Главная  Микропроцессорные системы 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [ 68 ] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92]

получаемого за счет применения этих упрощенных алгоритмов.

Рассмотрим этот вопрос на примере второго алгоритма, который до настоящего времени имеет более широкое распространение на практике в силу известных преимуществ его аппаратурной реализации. Для программной реализации этого алгоритма можно воспользоваться схемой, представленной на рис. ,5.14, которая является фрагментом программы на рис. 5.12, заменяющим две операции (умножение и сложение), отмеченные на рис. 5.12 звездочкой. Как видно, рассматриваемое упрощение приводит к сокращению времени вычислений.

FUNCn:=FUNCD*ZU

Ft/NCI)-=FUNCn-ZU

Рис. 5.14. Упрощение программного алгоритма (рнс. 5.12) при бинарных весовых коэффициентах

соответствующему замене операции умножения элементарной операцией условного перехода (по знаку операнда ZB), поскольку операции сложения и вычитания являются эквивалентными по времени. Общая экономия от такой замены легко определяется по табл. 5.12 (например, при п=10 она составляет 500-1000 элементарных операций).

Рассмотренный пример показывает, как на этапе корректировки осуществляется возврат к одному из ранних этапов проектирования (в данном случае к алгоритмическому этапу) и в результате нового цикла разработки может произойти видоизменение первоначального варианта. Окончательное решение о завершении этапа корректировки и переходе к этапу практического воплощения должно приниматься на основе тщательного анализа качественных характеристик системы и сопоставления их с исходными тактико-техническими требованиями.



5.4. КОМПЛЕКСИРОВАННЫИ РАДИОНАВИГАЦИОННЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ

В предыдущих разделах рассмотрены простейшие задачи обработки радиотехнических сигналов, которые позволили осветить главным образом конечные этапы проектирования микропроцессорной системы обработки сигналов- этапы разработки структуры и детализации программной части, не касаясь подробностей, связанных с начальными этапами разработки, хорошо известными радиоспециалистам. Здесь рассмотрим более сложную задачу, которая служит для иллюстрации особенностей первых этапов проектирования систем обработкии сигналов на базе МПК, не затрагивая вопросов детализации полученных структур и алгоритмов, которые решаются на основе методики, изложенной в § 5.2.

Остановимся на задаче местоопределения подвижного объекта с помощью угломерно-дальномерной РТС, комплексированной с автономными датчиками скорости движения и курсового угла [41]. Эта задача характерна для самолетных навигационных систем, однако методика ее решения может найти приложение для широкого класса комплексированных РТС, объединяющих различные источники информации. Для того чтобы показать возможности реализации оптимальных и субоптимальных алгоритмов обработки, синтезированных на основе общих теоретических методов, начнем рассмотрение с первого этапа проектирования в соответствии с общей схемой на рис. 5.1.

5.4.1. ФОРМУЛИРОВКА ЗАДАЧИ

Смысл рассматриваемой задачи заключается в определении местоположения объекта в прямоугольной сиг стеме координат при следующих источниках входных данных:

1) угломерно-дальномерная радионавигационная система, измеряющая азимутальный угол 0 и наклонную дальность р относительно радиомаяка;

2) автономный датчик скорости V перемещения объг екта относительно окружающей среды, например датчик воздушной скорости самолета;

3) автономный датчик курсового угла Ч. Геометрическая трактовка задачи в прямоугольных

координатах иллюстрируется рис. 5.15, где Хи и уи обо-208



Рис. 5.15. трактовка

Геометрическаж задачи место-определения объекта в комп-лексированном измерителе

значают известные координаты радиомаяка, и уо - искомые координаты, определяющие местоположение объекта. Предполагается, что координатная ось у соответствует направлению магнитного меридиана. Задача состоит в измерении значений {хо, г/о} на основе совместной обработки данных {р, в, V, Ч} и является простейшей задачей зональной навигации, т. е. обеспечения подвижных объектов навита-ционной информацией в ограниченной зоне. На основе этой информации могут решаться более сложные навигационные задачи, например выработка сигналов отклонения объекта от заданной линии пути (линии АВ на рис. 5.15). Однако усложнения сводятся, как правило, к дополнительным тригонометрическим преобразованиям и не затрагивают сущности обработки самих входных сигналов, содержащих информацию об измеряемых параметрах движения. Поэтому здесь остановимся именно на этой простейшей задаче, чтобы с большей наглядностью показать особенности обработки сигналов в комплексированной РТС.

Кроме того, для упрощения задачи предположим, что автономные датчики не имеют систематических ошибок (типа ошибки от действия ветра в датчике воздушной скорости). Учет подобных, медленно меняющихся ошибок не оказывает влияния на метод решения задачи комплексирования, а приводит лишь к определенному усложнению алгоритма обработки сигналов [42, 43]. Для большей ясности изложения ограничимся анализом лишь случайных ошибок источников входных данных,, имеющих интервал корреляции, не превышающий период отбора данных, что позволяет пренебречь взаимной корреляцией ошибок в соседних периодах.

Одним из важнейших вопросов первого этапа проектирования является выбор варианта комплексирования радиотехнических и автономных данных. В вариантах,, описанных в [41], комплексирование осуществляется на уровне математических преобразований исходных данных (р, в. У, без учета особенностей обработки радиотехнических сигналов. С другой стороны, в предыду-



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [ 68 ] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92]

0.0014