала к мощности шума. Интегрированию подвергаются несколько последовательно принимаемых отраженных сигналов. Так, например, при интегрировании 32 таких сигналов отношение сигнал/шум возрастает на 7,5 дБ.
местности Рис. 3.9. Антенная система, формирующая пять лучей
Заключительным этапом обработки сигналов является сравнение полученного изображения с эталонной картой местности ЭКМ в корреляторе (Кор), по данным которого в устройстве УОМ каждые 25 мс определяется пространственное местоположение ЛА. Точность рассматриваемой системы определяется погрешностью измерения дальности и зависит от высоты полета, ухудшаясь по мере снижения ЛА. На малых высотах отдельные неровности местности маскируют детали рельефа (область радиолокационной тени), что приводит к снижению контрастности текущей карты местности. Для восстановления работоспособности системы на малых высотах возможно использование информации от луча 5. Тогда рассматриваемая система превращается в систему навигации по рельефу местности (см. предыдуший раздел). Существенно, что такой режим работы может быть реализован без перестройки как аппаратуры системы, так и ее программного обеспечения. Заключение В учебном пособии рассмотрены радионавигационные системы автономной навигации летательных аппаратов, позволяющие осуществлять бортовую навигацию без участия опорных станций, размещенных на наземных пунктах, искусственных спутниках земли («Глонасс», «GPS») и т.п. В состав бортового комплекса автономной навигации обязательно входят: радиовысотомер, ДИСС и обзорно-сравнительная система. Все эти системы функционально объединяют радиолокационные принципы измерений. Радиолокационное зондирование сложной поверхностно-распределенной цели (поверхности земли) позволяет получить информацию о высоте полета ЛА, его скорости и текущую карту местности. Качество получаемой информации при этом существенно зависит от характеристик подстилающей поверхности. Поэтому изучение особенностей выбора параметров указанных бортовых радионавигационных средств и их точностные характеристики является важным разделом при изучении радиолокационных и радионавигационных дисциплин.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Баскаков А.И., Жутяева Т.С., Лукашенко Ю.И. Локационные методы исследования объектов и сред. Учебник для вузов. Под ред. проф. А.И. Баскакова. М.: Академия, 2011. 2. Бакулев П.А., Сосновский А.А. Радионавигационные системы. Учебник для вузов. М.: Радиотехника, 2011. 3. Радиотехнические системы. Учебник для вузов. Под ред. проф. Ю.М. Казаринова. М.: Академия, 2008. 4. Бакулев П.А. Радиолокационные системы. Учебник для вузов. М.: Радиотехника, 2008. 5. Сборник задач по курсу Радионавигационных систем. Под ред. П.А. Бакулева и А.А. Сосновского. Учебное пособие для вузов. М.: Радиотехника, 2011. СОДЕРЖАНИЕ Введение.................................................................................................... 3 1. РАДИОВЫСОТОМЕРЫ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ 1.1. Отражение радиосигналов от земной и морской поверхности. Расчет мощности отраженного сигнала…………………………………. 3 1.2. Принцип действия и основные соотношения для радиовысотомеров с частотной модуляцией…………………………….11 1.3. Анализ ошибок измерения высоты в радиовысотомерах с ЧМ…..22 2. РАДИОЛОКАЦИОННАЯ СИСТЕМА ДОПЛЕРОВСКОГО ИЗМЕРИТЕЛЯ СКОРОСТИ И УГЛА СНОСА (ДИСС) ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА 2.1. Принцип действия ДИСС и основные соотношения для измерения путевой скорости и угла сноса……………………………….33 2.2. Особенности измерения доплеровской частоты в системе ДИСС……………………………………………………………………….39 2.3. Структурная схема ДИСС-7…………………………………………44 2.4. Радионавигационные системы счисления пути…………………….48
3. РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ ПУТИ
3.1. Принципы построения обзорно–сравнительных радио- навигационных систем……….................................................................51 3.2. Системы навигации по рельефу местности………………………...55 3.3. Системы навигации по картам местности………………………….60
Заключение ………………………………………………………………..63
Библиографический список ……………………………………………...64
|
||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-05; просмотров: 476; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 44.202.183.118 (0.057 с.) |