Интегрированные радионавигационные системы: Методические указания к практическим занятиям, страница 10

          Первый ноль косинусоиды соответствует временному сдвигу  В случае резкого изменения высоты полета (например, при посадке) синоптическая погрешность может резко измениться за несколько минут. Поэтому при фильтрации постоянную времени выбирают около 100 с, а синоптическую погрешность на таком временном интервале полагают постоянной величиной. Положительные качества баровысотомера: автономность и высокая надежность; недостаток: зависимость погрешности измерений от метеоусловий.

          Радиовысотомер измеряет высоту ЛА относительно подстилающей поверхности (моря, равнины, гор, и т.д.). Погрешность радиовысотомера при отсутствии крена ЛА обычно моделируется белым шумом. Отметим, что в качестве альтернативы радиовысотомеру может применяться спутниковая радионавигационная система, оценивающая, в том числе, и высоту ЛА. Положительные качества радиовысотомера: высокая точность (при отсутствии маневра ЛА); недостаток: низкая помехоустойчивость.

          Комплексирование датчиков высоты обеспечивает коррекцию баровысотомера. При этом предполагается, что ЛА выполняет полет над плоским участком местности с ограниченным углом крена (с этой целью применяются база данных о подстилающей поверхности и датчик крена).

          При объединении измерений датчиков осуществляется пересчет высот либо к абсолютной высоте (относительно уровня моря):  

 где   - измерение радиовысотомера относительно подстилающей поверхности;   - высота подстилающей поверхности относительно уровня моря, либо к относительной высоте (относительно уровня взлетно-посадочной высоты): . Рассмотрим 1-й вариант (рис.8).

Рис.8

Из измерений радиовысотомера () и баровысотомера () формируется разность, которая содержит ошибку радиовысотомера (белый шум ) и ошибку баровысотомера (смещение со знаком минус ). С помощью фильтра Ф оценивается отрицательное смещение, которое используется для компенсации ошибки баровысотомера. В качестве фильтра используется дискретная следящая система 1-го порядка с постоянной времени 100 с.

5.2. Описание метода моделирования

          Моделирование алгоритма комплексирования выполняется с помощью пакета «Simulink». Схема моделирования показана на рис.9 (файл для моделирования: «Lab_5_Sk.mdl»). Высота полета ЛА полагается постоянной и моделируется с помощью элемента «Constant». К значению высоты добавляется случайная погрешность измерений радиовысотомера (элемент «Random Number»).

Рис.9

При наличии крена ЛА в измерениях радиовысотомера появляется смещение, которое моделируется с помощью элемента «Constant 2». Синоптическая погрешность баровысотомера полагается константой и моделируется с помощью элемента «Constant 1». Предусмотрена возможность добавления к этой константе экспоненциально-коррелированной случайной компоненты. Ошибка баровысотомера контролируется с помощью осциллографа «Scope». Разность измерений радиовысотомера и баровысотомера поступает на вход дискретного следящего измерителя 1-го порядка с постоянной времени 100 с (коэффициент усиления 0,01). Выход следящего измерителя контролируется с помощью осциллографа «Scope 1» и отправляется в файл (элемент «To File») для последующей обработки в среде «MatLab». После компенсации ошибки баровысотомера формируется сигнал ошибки схемы компенсации, который отображается на экране осциллографа «Scope 2».

          Параметры моделирования, как и ранее, устанавливаются в разделе меню «Simulation/Configuration parameters» (Type: «Fixed step», Solver: «discrete», время моделирования желательно выбрать большим для получения достоверных статистических результатов моделирования: параметр «Simulation time/Stop time» задается равным 100000). Для начала моделирования дается команда «Simulation/Start». Результаты моделирования наблюдаются в виде осциллограммы, а также передаются в среду «MatLab» для последующей обработки.

5.3. Задание по работе