Методы навигационных определений (ОП СРНС, лекция)

Методы навигационных определений

Назначение навигационной системы - определение координат, скорости, ориентации объекта-носителя, а так же обеспечение его шкалой времени. Рассмотрим основные методы решения поставленных задач.

Все методы навигационных определений можно разбить на две большие группы. Традиционно они называются - методы счисления пути и методы поверхностей положения. Изложенные ниже подходы справедливы не только для определения координат, но и для оценки остальных навигационных параметров, но для простоты и наглядности ограничимся примерами определения пространственных координат.

Методы счисления пути

При использовании методов счисления пути для решения навигационных задач используются датчики, измеряющие производные от навигационных параметров. Пусть есть некоторый начальный момент времени, в который навигационные параметры, в частности координаты, известны. Интегрируя измерения производных координат (скорости, ускорения, рывка и т.д.) из начальной точки получают измерения самих координат.

Для примера рассмотрим двумерную задачу - определение координат автомобиля. Пусть нам известно положение и скорость в начальный момент времени. Инерциальные датчики, установленные в автомобиле, измеряют три компоненты вектора ускорения его центра масс. Интегрируя оценки ускорения можно получать оценки вектора скорости в каждый момент времени. Интегрируя оценки скорости - получать оценки координат.

Методы поверхностей положения

1) Дальномерный метод. Псевдодальномерный метод. Псевдодальность. Псевдоскорость.

Две основных группы методов решения задачи определения положения в пространстве: методы счисления пути и методы поверхностей положения.

Счисление пути. Известна исходная точка, измеряем ускорения или скорости. Считаем определенный интеграл в пространстве с X0 = начальной точке. Классический пример - инерциальные навигационные системы. Акселерометры измеряют ускорение, проинтегрировав которые можно получить измерения скорости, проинтегрировав которые ещё раз - получить оценки приращения координат.

Методы возможных положений. Есть измерение, ограничивающее множество возможных положений относительно некоторой известной точки. Набрав несколько таких измерений относительно множество точек можно постепенно уменьшить множество возможных точек до одной. Спутниковые радионавигационные как первого, так и второго поколения основаны на этой второй группе методов.

Как отмечалось ранее,