Сетевые спутниковые радионавигационные системы

Автор(ы):Шебшаевич В. С.
06.10.2007
Год изд.:1993
Издание:2
Описание: Рассматриваются принципы построения, использования и комплексного проектирования сетевых спутниковых радионавигационных систем (ССРНС), а также основные свойства их как больших измерительно-вычислительных систем высокого класса точности. В общем виде характеризуется структура ССРНС с указанием взаимодействия отдельных звеньев системы, кратко описываются системы «Глонасс» и «Навстар», анализируются сигналы, энергетика навигационных радиолиний с учетом влияния ионосферы и тропосферы, синхронизация временных шкал сети навигационных ИСЗ (НИСЗ) и формирование кадра служебной информации. Подробно рассматриваются принципы построения аппаратуры потребителей (АП) и ее разновидности, процессы в устройствах первичной и вторичной обработки, возможности фазовых измерений по несущей частоте, дифференциальный режим навигационных определений. Приводятся алгоритмы решения навигационно-временных задач как конечными, так и итерационными способами по полным выборкам результатов измерений и по выборкам нарастающего объема, оценки точности навигационно-временных сеансов, структура математического обеспечения АП. Даются основы системных принципов проектирования ССРНС с характеристикой последовательности выбора и расчета основных параметров системы в целом и ее составных элементов, синтез сетей НИСЗ как по условиям наблюдаемости, так и по точностным критериям, основы объединения радионавигационных полей от спутниковых и наземных РНС и комплексной обработки информации на борту потребителя. В отличие от 1-го издания (1982 г.) здесь впервые описывается советская система «Глонасс», анализируется АП, совместно использующая системы «Глонасс» и «Навстар», приводятся различные способы навигационного, временного и геодезического использования ССРНС, рассматриваются разновидности АП. Для научных работников и преподавателей вузов. Может быть полезна судоводительскому и штурманскому составу.
Оглавление: Предисловие [3]
Введение [4]
РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ. СТРУКТУРА И ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ СЕТЕВЫХ СРНС [10]
Глава 1. Принципы построения и особенности сетевых спутниковых РНС [10]
  1.1. Структурная схема СРНС [10]
  1.2. Особенности сетевых СРНС [11]
  1.3. Классификация СРНС [13]
  1.4. Согласование начал отсчета пространственных и временной координат в ССРНС [18]
  1.5. Общая характеристика элементов ССРНС [21]
  1.6. Советская сетевая спутниковая РНС «Глонасс» [25]
  1.7. Американская сетевая спутниковая РНС «Навстар» [32]
  1.8. Информационные центры спутниковых РНС [37]
Глава 2. Геометрические свойства методов измерений в ССРНС [38]
  2.1. Навигационные параметры [38]
  2.2. Навигационные функции [41]
  2.3. Градиенты полей навигационных параметров [42]
  2.4. Градиентная и фундаментальная матрицы [44]
Глава 3. Основы решения навигационных задач в СРНС [46]
  3.1. Конечные и итерационные методы навигационных определений [46]
  3.2. Математические основы определений по полной выборке измерений [49]
  3.3. Геометрические факторы [58]
Глава 4. Сигналы в спутниковых РНС [59]
  4.1. Общие требования к сигналам СРНС [59]
  4.2. Статистическая модель радионавигационного канала СРНС [59]
  4.3. Анализ требований, предъявляемых к сигналам СРНС [61]
  4.4. Типовые структуры совмещенных сигналов для различных вариантов пассивных СРНС [62]
  4.5. Особенности выбора структуры сигналов в активных вариантах СРНС [72]
Глава 5. Энергетика навигационных радиолиний [73]
  5.1. Требования, предъявляемые к навигационным радиолиниям [73]
  5.2. Общая характеристика прямой и ретрансляционной радиолиний СРНС [74]
  5.3. Учет условий распространения радиоволн в СРНС [77]
  5.4. Способы уменьшения атмосферных погрешностей дальномерного и доплеровского измерений [82]
  5.5. Особенности энергетических расчетов радиолиний в зависимости от расположения обслуживаемого слоя [88]
Глава 6. Способы разделения сигналов [92]
  6.1. Методы уплотнения и разделения сигналов в сетевых СРНС [92]
  6.2. Вероятностное разделение сигналов спутников при использовании ШПС в ССРНС [96]
  6.3. Статистические характеристики ширины полосы принимаемого излучения в сетевых СРНС [99]
  6.4. Особенности разделения сигналов в активных СРНС [101]
Глава 7. Принципы построения измерительно-вычислительной аппаратуры потребителей [105]
  7.1. Обобщенная структурная схема АП ССРНС [105]
  7.2. Информационные потоки в АП [109]
  7.3. Измеряемые радионавигационные параметры [110]
  7.4. Виды и модели помех [114]
  7.5. Основы статистического синтеза измерителей радионавигационных параметров [116]
Глава 8. Устройства первичной обработки радионавигационного сигнала [120]
  8.1. Необходимость поиска радионавигационных сигналов [120]
  8.2. Способы решения задачи поиска радиосигналов НИСЗ [122]
  8.3. Устройства оценки радионавигационных параметров [124]
  8.4. Цифровая реализация устройств первичной обработки [131]
  8.5. Оценка погрешностей измерений радионавигационных параметров [136]
  8.6. Способы повышения помехоустойчивости АП [138]
Глава 9. Разновидности аппаратуры потребителей [141]
  9.1. Особенности аппаратуры потребителей различных типов [141]
  9.2. Одноканальная аппаратура потребителей [144]
  9.3. Многоканальная аппаратура потребителей [150]
  9.4. Мультиплексная аппаратура потребителей [154]
  9.5. Аппаратура потребителей для одновременной работы по системам «Глонасс» и «Навстар» [158]
  9.6. Унификация аппаратурных решений [161]
Глава 10. Кадр навигационного сигнала [163]
  10.1. Организация обработки измерений и формирование эфемеридной информации [163]
  10.2. Методология выбора элементов кадра сигнала [166]
  10.3. Условия реализации алгоритмов прогнозирования эфемерид НИСЗ [168]
  10.4. Алгоритмы прогнозирования движения НИСЗ [171]
  10.5. Состав, форма представления и объем информации, передаваемой в кадре навигационного сигнала системы «Навстар» [173]
  10.6. Кадр навигационного сигнала системы «Глонасс» [182]
Глава 11. Синхронизация временных шкал системы НИСЗ [186]
  11.1. Общая характеристика хранителей временных шкал [186]
  11.2. Методы сверки временных шкал [188]
  11.3. Коррекция временных шкал [190]
  11.4. Способы учета в навигационном сеансе смещений временных шкал НИСЗ [191]
  11.5. Согласование шкал времени систем «Глонасс» и «Навстар» [193]
  11.6. Синхронизация временных шкал сети НИСЗ на основе взаимных временных измерений [195]
Глава 12. Области использования сетевых спутниковых РНС [197]
  12.1. Применение ССРНС — основа координатно-временного обеспечения [197]
  12.2. Определение координат, их производных и навигационных элементов наземных и приземных объектов [199]
  12.3. Определение параметров движения околоземных КА [200]
  12.4. Определение взаимных координат в интересах предупреждения столкновений подвижных объектов и группового их вождения [202]
  12.5. Высокоточная геодезическая привязка [203]
  12.6. Определение ориентации объектов в пространстве [205]
  12.7. Синхронизация излучения станций с наземным базированием [208]
  12.8. Наблюдение для обеспечения управления движением перемещающихся объектов [210]
  12.9. Целеуказание в системе обнаружения терпящих бедствие [211]
РАЗДЕЛ ВТОРОЙ. ОСНОВЫ НАВИГАЦИОННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ССРНС [213]
Глава 13. Алгоритмизация решения навигационных задач [213]
  13.1. Задача синтеза алгоритма навигационных определений [213]
  13.2. Модель навигационных измерений [215]
  13.3. Модель динамики потребителя [216]
  13.4. Факторы, влияющие на выбор способа обработки информации в ССРНС [219]
Глава 14. Алгоритмы решения навигационных задач по выборке одновременных измерений [220]
  14.1. Алгоритмы решения навигационной задачи по выборке минимального объема одновременных измерений [220]
  14.2. Алгоритмы решения навигационной задачи по избыточному объему одновременных измерений [226]
  14.3. Оценка сходимости алгоритмов решения навигационной задачи [233]
Глава 15. Алгоритмы решения навигационных задач по выборке измерений нарастающего объема [235]
  15.1. Рекуррентный алгоритм решения задачи методом Калмана и его модификации при различных составах измерений [235]
  15.2. Способы устранения расходимости фильтров Калмана [240]
  15.3. Рекуррентные соотношения гауссовского фильтра 2-го порядка [243]
  15.4. Сравнение рекуррентных алгоритмов по размерам области сходимости [245]
Глава 16. Способы оценки точности определения параметров движения [248]
  16.1. Показатели точности навигационных определений [248]
  16.2. Корреляционная матрица ошибок определяемых параметров [250]
  16.3. Источники ошибок навигационных определений [251]
  16.4. Отображение точностных характеристик и интегральная оценка точности СРНС [253]
Глава 17. Высокоточное сличение шкал времени удаленных пунктов по сигналам НИСЗ [255]
  17.1. Методы синхронизации ШВ удаленных пунктов [255]
  17.2. Оценка точности сверки ШВ удаленных пунктов по выборке одновременных псевдодальномерных измерений [257]
  17.3. Потенциальная точность сверки ШВ пункта с известными координатами по данным псевдодальномерных и радиальных псевдоскоростных измерений [261]
Глава 18. Точность определения координат при одномоментных измерениях по элементарному созвездию НИСЗ [263]
  18.1. Элементарные созвездия [263]
  18.2. Геометрические факторы при определении поверхностных координат по элементарному созвездию из двух НИСЗ [264]
  18.3. Геометрические факторы при определении поверхностных координат по элементарному созвездию из трех НИСЗ [268]
  18.4. Геометрические факторы при определении пространственных координат по элементарному созвездию из четырех НИСЗ [270]
  18.5. Точностные свойства доплеровских методов в сетевых СРНС в сравнении с дальномерными [271]
Глава 19. Точность определения пространственных координат и вектора скорости по сети НИСЗ [273]
  19.1. Общая характеристика поля точностей [273]
  19.2. Распределение вероятностей геометрических факторов [274]
  19.3. Точность оценки координат и времени [275]
  19.4. Точность оценки скорости движения [279]
  19.5. Оценка точности определения параметров движения КА [280]
Глава 20. Дифференциальный режим ССРНС [282]
  20.1. Необходимость дифференциального режима [282]
  20.2. Структура дифференциальной подсистемы [283]
  20.3. Методы дифференциальных определений [285]
  20.4. Корректирующая информация [291]
  20.5. Каналы передачи корректирующей информации [297]
  20.6. Точностные характеристики ДМ [299]
  20.7. Измерения РНП по фазе несущих колебаний [305]
  20.8. Результаты испытаний. Реализация ДПС [309]
Глава 21. Точность определения параметров движения в активном и относительном режимах [311]
  21.1. Точностные характеристики активных СРНС [311]
  21.2. Точностные свойства сетевых СРНС в относительном режиме [314]
Глава 22. Математическое обеспечение бортовой аппаратуры потребителей [317]
  22.1. Автоматизация навигационных определений и штурманских расчетов [317]
  22.2. Методические основы математического обеспечения [318]
  22.3. Основные задачи ВТО [320]
  22.4. Управляющий алгоритм [324]
  22.5. Временная диаграмма алгоритма [326]
  22.6. Принципы проектирования программного обеспечения [327]
РАЗДЕЛ ТРЕТИЙ КОМПЛЕКСНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕССРНС [329]
Глава 23. Задачи и особенности комплексного проектирования ССРНС [329]
  23.1. Основные задачи, решаемые при комплексном проектировании [329]
  23.2. Этапы создания ССРНС [332]
  23.3. Особенности проектов СРНС различного назначения [334]
Глава 24. Синтез структуры сети Н ИСЗ из условий обеспечения заданной кратности покрытия [340]
  24.1. Этапы выбора структуры сети НИСЗ [340]
  24.2. Зона радиовидимости, полоса покрытия и область перекрытия [341]
  24.3. Достаточные условия оптимальности сети НИСЗ, обеспечивающей заданную минимальную кратность покрытия [342]
  24.4. Необходимые условия оптимальности сети НИСЗ [345]
  24.5. Свойства экстремальной сети НИСЗ, обеспечивающей заданную минимальную кратность покрытия [349]
  24.6. Условие стабильности пространственной конфигурации сети НИСЗ [350]
Глава 25. Синтез структуры сети НИСЗ по критерию точности навигационных определений [352]
  25.1. Геометрический смысл оптимизации по критерию точности [352]
  25.2. Выбор оптимального по критерию точности созвездия НИСЗ [355]
  25.3. Приближенный учет параллакса минимального созвездия [358]
  25.4. Качественный анализ зон пониженной точности [360]
  25.5. Уточнение структуры сети НИСЗ по минимаксному критерию точности [363]
  25.6. Сравнение ССРНС «Глонасс» и «Навстар» [366]
Глава 26. Основы комплексного использования СРНС с другими радионавигационными и автономными навигационными средствами [368]
  26.1. Общие предпосылки и возможности совместного использования спутниковых РНС и других навигационных средств [368]
  26.2. Комбинированная разностно-дальномерная РНС, состоящая из наземных станций и стационарного НИСЗ [371]
  26.3. Комплексное использование низкоорбитальной СРНС и фазовой СДВ РНС [375]
  26.4. Комплексирование аппаратуры потребителей на уровне первичной обработки информации [378]
Глава 27. Критерии оценки эффективности навигационного использования СРНС [379]
  27.1. Эффективность сложных систем [379]
  27.2. Особенности исследования эффективности спутниковых РНС [383]
  27.3. Общие и частные критерии эффективности СРНС [385]
Список литературы [391]
Формат: djvu
Размер:3615394 байт
Язык:РУС
Рейтинг: 242 Рейтинг
Открыть: