Алгоритмы оптимального комплексирования в радиосистемах навигации самолетов

• Автор: Буй Суан Кхоа
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 108 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ КОМПЛЕКСНОЙ
РАДИОСИСТЕМЫ НАВИГАЦИИ САМОЛЕТА
1.1. Особенности построения системы навигации и управления самолетом при полетах в условиях гористой местности
1.1.1. Системы навигации самолета
1.1.2. Системы управления самолетом
1.1.3. Системы управления высотой полета самолета
* 1.2. Методы построения комплексных радиосистем навигации
(КРСН) самолета
1.3. Методы оптимальной фильтрации сигналов в КРСН
1.4. Структурная схема комплексной радиосистемы навигации

самолета при полетах в условиях гористой местности
Глава 2. СИНТЕЗ АЛГОРИТМОВ ОПТИМАЛЬНОГО
КОМПЛЕКСИРОВАНИЯ В КРСН САМОЛЕТА
2.1. Математическое описание моделей ошибок и помех в системах навигации, входящих в состав КРСН
2.1.1 Модели ошибок и помех радиотехнических навигационных
систем и измерителей, входящих в состав КРСН
2.1.2. Модели ошибок инерциальных навигационных систем и
измерителей
2.2. Синтез алгоритмов фильтра Калмана (ФК) в исследуемой КРСН...61 Глава 3. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ АЛГОРИТМОВ ОПТИМАЛЬНОЙ
ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ В КРСН
г, 3.1. Методика оценки эффективности
3.2. Анализ точностных и динамических характеристик КРСН
3.3. Параметрическая устойчивость ФК
в исследуемой КРСН к погрешностям априорных данных
3.4. Статистическое моделирование КРСН самолета на ПЭВМ
3.4.1. Статистическое моделирование процесса реализации ФК
3.4.2. Статистическое моделирование КСВП при использовании КРСН
3.4.3. Статистическое моделирование процесса определения
высоты рельефа в КРСН
Глава 4. ОЦЕНКА РЕАЛИЗУЕМОСТИ СИНТЕЗИРОВАННЫХ
АЛГОРИТМОВ СРЕДСТВАМИ МИКРОПРОЦЕССОРНОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ
4.1. Структурная устойчивость алгоритма ФК в КРСН
4.2. Анализ параметров бортового компьютера самолета при реализации разработанных алгоритмов обработки сигналов
в реальном времени
4.3. Практические рекомендации по выбору параметров и применению разработанных алгоритмов в современных и перспективных средствах радионавигации самолета
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы диссертации
Развитие авиационных радиоэлектронных систем связано с увеличением объема решаемых авиацией задач. В этих условиях к современным навигационным системам самолетов предъявляются высокие требования по точности, надежности, помехозащищенности и другим показателям качества.
При полете на малой высоте (особенно в режиме взлета и посадки) необходимо учитывать изменение рельефа земной поверхности. Данная проблема особенно актуальна при полетах в условиях гористой местности. Например, при полетах в странах Юго-Восточной Азии, где существенно изменяется рельеф земной поверхности. В этих странах аэродромы находятся в гористых местах, а учитывая высокую влажность, часто бывают окутаны туманом. Поэтому навигацию самолетов, особенно в режимах взлета и посадки, часто приходится осуществлять в условиях плохой (или отсутствия) оптической видимости. В таких условиях необходимость высокоточного контроля местоположения самолета, особенно в вертикальной плоскости, а также необходимость контроля высоты рельефа подстилающей земной поверхности, является чрезвычайно актуальной задачей.
Системы навигации непрерывно совершенствуются так, при создании новых систем широко учитываются научно-технические достижения в области комплексирования бортовых, наземных и спутниковых радиотехнических информационных систем с нерадиотехническими (инерциальными, аэрометрическими, магнитными, оптическими, астрономическими и др.), а также возможности авиационного комплекса в целом. Комплексирование информационных устройств позволяет использовать все преимущества информационной избыточности, а также иметь на борту самолета новую информацию, которую устройства по отдельности дать не могут.

где Ф(к-Мк) - переходная матрица дискретного ФК, отражающая динамические свойства модели процесса и фильтра.
Выбор интервал ДТ удовлетворяет условию АТ <Т;; г-1,2,..,«; где т; -минимальный интервал корреляции элементов вектора состояния х(г).
При переходе от непрерывной модели к (1.22), (1.23) к разностной (1.36), непрерывной «белый» шум и(1) с матрицей интенсивности 2(0 заменяется случайной последовательностью и(к) типа дискретного «белого» шума с матричной корреляционной функцией

~u(i)uTU)
= Q{k)S,
Ок)- неотрицательно определенная матрица размером (л х л). Аналогично шум уЦ) заменяется случайной последовательностью типа «белого» шума 1'(/) с матричной корреляционной функцией:

v(/)vr(7)
= R(k)St,
где R(k) - неотрицательно определенная матрица размером (ш х т).
На интервале ДТ условия статистической эквивалентности непрерывного и дискретного алгоритмов ФК записываются в виде:
ё(*)=%*. = (Ь38)
АТ АТ
Критерий оптимальности дискретного ФК выглядит следующим образом:
SpP(k/к) = min
где Р(к/к)-дискретная ковариационная матрица ошибок оптимальных
оценок фильтра е(к) - х(к) -хо(кIк) размером (и х и). Тогда с учётом вышесказанного уравнения ФК в дискретном виде можно представить в следующем виде:
1. Уравнение оптимальной оценки: