Влияние на точность измерений сигналов позиционной и скоростной коррекции - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника контрольная работа
Главная
Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Влияние на точность измерений сигналов позиционной и скоростной коррекции
Основные элементы спутниковой системы навигации. Оценка влияния инструментальных погрешностей первичных датчиков информации (акселерометра и гироскопа) и начальной выставки координаты на точность однокомпонентной инерциальной навигационной системы.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Система навигации -- комплексная электронно-техническая система, состоящая из совокупности наземного и космического оборудования, предназначенная для определения местоположения (географических координат и высоты), а также параметров движения (скорости и направления движения и т. д.) для наземных, водных и воздушных объектов.
Основные элементы спутниковой системы навигации:
-- орбитальная группировка, состоящая из нескольких (от 2 до 30) спутников, излучающих специальные радиосигналы;
-- наземная система управления и контроля, включающая блоки измерения текущего положения спутников и передачи на них полученной информации для корректировки информации об орбитах;
-- приёмное клиентское оборудование («спутниковых навигаторов»), используемое для определения координат;
-- опционально-информационная радиосистема для передачи пользователям поправок, позволяющих значительно повысить точность определения координат.
Принцип работы спутниковых систем навигации основан на измерении расстояния от антенны на объекте (координаты которого необходимо получить) до спутников, положение которых известно с большой точностью. Таблица положений всех спутников называется альманахом, которым должен располагать любой спутниковый приёмник до начала измерений. Обычно приёмник сохраняет альманах в памяти со времени последнего выключения и если он не устарел -- мгновенно использует его. Каждый спутник передаёт в своём сигнале весь альманах. Таким образом, зная расстояния до нескольких спутников системы, с помощью обычных геометрических построений, на основе альманаха, можно вычислить положение объекта в пространстве.
Метод измерения расстояния от спутника до антенны приёмника основан на определении скорости распространения радиоволн. Для осуществления возможности измерения времени распространения радиосигнала каждый спутник навигационной системы излучает сигналы точного времени в составе своего сигнала используя точно синхронизированные с системным временем атомные часы. При работе спутникового приёмника его часы синхронизируются с системным временем, и при дальнейшем приёме сигналов вычисляется задержка между временем излучения, содержащимся в самом сигнале, и временем приёма сигнала. Располагая этой информацией, навигационный приёмник вычисляет координаты антенны. Для получения информации о скорости большинство навигационных приёмников используют эффект Доплера. Дополнительно накапливая и обрабатывая эти данные за определённый промежуток времени, становится возможным вычислить такие параметры движения, как скорость (текущую, максимальную, среднюю), пройденный путь и т. д.
В реальности работа системы происходит значительно сложнее. Ниже перечислены некоторые проблемы, требующие специальных технических приёмов по их решению.
Отсутствие атомных часов в большинстве навигационных приёмников. Этот недостаток обычно устраняется требованием получения информации не менее чем с трёх (2-мерная навигация при известной высоте) или четырёх (3-мерная навигация) спутников; (При наличии сигнала хотя бы с одного спутника можно определить текущее время с хорошей точностью).
Неоднородность гравитационного поля Земли, влияющая на орбиты спутников;
Неоднородность атмосферы, из-за которой скорость и направление распространения радиоволн может меняться в определённых пределах;
Отражения сигналов от наземных объектов, что особенно заметно в городе;
Невозможность разместить на спутниках передатчики большой мощности, из-за чего приём их сигналов возможен только в прямой видимости на открытом воздухе.
В оценке влияния инструментальных погрешностей первичных датчиков информации (акселерометра и гироскопа), а также начальной выставки координаты на точность однокомпонентной ИНС;
Влияние на точность измерений сигналов позиционной и скоростной коррекции.
Методы, которые используются в курсовой работе: расчетный, синтез, анализ.
ЧАСТЬ 1. СОСТАВЛЕНИЕ УРАВНЕНИЯ ОШИБОК ИЗМИРЕНИЯ
?X1и=X1и-X1 - погрешность измерения координаты X1;
?X2и=X2и-X2 - погрешность измерения координаты X2; ( 1 )
?X3и=X3и-X3 - погрешность измерения координаты X3;
Представим вектор состоянии системы в виде X (р) = (?X1и ?X2и в)Т. Уравнение состояния в отклонениях на выходе интеграторов ( рис. 1) приводится к виду:
?X2и = 9.81 в + ?X3и + К4?X2 к - К4?X2и; ( 2 )
К уравнениям ( 2 ) применим преобразование Лапласа, координаты вектора состояния перенесем в левую часть и, учитывая начальные условия, получим систему алгебраических уравнений:
( р + К1) ?X1и - ?X2и = К1?X1к + ?X1и(0);
(р + К4) ?X2и - 9.81 в = ?X3и + К4?X2к + ?X2и(0);
К5?X2и + р в = К5?X2к + щдр + в(0).
Правые части системы уравнений представим как вектор возмущений в виде
fх1 = К1?X1к + ?X1и(0), fх2 = ?X3и + К4?X2 к + ?X2и(0), f в = К5?X2к + щдр + в(0).
Начальные значения : ?X1и = 0, ?X2и = 0, в(0) = 0.
Уравнение состояния измерительного комплекса в матричной форме имеет вид :
ЧАСТЬ 2. КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ СИСТЕМЫ
Прировняв определитель матрицы ( 6 ) к нулю, получим характеристическое уравнение системы:
= р((р + К1) (р + К4) + К3) +9.81((р + К1)К5 +К2) =0. (7)
Преобразуем характеристическое уравнении и получим
Р3 + (К1 + К4)р2 + (К1 К4 + 9.81К5)р + 9.81 К1 К5 = 0.
Обозначим свободный член щ03 = 9.81К1К5, разделим коэффициенты на эту величину и введем обозначение р = щ0S. Запишем характеристическое уравнение ( 8 ) в нормированном виде в форме Вишнеградского
Оптимальные значения коэффициентов соответствуют значениям
Нормированное время переходного процесса ф = 4.2. Действительное время переходного процесса tп п = ф/ щ0, из этого соотношения получим:
Из соотношений ( 10 ) и ( 11 ) вычисляем три параметра из пяти, в соответствии из вариантом задания: щ0 = 4.2/2.5 = 1.68
Из выражения ( 10 ) и ( 8 ) выражаем коэффициент К1:
Делаем подстановку в ( 10 ) и находим К5:
(0.483К5*(3.444 - 0.483/К5) + 9.81К5)/ щ02 = 2.39
Находим К1, подставляя К5 в уравнение (13):
ЧАСТЬ 3. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОШИБОК СИСТЕМЫ
Ошибки системы можно получить в результате решения системы уравнений (3) в установившемся режиме (р=0). Определители системы (3) при р=0 представлены ниже:
? = 0 К4 -9.81 ?х1 = fx2 К4 -9.81 ?х2 = 0 fx2 -9.81
где fх1 = К1?X1к + ?X1и(0), fх2 = ?X3и + К4?X2 к + ?X2и(0), f в = К5?X2к + щдр + в(0).
Таким образом, ошибки в полной системе в установившемся режиме равны
?X1и = ?х1/? = 4.462*103/4.737 = 941.946
?X2и = ?х2/? = 249.942/4.737 = 52.76
ЧАСТЬ 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ КОМПЛЕКСНОГО ИЗМЕРИТЕЛЯ
Производим моделирование комплексного измерителя в среде MATLAB, представив комплексный измеритель и объект в виде подсистем. Соответствующая передаточная функция объекта равна :
W(p)=х1(p)/x1 зад(p)=/(TІpІ+2оTp+1);
На рисунке 1 изображена структурная схема однокомпонентного ИНС с корректорами.
Рис. 1. Структурная схема однокомпонентного ИНС с корректорами
Рис. 2. График, снятый с осциллографа, в результате моделирования комплексного измерителя в среде MATLAB
Оценено влияние инструментальных погрешностей первичных датчиков информации, а также начальной выставки координаты и скорости на точность однокомпонентной ИНС и влияние на точность измерений сигналов позиционной и скоростной коррекции. Установлено что при использовании позиционного и скоростного корректоров точность измерений сигналов значительно улучшается, так как уменьшается влияние инструментальных погрешностей первичных датчиков информации.
В состав навигационного комплекса ЛА входит:
Инерциальная система навигации (автономная система навигации, которая не зависит от внешних источников; ее основой есть датчик ускорения, ошибки в них быстро растут);
радиотехнические системы навигации (спутниковая навигационная система);
воздушно-дальномерные системы (системы воздушных сигналов);
Эти источники информации характеризуются определенной точностью, надежностью и трудозатратами экипажа на получение информации.
Одна из характеристик - точность - была исследована в процессе работы. Таким образом, было доказано, что использование позиционного и скоростного корректоров повышает точность системы.
Конспект лекций по дисциплине «Информационно-управляющие системы и комплексы ».
Распределение европейского рынка спутниковой системы навигации в 2000-2010 гг. Требования к спутниковым системам навигации. Определение координат наземным комплексом управления. Точность местоопределения и стабильность функционирования навигации. презентация [2,4 M], добавлен 18.04.2013
Навигационные измерения в многоканальной НАП. Структура навигационных радиосигналов в системе ГЛОНАСС и GPS. Точность глобальной навигации наземных подвижных объектов. Алгоритмы приема и измерения параметров спутниковых радионавигационных сигналов. курсовая работа [359,2 K], добавлен 13.12.2010
Преимущества спутниковой навигационной системы. Развитие радионавигации в США, России. Опробование основной идеи GPS. Сегодняшнее состояние NAVSTAR GPS. Навигационные задачи и методы их решения. Система глобального позиционирования NAVSTAR и ГЛОНАСС. реферат [619,3 K], добавлен 18.04.2013
История создания спутниковой навигации. Общая характеристика GPS-навигации. Принципы работы GPS. Особенности GPS-навигатора и его базовые приемы использования. Координаты точек, снятых с местности. Как выбрать GPS-приемник. Альтернативные системы GPS. реферат [27,2 K], добавлен 29.04.2011
Анализ проектирования системы инерциальной навигации. Обзор аналогичных конструкций. Гонка "Крепкий орешек". Принцип построения навигационных систем. Анализ ошибок датчиковой системы. Расчет статических и динамических параметров гироскопа, демпферов. дипломная работа [1,5 M], добавлен 21.04.2015
Приёмники космической навигации и системы передачи информации через них. Анализ систем GPS и ГЛОНАСС, их роль в решении навигационных, геоинформационных и геодезических задач, технические особенности. Оценка структуры космической навигационной системы. реферат [1,4 M], добавлен 26.03.2011
Экспериментальная оценка точности и переходных процессов следящей системы. Оценка влияния корректирующих связей на динамики системы. Схема задатчика. Осциллограмма переходного процесса и сигнала ошибки. Показатели наиболее высокой относительной ошибки. лабораторная работа [525,5 K], добавлен 29.03.2015
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .
© 2000 — 2021
Влияние на точность измерений сигналов позиционной и скоростной коррекции контрольная работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Реферат На Тему Финес В Домашних Условиях
Доклад: Теория движения космических обьектов
Реферат: Связующие процессы в управлении персоналом. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Проблемы и пути развития гражданского общества в Украине
Методы Исследований При Написании Курсовой Работы
Курсовая Работа На Тему Регулирование Денежного Обращения В Российской Федерации
Учебное пособие: Методические указания по выполнению курсовой работы Новосибирск, 2007
Контрольная работа по теме Підприємницьке право
Сочинение Рассуждение На Тему Героизм По Тексту
Реферат по теме Интраскопия (Лазерные методы диагностики и термографии)
Реферат по теме Территория государства (Контрольная)
Общая И Специальная Физическая Подготовка Волейболистов Реферат
Місце та роль людини в ринковій економіці
Сочинение: Иван Флягин — правдоискатель земли русской (по повести Н. С. Лескова «Очарованный странник»)
Реферат по теме Банки и банковские операции
Контрольная работа: Состояние профсоюзного движения в России и возможности социального партнерства
Курсовая работа по теме Составление, оформление документов и организация работы с ними
Реферат: Електромагніти та їх застосування
Курсовая работа по теме Россия в конце XVII века. Внутренняя и внешняя политика Петра I
Сочинение Про Белочку
Загальна характеристика федералізму та вищі органи влади у Австралійському союзі - Государство и право курсовая работа
Зіставне дослідження інфінітивів та інфінітивних конструкцій в англо-українському перекладі - Иностранные языки и языкознание курсовая работа
Авторове неотворення як проблема перекладу фантастичного детективу - Иностранные языки и языкознание дипломная работа