Пеленгования
Направление «пользователь – спутник», «спутник – радиомаяк» определяется направляющим углом θt*, отсчитываемым относительно базы. Направление часто характеризуется также величиной cos θt*, которая носит название «направляющий косинус».
Знаю величину базы и измеряя тем или иным способом разность расстояний ∆R, можно определить направление на пеленгуемый спутник (источник излучения).
При фазовом методе измеряется разность фаз ∆φ колебаний. Если длина волны принимаемых колебаний равна λ, то
∆φ= 2*π*d*sin(αt*)/λ=2*π*∆R/λ (2.5)
∆R=∆φ*λ/(2*π) (2.6)
где 2*π*d/ λ носит название «крутизны пеленгационной характеристики» или «чувствительности».
(2.7)
Поскольку разность фаз ∆φ (разность доплеровских частот) пропорциональна направляющему косинусу угла прихода волны, определение направления фазовым методом сводится к измерению разности дальностей.
Таким образом, чувствительность спутникового интерферометра, а, следовательно, и точность пеленгации, точность измерения радионавигационных параметров растут с увеличением отношения d/λ.
Для уменьшения погрешностей, обусловленных флюктуацией фазы за счет среды, в которой распространяются радиоволны, а также за счет отсчетов фазы и других факторов, необходимо чтобы размер базы превышал эффективный радиус корреляции неоднородной среды.
Геометрическая интерпретация измерений радионавигационных параметров в режиме спутникового фазового радиомаяка и в режиме спутникового фазового радиопеленгатора с использованием дифференциальной радиально-скоростной методики представлена на рисунках 1.2 и 1.3.
Рис. 1.2 – геометрическая иллюстрация методики в режиме радиопеленгатора
Рис. 1.3 Геометрическая иллюстрация методики в режиме радиомаяка
Пространственное визирование с использованием спутниковых радиомаяков (линейных интерферометров) позволяет обозначить угловое положение базовых расстояний d и линий, соединяющих фазовые центры антенн радиомаяков и фазовые центры антенн спутников, а также фазовые центры антенн спутников и фазовые центры антенн пользователей.
Базовые линии и линии визирования удобно задавать значениями направляющих углов α, β, γ, заключенных между этими линиями и координатными осями. Вместо углов можно употреблять значения их косинусов (cosα, cosβ и cosγ), что удобно для нахождения через эти значения соответствующих значений слагаемых координат по осям. Их направляющих углов только два являются независимыми, а третий определяется через них.
Заключение
Алгоритм кинематического метода определения дальности обеспечивают эффективное использование невосполнимого мирового ресурса, каким является радиочастотный спектр, и позволяют решить проблему автономного функционирования спутниковых навигационных систем.
Высокая точность алгоритмов определения дальности достигается за счет применения спутниковой радиоинтерферометрии со сверхдлинной базой в режиме радиопеленгатора, когда прием радиосигнала наземного радиомаяка на мерном интервале осуществляется спутниковой приемно-измерительной аппаратурой на одну антенну движущегося спутник, и в режиме фазового радиомаяка, когда прием ретранслированного спутником радиосигнала наземного радиомаяка на мерном интервале осуществляется наземной приемно-измерительной аппаратурой также на одну антенну. Базовым расстоянием при этом является расстояние, которое пролетает фазовый центр спутниковой антенны за время равное мерному интервалу. При определении дальности между фазовыми центрами наземных антенн и фазовыми центрами спутниковых антенн время распространения электромагнитных волн непосредственно в явном виде е измеряется.
Список используемой литературы
1 Армизонов Н.Е., Армизонов А.Н. Тенденция и особенности развития спутниковых систем. Железногорск, 2013.
2 Армизонов Н.Е., Армизонов А.Н. Алгоритмы кинематического метода определения дальности. Железногорск, 2013.
3 Армизонов Н.Е., Армизонов А.Н. Алгоритмы функционирования перспективной автономной глобальной многофункциональной интегрированной спутниковой системы. Железногорск, 2013
4 Армизонов Н.Е., Армизонов А.Н. Алгоритмы мгновенного определения геоцентрической гравитационной постоянной и потенциала поля Земли. Железногорск, 2013