Погрешности инс

Погрешности инс имеют следующий характер

Г оризонтальный канал. Если пренебречь связями и ввести ряд упущений, то модели погрешности инс имеют вид.

Погрешности инс растут со временем и при этом носят колебательный характер – период шулера. Главный параметр роста погрешности – погрешность дрейф гироскопов.

Для вертикального канала –

В вертикальном канале экспоненциальный рост погрешности со временем. Все авиационные ИНС двухканальные.

Радиотехнические навигационные системы

Спутниковые НС

Разработчики и эксплуататоры – министерства обороны.

Основные компоненты системы –

Спутниковой радионавигационной системой называют систему в которой в роли опорных радионавигационных точек выполняют специальные искусственные спутники земли, несущие навигационную аппаратуру.

Структура:

1. подсистема комических аппаратов – много НИСЗ

2. Подсистема контроля и управления – наземная.

   1. Станции слежения – принимают сигнал и сравнивают его. Вся информация стекается в главный координационно-вычислительный центр.

3. Контрольно-измерительные станции

4. Координационно-вычислительный центр

5. Станция закладки служебной информации – посылают информацию на спутники

6. Космодром

7. Потребители

   1. Навигационные приемники

   2. Геодезические приемники

   3. Аппаратура точного времени

   4. Специальная аппаратура

Связи – ПкиУ – НИСЗ – команды управления и телеметрии

От НИСЗ к ПП – навигационные сигналы спутников

ОТ СЗСИ – к НИСЗ – служебные данные

Подсистемы космических аппаратов – совокупность спутников движущихся по определенным орбитам и излучающие навигационные сигналы и передающие значительный объем служебной информации.

Системные характеристики GPS и ГЛОНАСС

	Глонасс	GPS
Число НС	24(3)	24(3)
Число орбитальных плоскостей	3	6
Число навигационных спутников в плоскости	8	4
Тип орбиты	круговая	Круговая
Высота орбиты	19100	20145
Наклонение орбиты	64.8+-0.3	55
Период обращения НС	11:15:44	11:56.9
Способ разделения сигнала	Частотное разделение	Кодовое
Несущие частоты	L1-1602/56-1615.5 L2-1246.43-1256.5	L1-1575.42 L2-1227.6
Холодный старт	2.5	12.5
Системы координат	ПЗ-90.02	WGS-84
Скорость	50 битс	5.0 битс

Спутники содержат сигнал содержит длинномерные коды и служебную информацию.

Длинномерные коды – измерение дальностей СНП. А служебная информации используется для проведения навигационных расчетов и контроли системы. В служебной инфе частотные и временные поправки для данного спутника.

Эфемерериды, грубые данные для расчета координат всех спутников системы альманах и другая инфа.

Подсистема – аппаратура потребителей и другая аппаратура. Для решения главной задачи – определение координат и проекций векторов скорости. Для этого в аппаратуре потребителей должны быть решены вспомогательные задачи.

1. выбор оптимального созвездия из числа видимых спутников.

2. Расчет для выбранной группы спутников ожидаемых значений координат, дальностей и радиальной скорости. Радиальная скорость – скорость вдоль линии между спутником и приемником.

3. Поиск в каждом из каналов приемника сигналов спутников по временной задержке и доплеровскому смещению несущей частоты.

4. Вхождение в слежение за кодом

5. Выделение и декодировании эфемеридной инфы.

6. Измерение временной задержки сигнала и его доплеровского смещения.

7. Сбор полного альманаха системы

8. Оценка точности навигационного решения

Общий подход к определению координат и скоростей.

СНС – по своему принципу действия является среднеорбитальной дальномерно-доплеровкой системой пассивного типа – спутники вещают постоянно.

И злучаемый спутником I – сигнал системы содержит дальномерный код, который позволяет однозначно определить временной интервал Ti между моментом излучения сигнала по спутниковым часам и моменту приема сигнала антенной по часам приемника. Таким образом Ti складывается из времени затрачиваемого на прохождения пространств между спутником и потребителем Tri – и сдвига временной шкалы приемника относительно врменной системной шкалы deltaT

П о этому интервалу рассчитывается расстояние до спутника - псевдорастояние

П севдодальность – координаты спутника и пользователя

В основе определения координат пользователя лежит совместное решение нескольких уравнений (2) Неизвестные – координаты потребителя и сдвиг шкалы приемника.

VOR/DME

( РСБН)

Определяет азимут ЛА.

ДМЕ – используется для определении расстояния от радио-маяка до ЛА

Принцип действия – измерения время сигнала запроса от ЛА к маяку и обратно. 126 фикс раб частот. 1025 – 1150 мгц

Ответ 962-1213

252 раб каналов запрос-ответ. Система имеет ограниченную пс.

Наиболее эффективны вор+дме

ICAO ИКАО 3.6град – А

370м

Радиус 370км

100 бортов

Дорогие, грамоздкие, требуют то.

MSDN – радиосистема дальней навигации рсдн – позволяет определять место положение ЛА на расстоянии нескольких тысяч км от радиомаяков.

Все рсдн работают в пассивном режиме в диапазоне длинных или сверхдлинных волн. Основа рсдн – является сеть наземных опорных станций с дальностью действий от 1 до 9к км. Задача станций – формирование и излучение нави.сигнала.

Все рсдн проектировались как разностно-дальномерные.

Loran-C

0.46km

2200-2600км ночью

1600-1900

Радиотехнические системы посадки ЛА самый опасный этап – посадка. Допутимый минимум погоды определяется установленными ИКАО нормами –

1 категория облачность 60м 800м – видимость. Оборудование – полуавтоматическое снижение до высоты 60м – директорный режим

2 категория облачность 30м видимость 350м. Автоснижение до высоты выравнивания.

3 категория: а) обл – 30 вид 200. автоснижение и выравнивание

В) 15м –в вид 50 автоснижение, выравнивание и парирование угла сноса.

С) 0 – 0 автоматическое снижение, выравнивание, посадка, руление.

Для задачи захода на посадку по икао – требования к точности особенно жесткие. В этих требованиях указываются – высоты над ВВП на которых должны выдерживаться точности определенных параметров.

Не категорированный заход – координаты 50м – нет требований по высоте.

1 категория - Н 30м – 4.5 – 8.5м высота 1.5-2м

2 категория Н15м – 2.3-2.6 высота 70см-85см

3 категория 2м и 20-30см по высоте

Система посадки метрового диапазона. ILS

ILS маяки

Система ILS – заход по двухлепестковым радиолучаамм которые формируют равносигнальным методом плоскости глиссады и курса

Высокая чувствительность к помехам и дороговизна обслуживания

Спутниковая система посадки – основана на использовании дифференциальной системы СНС. В качестве контрольно- корректирующей станции используется сверхточная аппаратура, установленная в геодезических пунктах которое вместе с повышением точности измерения до единиц метра, позволяет осуществлять проверку целостности спутниковых сигналов и оповещать пользователя о некачественных спутниковых сигналах.

Такие дифференциальные подсистемы в составе системы посадки используются как функциональное дополнение СНС.

Функциональное дополнение может быть реализовано двух видов:

1. космическое функциональное дополнение SBAS, WAAS, EGNOS, MSAS, луч-5а

2. GBAS – СИСТЕМА НАЗЕМНОГО БАЗИРОВАНИЯ Основное отличие laas состоит в том что ккс передает поправки в формате сигналов штатных навигационных спутников, дополняя небесное созвездие

Комплексные навигационные системы

Рассмотрим ПНК ТУ-204

ВВС – 2 штуки

Первичные датчики:

Система воздушных сигналов 3 штуки

БИНС 3 штуки

Метео-система 1 штука

РСДН 2 штуки

РСБН – VOR/DME 2 штуки

GPS/glonass 2 штуки

РВ 3 штуки

ILS 1 штука

TAWS – система предупреждения земли

TCAS – система предупреждения столкновения судов

(T2CAS)

ПУСЭИ (пульт управления средствами электронной индикации)– КПИ(комплексный пилотажный индикатор) – 2 штуки Кино(комплексный индикатор навигационной обстановки) – 2 штуки

Выход системы: в СУП и в СУТ.