Определение ориентации объектов по сигналам спутниковых радионавигационных систем

• Автор: Алешечкин, Андрей Михайлович
• Шифр специальности: 05.12.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 152 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Определение ориентации неподвижных объектов
1.1. Системы уравнений для определения ориентации объектов
1.1.1. Исходная система уравнений
1.1.2. Система уравнений для определения ориентации с учетом неоднозначности и систематической погрешности измерений фазовых сдвигов
1.2. Алгоритмы определения ориентации объектов по приращениям фазовых сдвигов
1.2.1. Приращения ФС между первым и текущим измерениями
1.2.2. Приращения ФС между соседними измерениями
1.2.3. Приращения ФС находящихся на противоположных краях измерительного интервала
1.2.4. Приращения ФС отстоящих друг от друга на половину измерительного интервала
1.2.5. Приращения ФС накопленных на половинах измерительного интервала

1.3. Алгоритмы решения систем уравнений, составленных по приращениям фазовых сдвигов
1.4. Определение ориентации объектов по измеренным значениям фазовых сдвигов
1.5. Определение ориентации объектов с использованием фильтра Калмана
Выводы по первой главе
Глава 2. Исследование погрешностей определения ориентации объектов
7 1 Погрешности оценки относительных координат дополнительной антенны
2.1.1. Анализ погрешностей для вариантов определения ориентации по приращениям ФС
2.1.2. Анализ погрешностей для случая определения ориентации по измеренным значениям ФС
2.2. Погрешности определения азимута, угла места и расстояния между антеннами объекта
2.2.1. Погрешности определения расстояния между антеннами и направляющих косинусов в геоцентрической системе координат
2.2.2. Погрешности определения направляющих косинусов в связанной с объектом системе координат
2.2.3. Погрешности определения азимута и угла места
2.3. Моделирование алгоритмов оценки погрешностей
Выводы по второй главе
Г лава 3. Моделирование алгоритмов определения ориентации объектов
3.1. Моделирование алгоритмов определения ориентации по приращениям и измеренным значениям ФС
3.1.1. Модель измерения фазовых сдвигов сигналов НКА
3.1.2. Алгоритм оценки погрешностей определения ориентации объектов
3.1.3. Результаты моделирования алгоритмов определения ориентации объектов
3.2. Моделирование калмановского алгоритма определения ориентации объектов
3.2.1. Исходные данные для моделирования
3.2.2. Алгоритмы оценки погрешностей
3.2.3. Результаты моделирования фильтра Калмана
Выводы по третьей главе
Глава 4. Экспериментальные исследования алгоритмов определения ориентации объектов
4.1. Анализ погрешностей измерения фазовых сдвигов сигналов НКА
4.1.1. Анализ структурной схемы МРК
4.1.2. Погрешности измерений ФС сигналов НКА
4.1.3. Спектральные характеристики погрешностей измерения ФС
сигналов НКА
4.1.4. Корреляционные свойства погрешностей измерения ФС сигналов НКА
4.1.5. Статистические характеристики погрешностей измерения ФС
сигналов НКА
4.2. Результаты экспериментальной проверки разработанных алгоритмов
4.2.1. Экспериментальные исследования при малых расстояниях между антеннами
4.2.2. Экспериментальные исследования при больших расстояниях между антеннами
4.3. Применение НАП определения ориентации при дистанционном
определении координат исполнительных механизмов объектов
Выводы по четвертой главе
Заключение
Литература
Основные сокращения и обозначения
Приложение 1. Погрешности определения ориентации, полученные
аналитическим методом
Приложение 2. Погрешности определения ориентации, полученные методом
статистического моделирования
Приложение 3. Результаты моделирования фильтра Калмана
Приложение 4. Акт об использовании результатов диссертационной работы

У к(у)к(у)
2-іКх і уі

7 . уі хі

Ук(ї)к(ї) 2-і гІ ХІ

2>ії

•У +
•У +
У к(у)к(у>
2-і Кхі Кгі

2-1 УІ 2І

У к(у)к(у)
/ . 7І уі

V) 2 гі

.2- = ХкФГ

г-=Ікі’>Ф''>.
(1.33)

В матричном виде система (1.33) может быть записана следующим образом:
А(1)-Х = С(1), где:
(1.34)

Ук(у>2 V к(у)к(у) Ук(у)к'
2—1 хі 7 , ХІ -уі 2-І Xі
І = 1 І = 1 І
Ук(у)к(у) Ук(у)2 Ук(у)к(у)
2-і х і уі 2-і У' 2-і уі гі
А(1)

Ук(у)к(у) У к(у)к(у) у к(у):
2-і хі Уі 2-і У' гі

(1.35)

с(1)
5>(>{¥) Ек<І>ФГ>

V і=і

х = (х* У ґ)т.
Решая систему уравнений (1.35) алгебраическими методами находят значения элементов вектора неизвестных относительных координат второй
антенны Х = (х* У* 2*
Алгоритм определения ориентации объекта по первому и пятому варианту вычисления приращений ФС включает в себя следующие шаги:
1. Проведение двух измерений ФС принятых сигналов. (Для варианта 5 -проведение т измерений);