Воздушно-доплеровские КИМС.

Принцип функционирования ВД КИМС. Воздушно-доплеровские КИМС более просты в реализации, чем рассмотренный ранее РИД, поэтому они довольно широко используются в ПНК ЛА. Определение местоположения ЛА в системах такого типа осуществляется в ортодромической СК ОХУZ путем интегрирования составляющих путевой скорости по осям ОХ и ОУ.

Ортодромическая СК. В ортодромической СК за основную плоскость отсчета принимается плоскость большого круга (ортодромия), проходящая через начальную и конечную точки маршрута. Форма Земли считается сферической, а начало координат совмещают с её центром. Точку А пересечения ортодромии с плоскостью экватора называют узлом ортодромии и через неё проводится ось ОХ, а остальные координатные оси образуют правую тройку.

		Х
		У

Для определения местоположения ЛА в ВД КИМС используется информация о курсе ЛА y, поступающая с курсовой системы, о воздушной скорости Vв и текущей высоте Нб, поступающих от системы воздушных сигналов, а также информация о путевой скорости W и угле сноса a, поступающих от ДИСС.

Координаты местоположения ЛА определяются либо по данным ДИСС и курсовой системы, либо по данным ДИСС и измерителя воздушной скорости в структуре СВС. При отказе ДИСС составляющие путевой скорости вычисляются по данным воздушной скорости и значениям скорости ветра U. Расчет координат местоположения ЛА производится путем интегрирования составляющих вектора путевой скорости:

X(t)=X(0)+ò Wxdt

У(t)=У(0)+ò Wуdt

Wx(t)=Wcos (y-b+a)

Wу(t)=Wsin (y-b+a)

b- угол, характеризующий ориентацию ости Х ортодромической СК относительно направления северного меридиана.

ВД системам присущ существенный недостаток: наличие погрешности в измерении исходных навигационных параметров (путевой скорости, угла сноса и курса) приводит к накапливающимся во времени ошибкам определения местоположения ЛА. Поэтому в случае длительных полетов для ВД КИМС должен быть предусмотрен режим коррекции. Для коррекции ВД КИМС обычно используются РСБН и РСДН.

Из приведенных выражений для координат ЛА следует, что снижения погрешностей в определении местоположения ЛА можно добиться оптимальным комплексированием ДИСС и СВС при измерении скорости. Показано, что наибольшего эффекта при комплексировании можно добиться, если использовать первичную комплексную обработку информации.

Рассмотрим структуру алгоритма совместной оптимальной обработки сигналов ДИСС и СВС.

Оптимальная комплексная обработка информации в ВД КИМС. При решении задачи синтеза алгоритма совместной обработки сигналов ДИСС и СВС предполагается, что вектор измерения содержит две компоненты. Первая представляет собой выходной сигнал ДИСС, а вторая выходной сигнал измерителя воздушной скорости.

Предполагается, что выходной сигнал ДИСС по одному лучу имеет вид:

r₁(t)=S(t)+x₁(t)

S(t)=A(t) cos{w₀ (t) -2D(t)/c+ j(t))}

A(t), w₀ - амплитуда и опорная частота сигнала ДИСС. D(t) – текущая наклонная дальность до точки отражения радиосигнала в направлении луча ДИСС; j(t) -случайная фаза сигнала ДИСС.

x₁(t) -ошибка измерения, которая применительно к сигналу ДИСС может быть аппроксимирована гауссовским белым шумом с корреляционной функцией:

R _x(t)=N_xd(t-t)

N_x - заданная интенсивность белого шума