Система определения местоположения излучающего объекта
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
p>
Число отсчетов NУгол прихода, a, град406080100120140 s =0,15 15 3022,98 14,99 13,5820,88 15,95 12,6516,83 13,06 11,2814,49 10,78 9,9916,26 8,48 7,047,84 4,55 3,62 s =0,55 15 3070,91 68,93 66,1864,82 62,11 58,3852,29 50,93 49,7946,73 48,00 46,2537,42 35,49 35,3324,73 23,45 22,27
Из таблицы следует, что ошибка измерения уменьшается с увеличением числа отсчетов и может быть минимальной при a =100. Поэтому необходимо поддерживать пеленг в данном секторе. Наличие неизвестной систематической ошибки пеленга даже в пределах 20 приведет к незначительному ухудшению точности. При сравнении данных табл. 1.2 и табл. 1.1 видно, что спиральный метод превосходит и триангуляционный и круговой с точки зрения точности измерений. Спиральный метод по сравнению с круговым позволяет улучшить точность определения местоположения более чем на порядок для всех ошибок смещения.
Существует второй вариант спирального метода, при котором радиусы кривизны R и пройденный путь s не измеряются, а для расчетов пользуются информацией о координатах ЛА в двух точках и его курсовыми углами b1 и b2, отсчитанными от направления на север. Из геометрических соотношений, представленных на рис.1.6, б, получены следующие уравнения:
q1=p /2-(a -b1); q2=p /2-(a -b2);=(y2 - y1) - (x2 tg q2 - x1 tg q1) / (tg q1 - tg q2);
решение которых позволяет определить a. В табл.1.3 представлены результаты расчетов по приведенным формулам по исходным данным, аналогичным табл.1.1.
При повторном сравнении данных табл.1.3 с данными табл.1.1 для кругового метода можно сделать вывод, что второй спиральный метод существенно менее точен, чем первый, и при выборе соответствующего а может дать результаты, близкие к результатам, полученным круговым методом (при всех ошибках смещения) при малом числе наблюдений, и лучшие для триангуляционного (при ошибках смещения более 2).
Основным достоинством второго спирального метода является полное отсутствие систематических ошибок пеленга, которые обычно являются функцией истинного значения пеленга и трудно исключаются обычными способами. Главный недостаток спирального метода - довольно сложная траектория движения ЛА. Однако подключением системы автоматического управления полетом ЛА к выходу пеленгатора этот недостаток можно устранить.
Определение местоположения источника методом трех пеленгов
Рис 1.7
Геометрия движения ЛА по методу трех пеленгов приведена на рис.1.7.
Метод состоит из следующих операций:
. Фиксируется первоначальное значение пеленга a;
. ЛА поворачивается на угол b1. Если a положительно, то и b положительно, и наоборот. Далее ЛА летит до тех пор, пока наблюдаемое значение пеленга не станет равным a. Записывается пройденный путь s ;
. ЛА поворачивается во второй раз на угол b1 и летит до тех пор, пока пеленг опять станет равным a. Записывается пройденный путь s.
Углы поворота b1 и b произвольно выбираются оператором. Большой угол поворота приводит к большому времени полета до равенства пеленгов, и поэтому соответствуетует большая точность измерения. Помещаем ЛА в момент третьего отсчета в начале прямоугольных координат с осью у, совпадающей с курсом ЛА. В этой системе x0, y0, R, q - координаты источника в прямоугольной и полярной системах:
a=q;=y0tgq ;=(y0+s2)tg(q -b2) ;- s1 sinb2=(y0+ s2+ s1 cos2) * tg(q -b1 -b2).
После преобразований получаем:
x0 {-s2 tg ( b1 - b2 ) + [s2+s1 cos b2 +s1 sin2 tg ( b1 + b2 )] tg b2} =
= y+{-s2 tg b2 tg ( b1 +b2 ) - [s1 sin b2 - (s2 +s1 cos b2) * tg ( b1 + b2 )] tg b2};q=ctg b1- s1/s2 cosec b2.
Таблица 1.4
Координаты излучателя, кмОшибка, %a, градb1-b2, градS1, KMS2, KMR, кмqрасч, градRqист, градТМПМ-100, 100-35-1551,6636,771,4134,3670.7,13546,70,9100, 100551551,6636,771,445,370.7,4146,60,9100, 200371512859,448,72744.5,2644,49,4200, 1007315652415362156.6312,22,5-100, 100235-155263211225212.2257,50,4
Таким образом, наличие измеренных на борту значений s1, s2, b1 и b2 позволяет рассчитать x0, y0 или R, q источника излучения. В табл.1.4 представлены результаты моделирования метода трех пеленгов при систематической ошибке иеленгационного (ПН) методов.
В табл.1.4 для сравнения представлены погрешности изменения величины Р триангуляционным методом, выполненные после второго отсчета пеленга.
Экспериментальная проверка метода трех пеленгов проводилась в 1980 г. тактической эскадрильей ВВС США. Погрешность определения дальности до источника излучения была менее 10 % .
Среди других пеленгационных методов достаточно широкое применение получил азимутально-угломестный метод, при котором бортовой пеленгатор обеспечивает одновременное измерение азимута и угла места источника излучения, расположенного на земле. Наклонная дальность до источника определяется как H/sina , где Н - высота полета ЛА, a- угол места источника относительно горизонтальной плоскости полета ЛА. Этот метод обеспечивает приемлемые точности измерения только при больших высотах полета.
Существует также ряд косвенных методов местоопределения таких источников излучения, как РЛС с круговым сканированием. Есть описание пассивного метода определения местоположения РЛС, основанного на сопоставлении принимаемых сигналов неизвестной РЛС с известной картой местности. Аппаратура, реализующая этот метод, состоит из приемной антенны, которая может быть даже всенаправленной, но для уменьшения влияния помех обычно выполняется с определенной направленностью, и радиолокационного приемника с индикатором кругового обзора (ИКО). Приемник принимает сигналы удаленной РЛС, по зондирующему сигналу производит синхронизацию собственной развертки по азимуту и дальности. Сигналы, отраженные целями и местниками, также принимаются э