Исследование путей повышения точности определения места судна по фазовой РНС "ДЕККА"

• Автор: Клименко, Григорий Васильевич
• Шифр специальности: 05.22.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 132 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОВМЕСТНАЯ ОБРАБОТКА НАВИГАЦИОННОЙ ИНФОРМАЦИИ

1.1. Методы синтеза цифровых фильтров . II

1.2. Комплексирование навигационных систем

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТАТИСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОГРЕШНОСТЕЙ

ИЗМЕРЕНИЙ ПО ФАЗОВОЙ РНС ДЕККА .

2.1. Использование фазовой РНС Декка в судовождении .

2.2. Числовые характеристики погрешностей измерений . .

2.3. Методика сбора и обработки экспериментального материала.

2.4. Результаты обработки .

3. МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ НАВИГАЦИОННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ.
3.1. Метод наименьших квадратов.
3.2. Последовательный метод.
3.3. Метод дискретной оптимальной фильтрации Калкана. .
3.4. Синтез оптимального навигационного фильтра
3.4.1. Формирующий фильтр .
3.4.2. Модель сигнала .
3.4.3. Алгоритм комплексной обработки информации. . . .
3.5. Результаты моделирования .
4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


При плавании в открытом море при больших удалениях от навигационных опасностей не требуется высокая точность определения места судна. РНС, в том числе и по спутниковой навигационной системе. При плавании же вблизи берегов, в узкостях, на подходах к портам предъявляются высокие требования к точности определения места судна. При этом необходима непрерывная коррекция счисления по данным фазовой РНС для получения вероятнейших координат. При использовании автоматизированных навигационных комплексов возможны два режима работы комплексов - с участием и без участия судоводителя. В настоящее время ответственность за принимаемое решение по выдаваемой комплексом информации несет судоводитель, комплекс же служит лишь средством для подготовки принятия решения. Сохранение за судоводителем функций контроля позволяет ему активно участвовать в работе комплекса с целью повышения точности, надежности и оперативности решения навигационных задач. При коррекции счислимых координат с помощью РНС в обязанности судоводителя входит не только контроль места и скорости, но и выбор станций РНС. Этот процесс может быть автоматизирован, однако при современном уровне развития радионавигации автоматизированный выбор станций РНС может носить лишь рекомендательный характер в связи с невозможностью предсказания навигационного параметра, обусловленной погрешностями распространения радиоволн, выводом из эксплуатации какой-либо из станций РНС и другими причинами. Вопросы, связанные с проектированием навигационных комплексов, определением его состава и математического обеспечения, требует большой предварительной исследовательской работы. РНС "Декка". В связи с этим был собран и обработан большой статистический материал - более тысяч отсчетов, снятых с приемоиндикатора "Пирс-1". Анализ погрешностей измерений в зависимости от времени суток и места нахождения судна во время измерений. Синтез оптимального навигационного фильтра для фазовой РНС "Декка" и автономной навигационной системы "лаг-гирокомпас" . Исследование модели совместной обработки навигационной информации, поступающей от автономной навигационной системы (лаг-гирокомпас) и фазовой РНС "Декка". Навигационный комплекс на базе этих двух систем должен обеспечивать точность и надежность определения координат места судна в пределах зоны действия РНС "Декка". Точность и надежность определения координат места судна могут быть повышены в результате совместного использования нескольких навигационных систем, имеющих различный характер погрешностей, что позволяет поставить задачу взаимной компенсации этих погрешностей, и тем самым повышения точности и надежности измерения навигационного параметра. К современным методам решения этой задачи относится и теория оптимальной фильтрации. При фильтрации навигационных сигналов от нескольких навигационных систем преследуется две цели: обеспечить минимизацию средней квадратической погрешности результирующего сигнала и исключить зависимость результирующей погрешности от измеряемого навигационного параметра, то есть обеспечить ее инвариантность по отношению к измеряемой величине. В работах /, / указаны требования, предъявляемые к методам решения навигационных задач. Обеспечение заданной точности решения задачи. Сходимость и самоисправляемость алгоритмов, то есть возможность сглаживания случайной ошибки или сбоя, возникших в процессе вычислений. Уменьшение объема памяти ЭЦВМ, необходимого для размещения программы и промежуточных результатов. Сокращение времени решения. Удобство реализации на ЭЦВМ. Справедливость алгоритма для стационарных и нестационарных процессов. Справедливость алгоритма при коррелированных и некоррелированных погрешностях измерений. Первые работы, посвященные оптимальной фильтрации, принадлежат А. Колмогорову и Н. Винеру /,/. Методы синтеза фильтров, базирующиеся на основополагающей теории Колмогорова-Винера, в настоящее время хорошо известны и описаны многими авторами /,. Одной из первых работ, посвященных синтезу фильтра с переменными параметрами, обеспечивающими в любой момент времени минимизацию погрешностей при нестационарных входных воздействиях, является работа Бутона.