Введение
Глава I. Вводные понятия и справочные соотношения 20
1 Основные обозначения и соотношения 20
1.1 Основные обозначения, понятия и числовые характеристики 20
1.2 Взаимная ориентация систем координат 0, Or], Ох и Os 23
1.3 Географические координаты точки 24
1.4 Соотношения для линейных и угловых скоростей в географической системе Ох 25
1.5 Сила тяжести и сила тяготения 26
1.6 Кинематические и динамические уравнения 27
1.7 Моделирование траекторных параметров движения объекта 27
1.7.1 Пример моделирования траектории на основе аналитического задания траекторных параметров 29
1.7.2 Использование экспериментальных данных для моделирования согласованной траектории 30
Глава II. Задачи согласованного моделирования показаний инерциальных датчиков, траекторных параметров объекта и их приложения в инерциальной навигации 32
Введение 32
2 Моделирование показаний идеальных инерциальных датчиков 34
2.1 Общие положения 34
2.2 Моделирование показаний гироскопов 35
2.2.1 Вычисление идеальных показаний гироскопов. Частный случай интегрируемости уравнения Пуассона 36
2.2.2 Вычисление идеальных показаний гироскопов путем прямого численного интегрирования 40
2.2.3 Краткие выводы 44
2.3 Вычисление показаний ньютонометров 44
2.3.1 Модельные уравнения записаны в осях инерциальной системы 0. Частный случай интегрируемости 45
2.3.2 Модельные уравнения записаны в осях географической системы Ox. Частный случай интегрируемости 49
2.3.3 Модельные уравнения записаны в приборной системе Oz. Частный случай интегрируемости 52
2.3.4 Вычисление идеальных показаний ньютонометров путем прямого численного интегрирования 54
2.3.5 Краткие выводы 56
2.4 Задача согласованного моделирования показаний инерциальных датчиков двух БИНС, расположенных на одном объекте 57
2.5 Особенности интегрирования модельных уравнений БИНС с точки зрения выполнения нулевого теста 60
2.5.1 Решение модельных уравнений в системе координат, в осях которой моделировались показания ньютонометров 60
2.5.2 Особенности имитации показаний ньютонометров 62
2.6 Моделирование траекторных параметров в полярных районах 66
Тестирование уравнений ошибок БИНС 71
Вычисление показаний идеальных инерциальных датчиков при калибровке 75
4.1 Описание процедуры калибровки 77
4.1.1 Общий случай расположения БИНС на стенде 77
4.1.2 Частный случай расположения БИНС на стенде. Три цикла калибровки. Матрица ориентации 78
4.2 Вычисление показаний гироскопов 80
4.3 Вычисление показаний ньютонометров 81
4.3.1 Характеристика разнесения чувствительных масс ньютонометров 81
4.3.2 Алгоритм вычисления показаний ньютонометров 82
4.4 Результаты моделирования 84
Моделирование вибрации объекта на этапе начальной выставки БИНС на неподвижном основании 85
5.1 Вычисление показаний инерциальных датчиков на неподвижном основании 86
5.2 Модель вибрации и анализ влияния вибрации на точность определения
ориентации 86
5.2.1 Модель вибрации постоянной частоты 86
5.2.2 Ошибка в определении ориентации, вызванная вибрацией . 88
5.3 Многошаговые методы решения уравнения Пуассона 89
5.3.1 Уравнение Пуассона в кватернионах 89
5.3.2 Связь кватерниона ориентации с матрицей ориентации и углами ориентации 90
5.3.3 Описание и примеры многошаговых методов 91
5.4 Сравнительный анализ многошаговых методов на вибрационных воз действиях 91
Заключение к главе II 95
Глава III. Некоторые задачи моделирования спутниковых навигационных систем 98
Введение 98
6 Моделирование траектории навигационного спутника 99
6.1 Вычисление высокоточной траектории спутника 100
6.1.1 Краткая характеристика данных IGS 100
6.1.2 Построение априорной траектории без использования эфеме-ридных данных реального времени 101
6.1.3 Уравнения движения спутника в отклонениях от априорной траектории 104
6.1.4 Дискретизация модели задачи 105
6.1.5 Уравнения корректирующих измерений 106
6.1.6 Формирование скорректированной траектории навигационного спутника 107
6.2 Высокоточное определение кеплеровых элементов орбиты спутника 108
6.2.1 Кеплеровы элементы орбиты 108
6.2.2 Алгоритм определения кеплеровых элементов по трем положениям спутника на орбите 109
6.2.3 Результаты моделирования 114
6.3 Определение внешних возмущений, действующих на спутник 115
7 Моделирование ионосферной погрешности спутниковых измерений 117
7.1 Общая информация о ионосфере и ионосферной погрешности спутни
ковых измерений 117
4
7.2 Моделирование ионосферной погрешности с помощью информации
службы CODE 119
7.2.1 Краткое описание модели на основе сферических гармоник 119
7.2.2 Краткая характеристика данных, предоставляемых центром CODE 120
7.2.3 Вычисление ПЭС в дискретной точке 122
7.2.4 Вычисление наклонного ПЭС 123
7.3 Моделирование ионосферы при помощи измерений двухчастотного
приемника 124
7.3.1 Модель кодовых измерений 124
7.3.2 Модель фазовых измерений 125
7.3.3 Коррекция сбоев фазы 127
7.4 Содержание комбинированного подхода 128
7.4.1 Оценка величины В 128
7.4.2 Сравнение ионосферных погрешностей измерений двух близко
расположенных приемников 129
8 Приложение 130
8.1 Вычисление положения спутника системы GPS 130
8.2 Вычисление положения спутника системы ГЛОНАСС 132
8.3 Вычисление положения спутника в постобработке 133
Заключение к главе III 133
Заключение 134
Список литературы
