ВСТУП
Система навігації - комплексна електронно-технічна система, що складається із сукупності наземного і космічного устаткування, призначена для визначення місця розташування (географічних координат і висоти), а також параметрів руху (швидкості і напряму руху і т. д. ) для наземних, водних і повітряних об'єктів.
Основні елементи супутникової системи навігації:
орбітальне угруповання, що складається з декількох (від 2 до 30) супутників, випромінюючих спеціальні радіосигнали;
наземна система управління і контролю, що включає блоки вимірювання поточного положення супутників і передачі на них отриманої інформації для коригування інформації про орбіти;
приймальне клієнтське обладнання («супутникових навігаторів»), що використовується для визначення координат;
опціонально-інформаційна радіосистема для передачі користувачам поправок, що дозволяють значно підвищити точність визначення координат.
Принцип роботи супутникових систем навігації заснований на вимірюванні відстані від антени на об'єкті (координати якого необхідно отримати) до супутників, положення яких відомо з великою точністю. Таблиця положень всіх супутників називається альманахом, яким повинен розташовувати будь супутниковий приймач до початку вимірювань. Зазвичай приймач зберігає альманах в пам'яті з часу останнього виключення і якщо він не застарів - миттєво використовує його. Кожен супутник передає у своєму сигналі весь альманах. Таким чином, знаючи відстані до декількох супутників системи, за допомогою звичайних геометричних побудов, на основі альманаху, можна обчислити положення об'єкта в просторі.
Метод вимірювання відстані від супутника до антени приймача заснований на визначенні швидкості поширення радіохвиль. Для здійснення можливості вимірювання часу поширення радіосигналу кожен супутник навігаційної системи випромінює сигнали точного часу в складі свого сигналу використовуючи точно синхронізовані з системним часом атомний годинник. При роботі супутникового приймача його годинник синхронізуються з системним часом, і при подальшому прийомі сигналів обчислюється затримка між часом випромінювання, що містяться в самому сигналі, і часом прийому сигналу. Розташовуючи цією інформацією, навігаційний приймач обчислює координати антени. Для отримання інформації про швидкість більшість навігаційних приймачів використовують ефект Доплера. Додатково накопичуючи і обробляючи ці дані за певний проміжок часу, стає можливим обчислити такі параметри руху, як швидкість (поточну, максимальну, середню), пройдений шлях і т. Д.
У реальності робота системи відбувається значно складніше. Нижче перераховані деякі проблеми, які потребують спеціальних технічних прийомів щодо їх вирішення.
Відсутність атомних годин в більшості навігаційних приймачів. Цей недолік зазвичай усувається вимогою отримання інформації не менше ніж з трьох (2-мірна навігація при відомій висоті) або чотирьох (3-мірна навігація) супутників; (При наявності сигналу хоча б з одного супутника можна визначити поточний час з хорошою точністю).
Неоднорідність гравітаційного поля Землі, що впливає на орбіти супутників;
Неоднорідність атмосфери, через яку швидкість і напрямок поширення радіохвиль може змінюватися в певних межах;
Отражения сигналів від наземних об'єктів, що особливо помітно в місті;
Неможливість розмістити на супутниках передавачі великої потужності, через що прийом їх сигналів можливий тільки в прямої видимості на відкритому повітрі.
Мета роботи полягає:
В оцінці впливу інструментальних похибок первинних датчиків інформації (акселерометра і гіроскопа), а також початкової виставки координати на точність однокомпонентної ІНС;
Вплив на точність вимірювань сигналів позиційної і швидкісний корекції.
Методи, які використовуються в курсовій роботі: розрахунковий, синтез, аналіз.
ЧАСТИНА 1. СКЛАДАННЯ РІВНЯННЯ ПОМИЛОК ІЗМІРЕНІЯ
датчик сигнал навігаційний
? X1і=X1і-X1 - похибка вимірювання координати X1;
? X2і=X2і-X2 - похибка вимірювання координати X2; (1)
? X3і=X3і-X3 - похибка вимірювання координати X3;
Уявімо вектор стані системи у вигляді X (р)=(? X1і? X2і?) Т. Рівняння стану у відхиленнях на виході інтеграторів (рис. 1) приводиться до вигляду:
? X1і =? X2і + К1? X1к - К1? X1і;
? X2і=9.81? +? X3і + К4? X2 к - К4? X2і; (2)
? =К5? X2к - К5? X2і +? ін. ...
