 |
|
Структура доплеровской системы навигации.
Doppler navigation.
Допплеровские системы навигации.
Цель лекции:Изучение допплеровских систем.
Вопросы лекции:
19.1. Структура доплеровской системы навигации;
19.2. Доплеровские измерители путевой скорости и угла сноса;
19.3. Классификация ДИСС по виду излучаемого сигнала;
19.4. Доплеровский измеритель ДИСС-013;
19.5. Бортовой навигационный комплекс самолета ИЛ-62;
19.6. Вертолетный доплеровский измеритель ДИСС-15;
19.7. Doppler navigation.
Структура доплеровской системы навигации.
Доплеровские системы навигации (ДСН) относятся к классу автономных, т.е. таких систем, в которых необходимая навигационная информация получается с помощью только бортового оборудования воздушного судна (ВС), без применения каких-либо наземных средств.
При использовании ДСН определение места ВС осуществляется методом счисления пути. Сущность этого метода рассмотрим для простейшего случая счисления пути в плоской прямоугольной системе координат 
, связанной с Землей (рис. 19.1), ось 
которой совпадает по направлению с географическим меридианом.
Рис. 19.1. Счисление пути в плоской прямоугольной системе координат
На рис. 6.1 
– вектор воздушной скорости; 
– горизонтальная составляющая скорости ветра; 
– вектор путевой скорости, т.е. скорости перемещения проекции центра масс ВС относительно поверхности Земли; 
– угол сноса – угол между 
и 
; 
– истинный курс самолета; 
– координаты места самолета (МС) в момент начала отсчета текущего времени 
; 
– текущие координаты МС.
Для навигации методом счисления пути координаты 
должны быть известны и непрерывно (в интервале времени 
) должны измеряться составляющие 
и 
путевой скорости 
. Если эти условия удовлетворяются, то текущие координаты определяются путем интегрирования составляющих и во времени:
, 
. (19.1)
Собственно доплеровский измеритель позволяет измерить абсолютное (скалярное) значение путевой скорости 
и угла сноса ( ), т.е. направление вектора 
относительно продольной оси ВС.
Вполне очевидно, что эти данные не определяют положение в системе координат и его составляющих и .
На основании рис. 18.1
, 
. (19.2)
это означает, что для определения и необходимо измерять истинный курс ( ).
Для счисления пути с помощью ДИСС должны измеряться и и с помощью курсовой системы (КС) – , а это значит, что доплеровская система навигации должна включать три функционально самостоятельные части (рис. 18.2):
– собственно ДИСС, измеряющий и ;
– курсовую систему, измеряющую (или ортодромический курс 
);
– навигационный вычислитель ( 
), реализующий алгоритмы (19.1) и (18.2).
Рис. 19.2. Структурная схема доплеровской системы навигации
Так как счисление пути в ДНС ведутся по формулам (19.1), то погрешности при определении и интегрируются во времени. Медленно меняющиеся погрешности, сохраняющие свой знак за время 
неизменным, возрастают при этом прямо пропорционально 
. Поэтому автономные системы комлексируются с позиционными радионавигационными системами (угломерно-дальномерными, разностно-дальномерными), с помощью которых корректируются результаты измерений автономных систем. Сущность коррекции заключается в периодической замене счисленных координат координатами, определенными с помощью позиционной радионавигационной системы (РНС).