Системное моделирование радионавигационной измерительной системы в условиях помех
Предложен метод моделирования работы радионавигационного измерительного комплекса, позволяющий осуществлять верификацию алгоритмов раскрытия неоднозначности фазовых измерений....
Збережено в:
| Дата: | 2005 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України
2005
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/6436 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Системное моделирование радионавигационной измерительной системы в условиях помех / М.П. Семесенко, А.С. Перегонцев, А.А. Тимашов // Комп’ютерні засоби, мережі та системи. — 2005. — № 4. — С. 104-108. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860154573977550848 |
|---|---|
| author | Семесенко, М.П. Перегонцев, А.С. Тимашов, А.А. |
| author_facet | Семесенко, М.П. Перегонцев, А.С. Тимашов, А.А. |
| citation_txt | Системное моделирование радионавигационной измерительной системы в условиях помех / М.П. Семесенко, А.С. Перегонцев, А.А. Тимашов // Комп’ютерні засоби, мережі та системи. — 2005. — № 4. — С. 104-108. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| description | Предложен метод моделирования работы радионавигационного измерительного комплекса, позволяющий осуществлять верификацию алгоритмов раскрытия неоднозначности фазовых измерений.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:52:46Z |
| format | Article |
| fulltext |
Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2005, № 4 104
Предложен метод моделирования
работы радионавигационного из-
мерительного комплекса, позво-
ляющий осуществлять верифика-
цию алгоритмов раскрытия неод-
нозначности фазовых измерений.
М.П. Семесенко, А.С. Перегон-
цев, А.А. Тимашов, 2005
УДК 681.3 (031)
М.П. СЕМЕСЕНКО, А.С. ПЕРЕГОНЦЕВ,
А.А. ТИМАШОВ
СИСТЕМНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
РАДИОНАВИГАЦИОННОЙ
ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
В УСЛОВИЯХ ПОМЕХ
Для определения угловых координат дви-
жущегося объекта периодически измеряются
в дискретные моменты времени, кратные
цТ , фазы гармонического сигнала, излучае-
мого объектом. Прием сигнала осуществля-
ется 16 всенаправленными антеннами, фазо-
вые центры которых лежат в одной горизон-
тальной плоскости zx0 . Фазы сигнала из-
меряются с точностью до целого числа
оборотов: 1270 k отсчетных единиц
(1 о. е.
64
рад) с некоторыми ошибками.
Определение угловых координат объекта
сводится к устранению неоднозначности фа-
зовых измерений путем решения системы m
уравнений с )2( m неизвестными
128
00
j
j
j
bb k
d
vvuu
jj
, mj ,1 (1)
где длина волны сигнала, излучаемого
объектом; j разность фаз сигнала, соот-
ветствующая j базе jB ; jk некоторые
целые числа. Под базой понимается упоря-
доченная пара ),( "' AA точек, лежащих в
горизонтальной плоскости, относительно ко-
торых каким-либо образом определяется раз-
ность фаз сигнала. В частности, для геомет-
рической базы эти точки совпадают с фазами
центрами некоторых антенн, входящих в уг-
ломерный комплекс. Поскольку антенны ра-
СИСТЕМНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАДИОНАВИГАЦИОННОЙ…
Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2005, № 4 105
дионавигационного комплекса размещаются компактной группой и геометриче-
ские размеры отдельной антенны довольно значительны, то диапазон длин гео-
метрических баз невелик. Это затрудняет и замедляет определение угловых ко-
ординат объекта из-за отсутствия «коротких» геометрических баз. Динамиче-
ский диапазон длин баз можно существенно расширить, если ввести «искусст-
венные» базы, являющиеся линейными комбинациями с целочисленными коэф-
фициентами геометрических баз:
n
k
kkjj abb
1
,
, mj ,1 ,
где ka
– радиус вектор фазового центра k -й антенны; kjb , – структурная мат-
рица системы баз, элементы которой – целые числа.
Поскольку значения j получаются с ошибками, то систему (1) необходи-
мо решать, минимизируя некоторую функцию от невязок (например, сумму мо-
дулей невязок) с учетом целочисленности неизвестных jk , mj ,1 .
Погрешности измерения могут быть довольно значительными, что приво-
дит к аномальным ошибкам при определении угловых координат объекта, а
также выявления баз, содержащих неисправные антенны. Предлагается исполь-
зовать скорректированные значения базовых разностей фаз, каждая из которых
получается в результате линейного сглаживания значений разностей фаз сигна-
ла, измеренных через равные интервалы времени цТ (рис. 1). При этом
значение базовых разностей фаз
0,ψесли,128ψ
0,ψесли,128ψ
128,ψ0если,ψ
ψ
Т
j1,
Т
j1,
Т
j1,
Т
j1,
Т
j1,
Т
j1,
Т
j1,
,
где
l
1i
j,i
l
1i
j,i
Т
j,1 )1i(
3
1l2
)1l(l
6
;
j,1j,1 , число значений разности фаз сигнала;
j,ij,ij,1i , 1,1 li ; mj ,1 ;
ji,ψ приращение разности фаз сигнала по j -й базе:
.64),(sign128
,64,
,,1,,1,,1
,,1,,1
,
jijijijijiji
jijijiji
ji
(1)
М.П. СЕМЕСЕНКО, А.С. ПЕРЕГОНЦЕВ, А.А. ТИМАШОВ
Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2005, № 4 106
T
TT
T
ц
T
ц
t
РИС. 1
Пусть в начале очередного цикла измерений объект S занимает начальное
положение 0S , определяемое радиус-вектором 0r
. На рис. 2: Ma θ, соответ-
ственно углы азимута и места объекта; SSS zyx ,, декартовы координаты
объекта. Индекс « 0 » относится к начальному положению объекта, а индекс
« i » к его текущему положению. Свяжем с начальным положением 0S объекта
вспомогательную систему координат 0S , ось которой направлена вдоль
луча 00S , ось параллельно горизонтальной плоскости zx0 , а ось допол-
няет ее до правой.
0sy
isy
y
x
0sx
isx
z0sz
isz
'
'
'
A
'
B
'
C
'
iS
'
0S
0S
A
B
C
iS
iR
0R
ir
0sV
ir
ox
a0
ix m0 im
iz
y0
iy
z0
РИС. 2
СИСТЕМНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАДИОНАВИГАЦИОННОЙ…
Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2005, № 4 107
При достаточно малом промежутке времени можно считать, что объект из
начального положения 0S перемещается с постоянной по значению и направле-
нию скоростью
0sV
. Тогда текущему положению объекта iS в момент времени
it соответствует радиус-вектор ii rrr
0 .
Текущие значения наклонной дальности iR и направляющих косинусов
ii vu , объекта в момент времени it соответственно будут:
222
iii SSSi zyxR ,
i
ixi
R
x
u iS
cos ;
i
S
izi
R
z
v i cos ,
где
);cosθcoscoscosθsinsinsinsincossin( 00000
0
aMaMairxx
SiS
)cosθsinsinsinθsin(cos 000
0
MMMiryy
SiS
;
)sinθcoscoscosθcoscossinsinθsinsinsin( 000000
0
aMaMaMirzz
SiS
;
iSi tvr
i
;
2
0
2
0
0
0cos
vu
u
a
;
2
0
2
0
0
0sin
vu
v
a
;
2
0
2
00θcos vuM ;
2
0
2
00 1θsin vuM .
Моделирование работы комплекса осуществляется следующим образом:
1. Выбирается система баз jB , mj ,1 .
2. Определяются их параметры (длины jd , проекции
jj bb zx , на координат-
ные оси и направляющие косинусы jj vu , , mj ,1 ).
3. Задаются точные координаты начального положения 0S объекта (наклон-
ная дальность 0R и направляющие косинусы zx vu 0000 cos,cos , а также
величины 0V и направление , ) его скорости.
4. Вычисляются точные значения
*
,kj фаз сигналов, принятых в моменты
времени )1( iti , li ,1 k -й антенной угломерного комплекса 16,1k .
5. Выполняется зашумление вычисленных точных значений фаз сигналов
путем прибавления к ним случайных ошибок измерения фаз сигналов, синтези-
рованных с помощью датчиков псевдослучайных чисел.
6. Определяются текущие значения разностей фаз сигнала:
М.П. СЕМЕСЕНКО, А.С. ПЕРЕГОНЦЕВ, А.А. ТИМАШОВ
Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2005, № 4 108
kijikiji
kijikiji
ji
,,,,
,,,,
,
если,128
если,,
, mjli ,1;,1 ,
( kj, номера антенн, входящих в j -ю базу).
7. Определяются уточненные значения разностей фаз сигнала.
Моделирование работы измерительной радиосистемы в условиях аддитив-
ного шума, одна компонента которого распределена равномерно в интерва-
ле 12,5 ;12,5[ ]o o
, а другая – нормально с нулевым математическим ожиданием
и дисперсией 6 7
o
ш
, при
0
300кмR ;
0
0,125u ;
0
0,625v ; 32см ;
3км /с
S
V ; 10
o
; 0 ; 2,5мс показало, что среднебазовое отклонение
измеренной разности фаз сигнала от ее точного значения при 21l снижается с
0,3093 рад до 0,0868 рад, т.е. в 3,5 раза. При этом были получены следующие
значения угловых координат объекта: 0,12492u и 0,62531v .
Предложенный метод моделирования работы радионавигационного измери-
тельного комплекса позволяет осуществить верификацию алгоритмов раскрытия
неоднозначности фазовых измерений в многошкальных измерительных систе-
мах. Введено понятие искусственной базы, позволяющее раскрыть диапазон
длин баз. Предложена коррекция измеренных значений разностей фаз, что по-
вышает надежность определения угловых координат объекта.
Получено 01.02.2004
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-6436 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1817-9908 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:52:46Z |
| publishDate | 2005 |
| publisher | Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Семесенко, М.П. Перегонцев, А.С. Тимашов, А.А. 2010-03-02T14:55:29Z 2010-03-02T14:55:29Z 2005 Системное моделирование радионавигационной измерительной системы в условиях помех / М.П. Семесенко, А.С. Перегонцев, А.А. Тимашов // Комп’ютерні засоби, мережі та системи. — 2005. — № 4. — С. 104-108. — рос. 1817-9908 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/6436 681.3 (031) Предложен метод моделирования работы радионавигационного измерительного комплекса, позволяющий осуществлять верификацию алгоритмов раскрытия неоднозначности фазовых измерений. ru Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України Системное моделирование радионавигационной измерительной системы в условиях помех Article published earlier |
| spellingShingle | Системное моделирование радионавигационной измерительной системы в условиях помех Семесенко, М.П. Перегонцев, А.С. Тимашов, А.А. |
| title | Системное моделирование радионавигационной измерительной системы в условиях помех |
| title_full | Системное моделирование радионавигационной измерительной системы в условиях помех |
| title_fullStr | Системное моделирование радионавигационной измерительной системы в условиях помех |
| title_full_unstemmed | Системное моделирование радионавигационной измерительной системы в условиях помех |
| title_short | Системное моделирование радионавигационной измерительной системы в условиях помех |
| title_sort | системное моделирование радионавигационной измерительной системы в условиях помех |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/6436 |
| work_keys_str_mv | AT semesenkomp sistemnoemodelirovanieradionavigacionnoiizmeritelʹnoisistemyvusloviâhpomeh AT peregoncevas sistemnoemodelirovanieradionavigacionnoiizmeritelʹnoisistemyvusloviâhpomeh AT timašovaa sistemnoemodelirovanieradionavigacionnoiizmeritelʹnoisistemyvusloviâhpomeh |