3.5.1. Такой режим в принципе возможен и в современных среднеорбитальных СРНС. Рассмотрим его с использованием (обсуждавшихся в п.1.4) понятий, позволивших установить формулы (1.10) и (1.11), которые справедливы и для единственного ИСЗ с индесом k=1, дополненного индексом j=1,2,…m моментов берущихся через одинаковый интервал Тd моментов времени tj. Если период обращения ИСЗ по круговой орбите равен Т=2p(а3/m)0/5, то максимальное время существования прямой радиовидимости с судна равно Твид=Тp-1аrccos(аЗ/a) и составляет в НСРНС около 15 минут, а ССРНС – около 5 ч. т.е. примерно в 20 раз больше. За это время возможно – пусть на неподвижном судне - получить сотни результатов фазовых квазидальномерных отсчетов (1.10). Целесообразно их переписать (с сохранением привязки к целоцикловой многозначности первого отсчета) в виде rр1jизм.ф=rр1j-dф1j-n1l1-l1tjDf. Можно еще более упростить запись, полагая неизменность значения dф1j за время измерений, обозначая dф= dф1j+n1l1 и исключая индекс номера единственного ИСЗ. Заметим, что принцип устранения фазовой неоднозначности в НСРНС не отличался от применяемого с ЗО-х годов в способе "привязки" ( [3], с.171). Поэтому ансамбль большого количества m отсчетов можно выразить совокупностью равенств
rрjизм.ф= rрj-dф-ltjDf, j=1,2,…m » Твид/ Тd.
Вводя в рассмотрение текущую величину получаемой в момент tj разности между расстоянием от счислимой точки до ИСЗ и измеренным расстоянием rj=R1-rпjизмф и выполняя выкладки, подобные приводящим к соотношению (3.3), получим аналогичную формулу
Xcxj+Ycyj+Zczj+dФ+ltjDf=rj, j=1,2… m»Твид/Тd (3.12)
Для МНК-обработки, необходимы (как и в п.3.3) три матрицы:
1) Р=[r1,r2,…rj…rm]T- измеренных m»Твид/Тd параметров,
2) П=[X,Y,Z,dФ,ltj/Тd ]T- искомых пяти одинаковых по размерности параметров,
3) Q - известных безразмерных параметров, сгруппированных в m строк вида [cxj cyj cz 1 DfТd].
Тогда искомое решение выразится как (3.11).
3.5.2. Низкоорбитальные СРНС (Цикада, Транзит) с длиной волны l=3/4 м ) обеспечивали достаточно высокую (на неподвижном объекте даже вдали от плоскости орбиты) точность местоопределения - порядка 5l (до 10 метров); относительные определения пространственных расстояний (методом транслокации) оценивали относительной погрешностью 3×10-6 этих расстояний. На подвижном объекте погрешности АП НСРНС существенно увеличивались из-за отсутствия данных о путевой скорости и других факторов; нетерпимым было и время (несколько минут) для получения одного отсчета.
Из-за ряда ограничивающих факторов - включая недостаточное быстродействие цифровой элементной базы - в аппаратуре потребителей первых поколений НСРНС не предусматривалось включение в число искомых параметров составляющих вектора скорости судна. Эти обстоятельства заставили не включать в число неизвестных параметров высоту Z (необходимо было использовать априорную
27
информацию о высоте приемной антенны из пособий и других средств). Кроме того в первых выпускаемых образцах судовой аппаратуры для вторичной обработки использовались не квазидальности, выражаемые (4.12), а разности этих квазидальностей, соответствующих конечному и начальному моментам интервалов Тd для исключения неизвестной величины dф.
3.5.3. Такой вариант обработки и сейчас используется для определения местоположения терпящих бедствие подвижных объектов в низкоорбитальной системе Каспас-Сарсат (стр.279 /1/), где за сеанс прямой радиовидимости автоматические аварийные радиобуи (АРБ) излучают посылки длительностью Тd»1с. с периодом повторения ТАРБ » 50Тd. Принятые на ИСЗ сигналы АРБ обрабатываются как совокупность разностей между взятыми в моменты tj=jTАРБ отсчетами вида (3.12) Xcxj+Ycyj+dФ+ltjDf =rj, и взятыми в более ранние моменты jTАРБ-Тd отсчетами X(cxj-Dcxj)+Y(cyj-Dcxj)+dФ+l(tj-Тd)Df=rj-Drj может быть представлена как
XDcxj+YDcxj +lTdDf=Drj, j=1,2…m¢»Твид/ТАРБ
Для МНК-обработки этих разностных отсчетов необходимы - как и для вывода (3.13) - три матрицы:
1) Р=[r1,r2,…rj…rm]T - измеренных m¢»Твид/ТАРБ параметров,
2) П=[X,Y,ltj/Тd ]T - искомых 3-х одинаковых по размерности параметров,
3) Q - известных параметров, сгруппированных в m¢ »Твид/ТАРБ строк вида
[Dcxj Dcyj DfТd].
И здесь искомое решение выразится как (3.11).
3.6.Принципы дополнительной обработки местоопределений.
3.6.1. Приведенные выше (в разделе 3) соотношения обеспечивают местоопределение одной прмемной антенны АП. Говорят, что таким образом осуществляются абсолютные местоопределения точки приема в выбранной системе координат., например:
3.6.1.1. C погрешностью порядка десятка метров абсолютные местоопределения (в случае как подвижных так и неподвижных судов) могут быть получены по разовым отсчетам временного положения огибающей, т.е. однозначным оценкам квазидальностей (3.1) могут выполняться.
3.6.1.2. Высокоточное абсолютное местоопределение неподвижного судна в принципе можно осуществить, если в АП предусмотреть режим обработки результатов измерений фазы сигналов одного (или нескольких) ИСЗ по алгоритму п.3.5.1 для каждого ИСЗ (желательно за трех-пяти часовые интервалы прямой радиовидимости).
3.6.2. Определением абсолютного местоположения обычно заканчивается вторичная обработка сигналов РНС. Имеют место и последующие этапы анализа и обработки совокупности поступающей информации. Начало такой «третичной» обработки сигналов должно базироваться на учете свойств погрешностей местоопределений, выполненных в пространственно разнесенных пусть двух точках как в совпадающие, так и в различные пусть два момента времени. Эти свойства можно количественно строго выразить определяемыми экспериментально некоторыми функциями корреляции. В последующем качественном рассмотрении достаточно ограничиться использованием важного параметра этих функций - интервала корреляции (т.е. постоянства) во времени (/1/,п.1.2) и в пространстве. Последний вид
28
корреляции обусловлен близостью трасс распространения сигналов от ИСЗ к разнесенным (до 300-500 км) судовым приемным пунктам.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.