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]

щих разделах показано, что типовые радиотехнические алгоритмы могут быть реализованы программными •средствами при сравнительно небольших вычислительных затратах. Поэтому при решении данной задачи комплексировании на основе использования микро-ЭВМ зна-чительная часть операций, связанных непосредственно •с обработкой радиотехнических сигналов, может быть возложена на то же вычислительное устройство, которое выполняет необходимые навигационные расчеты, вытекающие из самой сущности задачи.

В связи с этим здесь рассмотрим отличный от [41] вариант комплексировании, который позволяет более

а} Л).

1К А

11111

м m м 1 m

\\\\\ь

Рис. 5.16. Сигналы азимутально-дальномерной радионавигационной системы

толно использовать возможности микропроцессорной обработки данных, поскольку ряд операций, требуемых для измерения радиотехнических координат р и в, выполняется в самом МП.

На вход микропроцессорной системы поступают сиг-"налы РТС, использующей амплитудно-временные методы измерения азимута и дальности, рассмотренные •в § 5.2, 5.3. Временные диаграммы, поясняющие характер принимаемых сигналов, приведены на рис. 5.16. "Информация о дальности р и азимуте 6 заключена в задержке Хр и принимаемых сигналов (рис. 5.16,а) относительно некоторых опорных сигналов, вырабатываемых в измерительном устройстве. В дальномерном канале таким опорным сигналом служит запросный сигнал (рис. 5.16,6), излучаемый антенной бортового передатчика, а в азимутальном канале - так называемый «северный» сигнал (рис. 5.16,в), формируемый в момент прохождения антенны маяка через северное направление [44]. 210



Кроме того, входными сигналами системы служат напряжения Mj, и Ыу, вырабатываемые автономными датчикам»

скорости V и курса Ч. Обычно эти напряжения являются непрерывными функциями времени, хотя в настоящее-время все более широкое распространение получают датчики с цифровыми выходными данными.

Под действием различных флюктуации и помех все-наблюдаемые данные -с, х, Uy, претерпевают случайные искажения, и их связь с соответствующими параметрами движения можно записать следующим образом::

где d - масштабные коэффициенты, а ni{t)-случайные компоненты, отражающие флюктуации информационных параметров. Будем предполагать, что флюктуации различных данных взаимно независимы, а их интервал корреляции меньше периода поступления-сигнала.

Задачей проектируемой системы является оценивание-координат Хо и Уо движущегося объекта путем совместной обработки принимаемых сигналов РТС и автономных датчиков на основе исходных данных (5.10), определяющих взаимосвязь информационных параметроа. сигналов с параметрами движения объекта. Отличительной особенностью такой постановки задачи является-комплексирование (объединение) входных данных на-начальных этапах обработки принимаемых сигналов, что дает известные преимущества, обусловленные возможностями оптимизации алгоритмов обработки в условиях действия помех.

5.4.2. МЕТОД РЕШЕНИЯ

Наиболее подходящий метод решения подобных задач основывается на результатах теории оценивания-состояний динамических объектов [45-47]. Этот метод приводит к рекуррентным алгоритмам, удобным с точки, зрения их реализации на базе вычислительных средств. 14* 21t



Остановимся кратко на исходных положениях метода применительно к дискретной трактовке поставленной задачи, связанной с дискретным характером принимаемых сигналов РТС.

Для реальных задач зональной навигации вполне приемлемой является линейная модель движения с независимыми флюктуациями скорости. Для описания этой модели в дискретном времени используется векторное разностное уравнение вида

а(0=Фа(/-1)+О(/-1), (5.11)

где a{i) = [xo{i), Vx{i), уо{1), Уу(0 ] -вектор состояния движущегося объекта в i-й момент времени (т - символ транспонирования); Ф -переходная матрица, которая для прямолинейной модели движения равна

1 1

0 1

о (О - вектор случайных возмущений объекта, описывающий его отклонения от прямолинейной траектории движения.

Задача заключается в нахождении алгоритма оценивания компонентов вектора состояния объекта - прямоугольных координат jjo и I/O и соответствующих составляющих скорости Vx{i)-Xo{i)-Xo{i-l), Vy{i)=yo{i) - -yo{i-1)-по наблюдаемым данным (i) =[z(i),

"v.(0 и» (0], связанным с параметрами движения выражениями (5.10). Для решения этой задачи необходимо, прежде всего, установить связь вектора наблюдений Э(0 с вектором состояния a{i), которая на основании (5.10) представляется в виде

P(0 = C-G{a(/)}-l-v(0, (5.12)

где v(i) = ["i(0. "2(0. "3(0, «4(0] -вектор ошибок наблюдения;

-С, О -С= С - матрица масштабных



[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]

0.0009