Комплексирование радиотехнических и автономных навигационных датчиков (Multi-DME)

Задание 2. (4 часа) Комплексирование радиотехнических и автономных навигационных датчиков (Multi-DME)

                                        Общие замечания.

          Использование спутниковых навигационных систем в авиации предполагает, для обеспечения заданных характеристик целостности, наличие альтернативных навигационных систем. В случае полетов над странами Европы и Средиземноморья из экономических соображений целесообразно использование маяков DME с организацией дальномерного метода местоопределения (режим Multi-DME). Для этой цели необходим приемник с электронным сканированием частотно-кодовых каналов DME (количество каналов обычно ограничено и не превышает 5-ти). Последовательный режим работы с 5-тью маяками DME сопровождается чрезмерно большими для подвижных объектов периодом обновления данных каждого маяка (3…5 сек) и требует информационной поддержки от автономных навигационных датчиков. В качестве таких датчиков используют курсовую систему (гиромагнитный компас) и измеритель путевой скорости (датчик воздушных сигналов). Радиотехнические и автономные датчики комплексируют на основе принципа инвариантности.

          В рамках Задания 2 исследуется

1) работа алгоритма выбора наилучшей группы из 5-ти маяков,

2) точностные характеристики комплексного фильтра в переходном и установившемся режимах в зависимости от геометрии навигационной задачи и параметров датчиков.

Порядок выполнения исследований следующий.

1.  Запустить файл Multi_DMEa.exe.

2.  В разделе меню «Параметры» указать

– начальные координаты объекта (широта, долгота, высота),

– курс и скорость объекта,

– пройденное объектом расстояние.

Замечание. Ввод параметров желательно согласовать с картой Европы.

3.  В разделе меню «Моделирование» посмотреть траекторию объекта и расположение ближайших маяков DME.

4.  Включить режим моделирования (кнопка Begin). Зафиксировать (зарисовать) результаты выбора 5-ти маяков в процессе движения объекта по трассе (см. таблицу справа от графика).

Замечание. Зеленые кружки обозначают первоначальный выбор маяков. В случае отсутствия выбранного маяка на графике (эффект затенения) следует обратиться к базе данных (файл DMEa.txt).

5.  В разделе меню «Результаты» посмотреть ошибки местоопределения по широте и долготе (кнопка Graphic) в переходном и установившемся режимах работы комплексного фильтра (временной сдвиг и масштаб графика регулируются).

6.  Повторить эксперимент для различных моделей ошибок навигационных датчиков (раздел «Параметры»).

                                 Содержание отчета

(отчет оформляется при наличии лекционной поддержки к Заданию 2 и указанию преподавателя)

1.  Алгоритм выбора маяков и результаты исследований (п.4).

2.  Модель ошибок навигационных датчиков и алгоритм их комплексирования.

3.  Влияние геометрии навигационной задачи (число маяков и их взаимное расположение) на точностные характеристики комплексного фильтра.

4.  Влияние ошибок радиотехнического датчика (дисперсия шума измерения) и автономного датчика (дисперсия и интервал корреляции ошибки, обусловленной ветром) на точностные характеристики комплексного фильтра.

                                     Литература

1.  Конспект лекций

2.  Ю.М.Казаринов, А.И.Соколов, Ю.С.Юрченко. Проектирование устройств фильтрации радиосигналов. Л.–ЛГУ, 1985.