Приёмоизмерителя длинноволновых импульсно-фазовых РНС

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

Европейской цепи ИФРНС «Чайка»................... 20

– 3 –

Перед лабораторными занятиями каждый студент должен изучить соответствующий раздел конспектов курса лекций по дисциплине “Интегри-рованные коммуникационно - навигационные системы”.

При выполнении лабораторной работы каждая бригада студентов проводит исследования на конкретной лабораторной установке. Работа счи-тается законченной после предъявления преподавателю результатов исследо-ваний.

После проведения исследований студенты обязаны привести в поря-док свои рабочие места.

Перед зачетом бригада студентов должна оформить отчет по лабора-торным работам и сдать его на проверку преподавателю.

Меры безопасности при выполнении лабораторных работ:

1. К работе с приемоизмерителем (ПИ) "Балтика" допускаются лица, прошедшие инструктаж по технике безопасности по второй квалификацион-ной группе работ с электроустановками напряжением до 1000 В.

2. Основную опасность при работе с ПИ "Балтика" представляет се-тевой блок питания. Используемые в ПИ "Балтика" напряжения не превы-шают 30 В.

3. Собирать электроустановку для проведения лабораторной работы следует без подключения сетевого блока питания к электросети 220 В, 50 Гц.

4. На собранной электроустановке проверить выключение всех тумб-леров и качество всех заземлений.

5. Перед подключением электроустановки к сети 220 В, 50 Гц пред-ставить установку на проверку преподавателю.

ЛИТЕРАТУРА

Основная:

1. Радиотехнические системы / Под ред. Ю. М. Казаринова. – М.: Академия, 2008.

2. Приёмоизмеритель "Балтика". Техническое описание и инструк-ция по эксплуатации. – Л.: РИРВ, 1991.

3. Худяков Г. И. Транспортные информационно-управляющие ра-диоэлектронные системы: Учеб. пособие. – СПб.: СЗТУ, 2006.

Дополнительная:

4. Никитенко Ю. И., Быков В. И., Устинов Ю. М. Судовые радио-навигационные системы. – М.: Транспорт, 1992.

5. Сайбель А. Г. Основы теории точности радиотехнических методов местоопределения. – М.: Оборонгиз, 1958.

– 4 –

Исследование эксплуатационно-технических характеристик

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Изучение принципа действия длинноволновых (ДВ) импульсно-фазовых (ИФ) радионавигационных систем (РНС) типа "Loran-C" и иссле-дование эксплуатационно-технических характеристик приёмоизмерителя (ПИ) ИФРНС как радионавигационного датчика местоположения (РДМП) объекта в радиосистемах оперативного дистанционного управления (РСДУ), использующих радиосигналы европейской цепи российской ИФРНС "Чайка".

2. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИФРНС

Одним из основных элементов современных радиосистем оператив-ного дистанционного управления (РСДУ) движением (диспетчеризации) и мониторинга (дистанционного централизованного контроля состояния) наземных транспортных средств (НТС) является радионавигационный датчик местоположения (РДМП) объекта. В качестве такового чаще всего исполь-зуется либо приёмоизмеритель (ПИ) спутниковых РНС (американская СРНС "Navstar-GPS", российская ГЛОНАСС, европейская Galileo), либо ПИ длин-новолновых (с наземным базированием передающих опорных станций) ИФРНС (американская система "Loran-C", российская ИФРНС "Чайка"), либо интегрированные приемоизмерители: СРНС/ИФРНС, СРНС/инерциаль-ные системы, ИФРНС или СРНС/датчики счисления пройденного пути и т. п.

Указанные РНС с помощью опорных станций (ОС) наземного или космического базирования (с точно известными геодезическими или геоцен-трическими координатами) синхронно излучают периодически повторяю-щиеся импульсные или непрерывные псевдошумовые радиосигналы. Эти радиосигналы распространяются в околоземном пространстве и образуют (когерентное) радионавигационное поле, с помощью которого неограничен-ное число НТС могут определять свои текущие геодезические, геоцентри-ческие или иные "абсолютные" координаты.

Для местоопределения НТС бортовой ПИ принимает радиосигналы выбранной РНС, обрабатывает их и определяет текущие значения радио-навигационных параметров (РНП): временное положение принятых радио-сигналов относительно меток времени шкалы бортового устройства хранения времени и (или) их разность. С помощью значений РНП на борту НТС или на диспетчерском пункте (ДП) РСДУ вычисляются (с определенной точностью) координаты НТС.

– 5 –

Отечественная длинноволновая ИФРНС "Чайка" состоит из четырех цепей: Европейская (ведущая опорная станция ВЩ-О "Карачев"), Северо-Западная (ВЩ-О "Инта"), Северная (ВЩ-О "Норильск") и Восточная (ВЩ-О "Александровск-Сахалинский"). В настоящей работе используются радио-сигналы Европейской цепи ИФРНС "Чайка", состоящей из пяти опорных станций (Карачев-Петрозаводск-Слоним-Симферополь-Сызрань) и имеющей период повторения радиосигналов Т_п = 80 000 мкс.

Сигналы ИФРНС "Чайка" представляют собой радиоимпульсы с колоколообразными огибающими и с высокочастотным заполнением на частоте 100 кГц. Опорные станции периодически излучают пачки из восьми радиоимпульсов, интервал между которыми составляет 1000 мкс. Излучение ведомых (ВМ) опорных станций строго синхронизировано с излучением ведущей станции (ВЩ). Для временнóго разделения радиоимпульсов в рабо-чей зоне ИФРНС на ведомых станциях вводится кодовая задержка излучения Т_кд относительно ведущей.

Для поиска сигналов ведущей опорной станции данной цепи началь-ные фазы высокочастотного заполнения радиоимпульсов в каждой пачке имеют бинарное фазоманипулированное кодирование, отличающееся от ко-дирования сигналов ведомых ОС. Стандартный фазовый код ИФРНС "Чайка" имеет следующий вид:

ВЩ-О нечетный период повторения + + – – + – + –

четный ––––––– " ––––––– + – – + + + + +

ВМ-1,2,3,4 нечетный ––––––– " ––––––– + + + + + – – +

четный ––––––– " ––––––– + – + – + + – –

где "+" – радиоимпульс с начальной фазой заполнения 0^о ;

"–" – радиоимпульс с начальной фазой 180^о .

На рис.1 приведены форма (а) и формат (б) излучения сигналов евро-пейской цепи ИФРНС "Чайка".

На рис.1.а приведено также временнóе положение характерной точки огибающей (ХТО), которая служит для привязки измерительных импульсов ПИ к идентичным нулевым переходам высокочастотного заполнения t _п радиоимпульсов, принятых с помощью ПИ от различных опорных станций ИФРНС (разрешение многозначности измерений РНП). В качестве точки временнóй привязки к радиоимпульсу принят следующий первым за ХТО момент t _п пересечения высокочастотным заполнением Е (t) уровня Е (t) = 0 снизу вверх (“положительный нулевой переход”).

В [2] (с.69-70, 73) приведены расположение и номера ОС европейской цепи ИФРНС "Чайка", а в Приложении к лабораторной работе №1 – значения геодезических координат, мощностей передатчиков и кодовых задержек излучения этих ОС.

– 6 –

Рис.1. Форма (а) и формат (б) излучения радиосигналов

европейской цепи ИФРНС "Чайка"

В качестве РНП в ИФРНС "Чайка" используются величины

t_I = t _пвм-I – t _пвщ-0 – t _кд-I , t_II = t _пвм-II – t _пвщ-0 – t _кд-II,

где t _пвм-I, t _пвм-II, t _пвщ-0 – времена (по бортовой шкале устройства хранения времени) приема идентичных “положительных нулевых переходов” радио-импульсов, принятых от пары I и II выбранных в качестве ведомых опорных станций и от ведущей 0 станции цепи; t _кд-I, t _кд-II – кодовые задержки излуче-ния выбранных ведомых опорных станций I и II.

В ПИ величины t_I и t_II измеряются с некоторыми погрешностями, вызванными как внешними радиопомехами (естественными и искусствен-ными), так и внутренними помехами, возникающими в радиотехнических цепях ПИ (тепловыми шумами, разрядностью вычислителя и т. п.). При условии правильной калибровки цепей ПИ погрешности измерения по реальным сигналам в рабочей зоне ИФРНС "Чайка" момента времени t _п, вызванные тепловыми шумами ПИ и общим фоном промышленных радио-помех, имеют среднеквадратическое значение s_tш = 10-20 нс. Отсюда инст-рументальная среднеквадратическая погрешность (СКП) измерения РНП

s_{t инстр I, II} = √ s_{tшI, II} ² + s_tш0 ² = 15-30 нс.

– 7 –

3. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ТОЧНОСТИ СИСТЕМ РАДИОНАВИГАЦИИ

На рис.2 представлена геометрия проведения экспериментальных ис-следований. Начало местной плоской декартовой системы координат (x O y) совмещено со средним (в сеансе измерений) значением радионавигационного местоположения О (` X, ` Y ) антенны приёмоизмерителя, вычисленным при заданной расчетной (картографической) скорости V_* распространения сигна-лов ИФРНС в географической системе координат (LAT – широта, LON – долгота). Ось O y направлена по местному меридиану.

Рис.2. Геометрическая схема для статистической обработки

результатов радионавигационных измерений

Точка М (X _М, Y _М ) – "истинное" (геодезически привязанное) местопо-ложение НТС во время сеанса измерений. Точка О при этом оказывается расположенной на расстояниях ` R _{0, 1, 2} от опорных станций (ОС) ИФРНС (ВЩ₀, ВМ₁ и ВМ₂ соответственно).

Типичные результаты радионавигационного местоопределения по-казаны на рис.2 крестиками. Эллипсы на рис.2 соответствуют эмпирическим оценкам единичного (среднеквадратического) и удвоенного эллипсов

– 8 –

рассеяния радионавигационного местоположения НТС, а вектор D R _М – смещению оценки относительно точки М. Величины a и b (с “волной”) являются оценками полуосей эмпирического единичного эллипса рассеяния, A _s – ази-мут его большой полуоси. Углы А _{0, 1, 2} – обратные азимуты ОС относительно точки О.

В каждом сеансе наблюдений по выбранной тройке ОС измеряются пары значений радионавигационных параметров (РНП): t₁ = t ₁ – t ₀; t₂ = t ₂ – t ₀, где t _{0, 1, 2} – результаты измерения моментов приема радиосигналов соответст-вующей ОС ИФРНС относительно местной шкалы времени ПИ.

Поскольку в течение одного сеанса измерений условия распростране-ния радиосигналов практически не меняются, то величины t ₀, ₁, ₂ претерпева-ют только флуктуационные вариации, вызванные тепловыми шумами аппа-ратуры (ПИ), а также атмосферными и промышленными радиопомехами. В радионавигации флуктуации (Dt₁, Dt₂) вектора Т^Т = (t₁, t₂), где т – знак транспонирования, считаются гауссовскими. Поэтому теоретически случай-ный вектор Т полностью определяется пятью величинами: вектором-строкой средних `Т<sup>Т</sup> = (`t₁, `t₂ ), дисперсиями флуктуаций РНП s_t1², s_t2² и их коэф-фициентом корреляции r _t. В то же время, координаты радионавигационного местоположения (например в местной плоской декартовой системе коор-динат: Z^Т = (x, y) – см. рис.2) рассчитываются математически по довольно сложным формулам сфероидической геометрии и являются вектор-функци-ями пары РНП (t₁, t₂ ): { x = f _x (t₁, t₂), y = f _y (t₁, t₂) }.

В линейном приближении: ` x» f <sub>x</sub> (`t₁, `t<sub>2</sub>), ` y» f _y (`t<sub>1</sub>, `t₂ );

D x = x – ` x» Dt<sub>1</sub> ¶ f <sub>x</sub> (`t₁, `t<sub>2</sub> ) / ¶ t<sub>1</sub> + Dt<sub>2</sub> ¶ f <sub>x</sub> (`t₁, `t₂ ) / ¶ t₂;

D y = y –` y» Dt<sub>1</sub> ¶ f <sub>y</sub> (`t₁, `t<sub>2</sub> ) / ¶ t<sub>1</sub> + Dt<sub>2</sub> ¶ f <sub>y</sub> (`t₁, `t₂ ) / ¶ t₂;

Иначе – в векторном виде:

`Z<sup>T</sup> = (,` y ) = (f _x (`t<sub>1</sub>,`t₂ ), f _y (`t<sub>1</sub>,`t₂ ));

D x Dt ₁

D Z = = F = F DT,

D y Dt ₂

где матрица ¶ f _x (`t <sub>1</sub> ,`t ₂) ¶ f _x (`t <sub>1</sub> ,`t ₂)

¶ t ₁ ¶ t ₂

F =

¶ f _y (`t <sub>1</sub> ,`t ₂) ¶ f _y (`t <sub>1</sub> ,`t ₂)

¶ t ₁ ¶ t ₂

– 9 –

является матрицей преобразования флуктуаций вектора DТ^Т = (Dt₁, Dt₂ )

во флуктуации вектора DZ^T = (D x, D y).

Корреляционная матрица В_z вектор-столбца DZ полностью определя-ется матрицей F и корреляционной матрицей В _t вектор-столбца DT, ибо

B_z = DZ DZ^T = F DT DT^T F^T = F B _t F^T ,

s_t1² r_t s_t1 s_t2 s_x² r_z s_x s_y

где B_t =; В_z =;

r_t s_t1 s_t2 s_t2² r_z s_x s_y s_y²

s_t² – дисперсия флуктуаций Dt РНП t;

s_x², s_y² – дисперсии составляющих погрешностей местоопределения по осям O x и O y соответственно; r_z – их коэффициент корреляции.

Как положительно определенная (квадратичная форма) матрица В_z имеет два инварианта относительно ортогональных линейных преобразова-ний вектора Z (поворотов системы декартовых координат):

след tr B_z = s_x² + s_y² = s_r² и определитель

det B_z = | B_z | = s_x² s_y² (1 – r_z²) = | F | ² | B _t |. ( 1)

Величина s_r широко используется как в классической навигации, так и в радионавигации – и называется радиальной среднеквадратической погре-шностью (СКП) местоопределения. Величина s_d² = s_r² / 2 является средней – по произвольному (равновероятному) направлению – дисперсией проекции вектора Z на заданное направление. Инвариант (s_t1² + s_t2 ² ) / 2 матрицы В_t аналогичного вероятностно-геометрического смысла не имеет, так как не имеют геометрического смысла повороты системы координат на плоскости ( t₁, t₂ ) и проектирование на заданное на этой плоскости направление.

В силу инвариантности величин s_d и ½B_z ½ относительно угла A _s их можно выразить через полуоси единичного эллипса рассеяния a и b:

s_d ² = (s_x² + s_y² ) / 2 = (a ² + b ² ) / 2; ½B_z ½ = s_x² s_y² (1 – r_z² ) = a ² b ² . ( 2)

Явное выражение для величины ½F½имеет следующий вид:

, ( 3)

где – информационный геометрический фактор; – базовые углы данной тройки ОС ИФРНС (см. рис.1).

– 10 –

В морской радионавигации традиционно используется геометричес-кий фактор Г, не инвариантный к величинам s_t1, s_t2 и r_t [1, с.235, 241].

Переходя от величины к величине (эквивалентный радиус рассеяния) по формуле (1), с учетом ( 2) и ( 3), полу-чаем:

, (4)

где величина называется обобщенным среднеквад-ратическим значением флуктуаций вектора Т или радиотехническим факто-ром, а r _э – радиус круга, равновеликого единичному эллипсу рассеяния. В общей структуре формулы (4) величину V_* следует интерпретировать как радиофизический фактор.

Из формул (4) и ( 2) можно получить выражения для величин полу-осей единичного эллипса рассеяния a и b через величины s_d и r _э :

a = ( + ) / ; b = ( - ) / . (5)

Величины s_t1, s_t2 и r_t экспериментально оцениваются по следующим формулам:

(τ_.i – ) ²/ (N – 1);

(6)

r _t = ,

где N – количество пар отсчётов РНП в сеансе измерений.

Аналогичные формулы используются для статистической оценки вели-чин s_x, s_y и r_z.

– 11 –

4. ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ

Лабораторная установка представляет собой серийный морской приё-моизмеритель (ПИ) ИФРНС "Балтика" со входным устройством, имеющим штыревую приемную антенну (элементарный диполь) высотой 1,5 м, и с сетевым блоком электропитания. Структурная схема установки приведена на рис.3.

Рис.3. Структурная схема лабораторной установки

ПИ "Балтика" имеет следующие органы управления:

- наборное поле из 16 клавиш;

- тумблер включения электропитания "СЕТЬ" (сбоку);

- тумблер включения экрана "ЭКРАН" (сбоку);

- аварийная кнопка "ПУСК" (сзади).

ПИ "Балтика" содержит два индикатора:

- экран (матричный газоразрядный) с десятью строками по 16 сим-волов, предназначенный для отображения вводной и выводной информации;

- светодиод "ОТСЧЁТ" для индикации наличия достоверных от-счётов при отключенном экране.

Наборное поле (клавиатура) содержит следующие клавиши:

- десять цифровых клавиш ("0"-"9");

- знаковая клавиша ("–");

- клавиша десятичной запятой (",");

- клавиша стирания ("С");

- префиксная клавиша (² * ²);

- управляющие клавиши "Ввод" (" ") и "Вывод" (" ® ").

Радионавигационные сигналы ИФРНС "Чайка" принимаются штыре-вой антенной (вертикальный электрический диполь), фильтруются, усилива-ются и поступают в предпроцессор.

– 12 –

В предпроцессоре сигналы преобразуются в цифровую последова-тельность, которая запоминается в буферном накопителе. Из последнего дискретные отсчёты считываются вычислительным устройством, которое производит статистическую обработку поступающей цифровой информации (поиск сигналов ОС, нахождение точки привязки к местной шкале времени), вычисление текущих значений радионавигационных параметров и их пре-образование в требуемую систему координат, а также решает ряд сервисных задач. Результаты вычислений высвечиваются на экране ПИ.

При необходимости информация, выводимая на экран, сопровожда-ется звуковыми сигналами.

Обработка принятых радиосигналов обычно производится в несколь-ко этапов (см. рис.4):

- поиск сигналов станций ИФРНС,

- допоиск фронтов сигналов,

- фазовое измерение временнóго положения сигналов,

- разрешение многозначности фазовых отсчётов.

При поиске сигналов производится стробирование периода Т_п с дис-кретностью t_п, накопление выборок от каждого строба в отдельных ячейках и сравнение результатов накопления с порогом принятия решения в режиме поиска. Если порог во всех ячейках не превышен, то стробы сдвигаются на t_п (мкс) и процесс поиска повторяется. В противном случае принимается решение о наличии сигнала в стробе, в котором произошло превышение порога (рис.4.б, точка П). Таким образом, поиск является одновременно из-мерением временнóго положения сигнала ИФРНС (рис.4,а) с точностью ± t_п.

Радиосигнал ИФРНС распространяется к НТС по двум путям: непо-средственно вдоль Земли (земной сигнал) и после отражения от ионосферы (отраженный сигнал, см. рис.4); задержка второго относительно первого около 40 мкс. Поскольку параметры отраженного сигнала нестабильны во времени, то для измерения РНП используется фронт земного сигнала, сво-бодный от отраженного. Задача обнаружения фронта решается на этапе допоиска.

При допоиске используется стробирование участка Т_п около места обнаружения сигнала в поиске с шагом t_дп << t_п (рис.4.в), ограниченным числом стробов (10 на рис.4.в). Далее, как и на этапе поиска, решается задача обнаружения сигнала. Если при этом будет обнаружен сигнал в первом стробе (точка ДП1 на рис.4.в), то процесс повторяется при новом положении стробов допоиска (рис.4.г). Если при новом положении стробов в первом стробе сигнал не обнаружен, а начиная с k-го строба обнаружен, то прини-мается решение о совпадении начала фронта сигнала с положением строба с наименьшим номером (точка ДП2 на рис.4.г). На этом процесс допоиска завершается и начинается измерение фазы сигнала.

– 13 –

Рис.4. Временные диаграммы обработки радиосигналов ИФРНС

– 14 –

Измерение фазы несущей обычно производится с помощью следя-щего измерителя, строб СС которого первоначально помещается в точку ДП2. В процессе отслеживания фазы несущей строб слежения перемещается в точку предварительной временнóй привязки к радиоимпульсу (точку “пере-хода через ноль” с положительной производной, как показано на рис.4.д, точка СС1). После этого производится разрешение многозначности фазовых отсчётов.

Разрешение многозначности фазовых отсчётов обеспечивается систе-мой слежения за огибающей, на вход которой поступает продифферен-цированная огибающая, точка перехода через ноль которой (ХТО – харак-терная точка огибающей) находится в периоде несущей радиоимпульса, условно принятым за третий (рис.4.е). Этот период еще свободен от ионосферно-отраженного сигнала, но имеет достаточно высокое отношение сигнал/шум. Стробы системы разрешения многозначности стремятся занять положение, изображенное на рис.4.ж (РСИ и ПСИ). Поскольку строб измери-теля фазы жестко привязан к стробам разрешения многозначности, то он, после разрешения многозначности, займет положение t_п в соответствии с рис.4.д (точка СС2).

После завершения всех этапов измерения РНП по каждой станции ИФРНС стробы измерителей фазы СС займут положения, которые эквива-лентны положениям сигналов на периоде Т_п (рис.1.а). Поэтому интервалы времени между одноименными стробами измерителей фазы несущей ведущей и двух ведомых ОС соответствуют двум РНП. В дальнейшем РНП могут измеряться квазинепрерывно (с дискретностью поступления сигналов ИФРНС).

– 15 –

5. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Изучить устройство и принцип действия приёмоизмерителя (ПИ) ИФРНС "Балтика" по его техническому описанию и инструкции по эксплуа-тации [2] (листы 1, 5-9, 17 (рис.4.4), 22-23 (п.7.1.1), 26-28, 30-33, 36 (п.9.2.1), 63, 66-67, 72-73). Собрать установку и, после проверки преподавателем, подключить её к электросети.

2. Включить сетевой блок питания и питание ПИ, установив тумблер "СЕТЬ" в положение "СЕТЬ". При этом начинает мигать светодиод "ОТ-СЧЁТ". Установить тумблер "ЭКРАН" в положение "ЭКРАН". На экране должно высветиться сообщение

НАВИГАЦИОННЫЙ

ПРИЁМОИЗМЕРИТЕЛЬ

БАЛТИКА

РИРВ

В3.05

(РИРВ является разработчиком ПИ "Балтика": Российский институт радионавигации и времени, С.-Петербург).

Если указанное сообщение не высвечивается, нажать кнопку "ПУСК" на задней стенке ПИ. Если ПИ подает тревожный звуковой сигнал, нажать клавишу "*".

3. Провести проверку работоспособности ПИ в режиме "ТЕСТ" (см. [2], с.63).

4. Ввести следующие исходные данные для работы ПИ по тройке ОС "Карачев-Петрозаводск-Слоним" (АВГ) ИФРНС "Чайка":

- текущая дата и московское время;

- номер системы (8000);

- номера ведомых станций (1 и 2);

- начальные координаты: LAT: = 5957,00; LON: = 0 3020,00).

5. Подать команду "ПУСК", набрав на клавиатуре код "*00 (", засечь время по часам на экране ПИ, записать время в табл.1 и следить за надписями на экране.

6. Отметить и записать момент времени, в который высветилась надпись "Допоиск".

7. Отметить и записать момент времени, в который ПИ перешел в режим "Слежение".

– 16 –

8. Дождаться момента времени, в который появились достоверные значения РНП (прекратилась подача звуковых сигналов и исчезли мигающие символы "М" и "*" у значений координат).

9. Записать с экрана значения географических координат (LAT – широта, LON – долгота).

10. Высветить радионавигационные параметры (t₁₁, t₂₁) (команда "*06") и записать в табл.2 последовательность из 21 пары их значений через каждые 30 с (отдельные "пропуски" отсчётов допускаются).

11. Высветить измеренные координаты (команда "*04") и записать в табл.2 последовательность из 21 пары их значений через каждые 30 с (от-дельные "пропуски" отсчётов допускаются).

12. Высветить страницу "Прием" (команда “*07( “) и записать коды условий приема и отношений "шум/сигнал" в графу "коды приема".

13. Перевести тумблер "ЭКРАН" в положение "ОТКЛ", затем тумблер "СЕТЬ" – в положение "ОТКЛ".

14. Перевести в табл.2 отсчёты географических минут (игнорируя значе-ния градусов) в координаты местной декартовой системы (x O y) по прибли-женным формулам: х = 926 LON ¢; y = 1852 LAT ¢ (объяснить смысл такого преобразования).

15. Провести вычисления по данным табл.1 с помощью формул (2)-(6) и заполнить последние шесть строк табл.1.

16. Рассчитать значение Г_и аналитически – исходя из формул (3) – и сравнить это значение с эмпирической оценкой величины по данным табл.2 (А ₀ » - 15^о , А ₁ » 20^о , А ₂ » - 136^о ).

17. Составить отчет о лабораторной работе и сделать по ней выводы.

– 17 –

Таблица 1

Основные характеристики ПИ "Балтика"

при его работе по европейской цепи ИФРНС "Чайка"

Параметры	Фактические	Паспортные
Время подачи команды ²Пуск² (ч. м. с.)
Время перехода в режим ²Допоиск² (ч. м. с.)
Время поиска (м. с.)
Время перехода в режим ²Слежение² (ч.м.с.)
Время получения первого отсчёта (м. с.)		05.00-15.00
Географические координаты местоположения: - широта (град., мин., сотые мин.) N - долгота (град., мин., сотые мин.) E
Средние значения РНП (микросекунды) (микросекунды)		11 425 ± 0,3 27 152 ± 0,3
СКП измерения РНП sI (наносекунды) sII (наносекунды)		25-100 25-100
Условия приема (код / значение)
Отношение ²шум / сигнал² (код / значение)

– 18 –

Таблица 2

Измеренные значения радионавигационных параметров,

географических и местных декартовых координат

по сигналам европейской цепи ИФРНС "Чайка"

--------------------------------------------------------------

Город: С-Петербург. Место: Б. Морская, 67. Дата:

Опорные станции: Карачев-Петрозаводск-Слоним (Г _и » 0,85)

Средние координаты (град., мин.): LAT =, LON =

NN п / п	Начало: Оконч.:	Начало: Оконч.:
РНП tI, мкс	РНП tII, мкс	LAT ¢	LON ¢	x, м	y, м
.....	.........................	.........................	...........	..........	..........	..........
Среднее
СКП, s			-	-
Корр., r		-	-
Обобщён. СКП	мкс^2	-	= м
	= (V* = 300 м / мкс)
	= м, = м, = м.

6. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

1. Название лабораторной работы и данные о студентах бригады, вы-полнявшей работу.

2. Формулировка цели работы.

3. Структурная схема лабораторной установки.

4. Основные расчетные формулы.

5. Ход выполнения работы.

6. Заполненные таблицы 1 и 2.

7. Краткое объяснение полученных результатов.

8. Основные выводы по работе.

Литература: [1], c.288-296; [2], c.1, 5-9, 17, 22, 23, 26-28, 30-33, 36, 63, 66, 67, 72, 73; [3].

– 19 –

Приложение

Основные характеристики опорных станций

европейской цепи ИФРНС "Чайка"

.

Обозна- чение	Ин- декс	Станция	Геодезические координаты	Мощность передатчи-ка, кВт	Код. задержка Зад-ка. излуч., мкс
ВЩО	А	Карачев (Брянск)	53^о 07 ^¢50,6 ^²N 34^о54 ¢ 44,8 ^²E
ВМ1	В	Петрозаводск	61^о45 ^¢32,4 ^²N 33^о41 ^¢40,4 ^²E		13217,21
ВМ2	Г	Слоним	53^о07 ^¢55,2 ^²N 25^о23 ^¢46,0 ^²E		27125,00
ВМ3	Б	Симферополь	44^о53 ^¢20,6^²N 33^о52 ^¢32,1 ^²E		53070,25
ВМ4	Д	Сызрань	53^о17 ^¢17,6 ^²N 48^о06 ^¢53,4 ^²E		67941,60

– 20 –

Дата добавления: 2015-07-02