3. Обеспечение решения специальных задач

Особое место занимают вопросы использования СРНС для обеспечения решения в авиации специальных задач (аэрофотосъемка, разведка полезных ископаемых, поиск и спасе­ние до и др.). Как следует из главы 1 (табл. 1.1), требуемые точности определения координат здесь могут составить от 1 до 10 м, что может быть обеспечено с помощью ДПС, в том числе таких, как WAAS, EGNOS, MSAS и др.

Среди специальных задач можно также выделить военные применения [33-36]. В ре­зультате использования БА GPS в составе НК таких самолетов, как В-2, А-10, F/A-18 и др., реализуется точная коррекция и азимутальная выставка ИНС в полете, обеспечивается повы­шение точности бомбометания и применение управляемого вооружения (бомбы JDAM и др.).

Особое место занимают и заслуживают внимания работы по использованию СРНС для определения относительных (взаимных) координат при взаимодействии нескольких ВС [37,38]. Это использование основано на передаче по каналам обмена данными координат НК, получен­ных с помощью БА СРНС, или ПД БА взаимодействующих ВС (а также других параметров) и расчета на этой основе относительных координат. Такие задачи возникают при обеспечении безопасности полета групп ВС, при организации поисковых операций и т.д. (рис. 11.5).

Рис. 11.5. Определение относительных координат в поисковой операции

Поясним имеющие здесь место процесы обработки информации.

Пусть с какого-либо j-го ВС абсолютные геодезические координаты передаются на /-е ВС. Опуская аргументы времени, преобразуем геодезические координаты (б„ L„ H_s) i-то и j- го ВС в геоцентрические координаты Х„ Z, (s=ij) на основе известных соотношений:

X_s- (N,+ Hj cosB_s cosL„ Z, = [N,(l-e² j+HJsinB^

I's = (N, + HJ cosB, sinLs, N_s = a(l-e¹ sin² B_s)ⁿ, ^ ^

где а и e - большая полуось и эксцентриситет референц-эллипсоида соответственно.

Тогда прямоугольные относительные координаты Up V_Jh Wp j-то ВС в системе коор­динат (СК) /-го ВС (У - вдоль строительной оси вперед, U- вправо и W- вертикально вверх) получаются с помощью соотношения:

		1 1 •**4 1
v,	-т т 1 ^ 1
		1 JN 1 1

		- sin Lt	cos L.	0		COS Iff,	- sin yft	o'
где	т,=	- cos Li sin Bt	- sin Ц sin Bt	COS#,	T =	sin^i	cos у/,	0
		cos L, cos Bt	sin L, cos Bt	sin B,		0	0	1

, (11.3,11.4)

y/j - курс (-го ВС. При этом Up V^u - соответственно интервал I_Jb дистанция Sp и превы­шение Нр между j- м и i-м ВС.

(11.2)

Взаимная дальность Dp азимут А,,, угол места 9_Р определяются с помощью соотноше­ний.

^dj‘ = (^и1⁺ К + К Г > ^А» = ^arcts у- • Ь = ^агс‘⁸(_т,2

^V1> Щ^+у1)

Соотношения (11.1)-(11.5) служат основой для определения взаимных координат (ОВК) любого j-го ВС на любом i-м ВС по информации НК обоих ВС. Если в качестве отно­сительной системы координат (ОСК) взять прямоугольную СК х, у, z, начало которой совпа­дает с /-м ВС (ось у направлена на север, х - на восток, z - вверх), то относительные коорди­наты (хр y,_h Zji) j-го ВС получаются с помощью соотношений:

(11.6)

X z А, = arctg — - у/,, 9. = arctg

(11.7)

xt		mXj-X,
y>	=	У/-У,
.z*_

Ур

Заметим, что ОСК х_ш, y_im, z_im в какой-либо момент t_m может быть принята в качестве неподвижной и служить основой для организации комплексной обработки информации (КОИ) данных НК и, возможно, данных специализированных измерителей взаимных коор­динат всей группы. Использование соотношений (11.1)-(11.7) позволяет производить расчеты без потери точности. В то же время не исключено, что иногда они могут быть упрощены, однако это должно иметь соответствующие обоснования.

Алгоритмы КОИ этих данных в общем виде разработаны в [39]. При этом показано, что потенциальная (наиболее высокая) точность может быть получена на основе создания и функционирования централизованного алгоритма оптимального последовательного оценива­ния всех измерений группы ВС (как локальных для каждого ВС в отдельности, так и взаим­ных между парами ВС) [39]. Напомним только, что в этом случае может происходить ком­пенсация квазисистематических погрешностей. Они обусловлены ошибками координатно­временного обеспечения НКА, особенностями ионосферы и селективным доступом (глава 5).