Файл: Каменский, А. М. Теория астрономической коррекции.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 104

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

наличие четырех сигналов отклонений позволяет сформировать и использовать при астрономической коррекции большее коли­ чество линейных комбинаций. Методы астрономической коррек­ ции, использующие линейные комбинации сигналов, будем назы­ вать методами линейной комбинации сигналов при пеленгации небесных светил.

Для получения более простых уравнений астрономической коррекции ограничимся методами, использующими, наряду с соб­ ственно сигналами отклонений плоскостей пеленгации от на­ правлений на оба пеленгуемые светила, только одну их линей­

ную комбинацию. При пеленгации двух небесных

светил одно­

временно

четырьмя

плоскостями

таких

комбинаций,

составленных из двух собственно сигналов отклонений и одной линейной комбинации, как нетрудно заметить, будет тридцать шесть. В то же время часть из них вырождается либо в пеленга­

цию одного первого

или второго светил соответственно двумя

плоскостями Р 1, Qi

или Р% Q2, либо в пеленгацию

двух светил

ТОЛЬКО двумя ПЛОСКОСТЯМИ Р 1, Р2, 0.2, Р2, Р 1, Q2,

Q1, Q2, либо

в пеленгацию двух светил тремя плоскостями Pi,

Q1, Р2 и Р2, Q2,

Pi или тремя плоскостями Pi, Qi, Q2 и Р2, Q2,

Оь

Оставшиеся

шесть сочетаний сигналов и линейных комбинаций дают методы астрономической коррекции, использующие линейную комбина­ цию сигналов:

р и q от второго светила;

q от первого и второго светил;

р и q от первого и второго светил соответственно;

q и р от первого и второго светил соответственно;

р от первого и второго светил;

р и q от первого светила.

Наряду с указанными приемами определения методов астро­ номической коррекции может быть использован способ решения систем уравнений при числе уравнений, меньшем числа неизвест­ ных на единицу, когда один из искомых параметров прини­ мается в качестве известной величины.

Варьируя неизвестными, как будет показано ниже, можно получить три группы уравнений астрономической коррекции.

Методы астрономической коррекции, использующие эти группы уравнений, будем называть методами вариации неиз­ вестного параметра.

Таким образом, методы астрономической коррекции навига­ ционно-пилотажных параметров при одновременной пеленгации двух светил четырьмя плоскостями могут быть определены исходя из различных предпосылок. В качестве последних могут быть приняты, например, такие как:

— использование наилучших условий для коррекции при пеленгации двух небесных светил тремя плоскостями;

109



использование линейных комбинаций сигналов отклоне­ ний направлений на пеленгуемые светила от плоскостей пелен­ гации;

использование метода вариации неизвестного параметра. Получим общие уравнения астрономической коррекции и

рассмотрим кинематику дополнительных поворотов астрономи­ ческих пеленгаторов при коррекции применительно к указанным методам.

10.2. О бщ ие уравнения астрономической коррекции

1. Совмещение условных плоскостей пеленгации Ру или Q? с направлениями на оба пеленгуемые светила

Астрономическая коррекция погрешности в угловой ориента­ ции корректируемой системы отсчета в этом случае произво­ дится по сигналам ри q\ и рг, Ц2 рассогласования следящих си­ стем за первым и вторым светилами соответственно.

По сигналам отклонений плоскостей пеленгации от направ­ лений на светила формируются угловые повороты:

4 l= k Pv

=bf = —kq2.

Эти угловые повороты обусловлены наличием сигналов рас­ согласования следящих систем за небесными светилами. При астрономической коррекции эти рассогласования ликвидируются

путем сообщения корректируемой

системе

отсчета

некоторых

дополнительных

угловых поворотов. При

этом следует иметь

в виду, что при

астрономической

коррекции будут

происходить

дополнительные повороты пеленгаторов и вокруг направлений на светила. Следовательно, при пеленгации двух небесных све­ тил одновременно четырьмя плоскостями Р и Qi и Р2, Q2 можно определить:

угловые корректирующие повороты, ориентированные вдоль всех трех осей корректируемой системы отсчета;

дополнительные повороты пеленгаторов вокруг направле­ ний на небесные светила.

Последние угловые повороты определяют кинематику до­ полнительных движений пеленгаторов при проведении астроно­ мической коррекции.

Для определения неизвестных величин составляющих угло­ вых корректирующих поворотов 8*, 8*, 8* воспользуемся

уравнениями астрономической коррекции (9.11) с коэффициен­ тами, приведенными в табл. 4, для одновременной пеленгации двух светил тремя плоскостями Р ь Qi и Р 2*.

* Использование уравнений астрономической коррекции при пеленгации двух светил плоскостями Pt, Q1 и Q2 приводит к тому же результату.

110


 

Допустим, что имеют место условные плоскости

пеленгации

Р у ,

Q \ ,

и Р у , ориентированные так,

чтобы

обе

плоскости

Р у

и Р у

совпадали с плоскостью S, проходящей

через оба на­

правления на пеленгуемые небесные светила.

 

 

 

Обозначим направляющие косинусы, _определяющие угловое

положение систем координат с ортами

с>тп

 

 

о, , связанных с на­

правлениями на светила и с условными плоскостями пеленгации,

следующим образом:

 

 

 

ks

--ST

к ,

г уСЛ1 / = 1; 2; 3; m = 1; 2).

(10.3)

Я™ г

уел

1

 

 

уел

 

 

 

 

Тогда уравнения астрономической коррекции при пеленгации одновременно двух светил тремя условными плоскостями пелен­ гации Р\, Q{ и Ру примут вид

( »?

 

ft?

К

, ч , ч .

йf

й£\

еS

kS

eS

\ q j

q 2 — п i

п 2

' ^22

Я23 )

sl+ q klbS2

1 32

’ 23

^зз

^ч-iК * Ч

* 23 * 22

3

*11

2

 

 

й? й£

ftf

й^

й^

 

 

 

 

 

 

^11 q2l + q<'*12 *22! + ?.13i

23

 

 

 

 

ft?

ft® ks ks\

 

( ks

ft?

 

7 1 <7 г

1 l + o 1 О 2 .

gft = '

q ^ q ^ - q ^ q j )

2

V4 21 4 23

33

21

й£

Й?

'й£

 

 

Й?

ft? ft?)

o<S

feS

 

- q 1 о 2

>

» 1 + ff 16 2

 

4 23 ’ 21

3

* 12 2

(10.4)

Й?

 

 

 

 

 

 

 

q } <7о? + Ч Л\Я Л + 0 ^ 2

M l * 21

[ 12 * 22

М 3 *23

/ ftf Й^

ftf

Й^

 

 

 

 

- q

ks

 

ks

rS

bS

jiS

 

 

1 32

 

 

 

q k l

q

S 2 .

1 q

2

5S1 + д Я1В 2

 

85 =

*21 ) • ? + ( *22

*

21

*

21

*

22

3

* 13

2

 

 

q

if

й£

 

й£

ks

ksn

 

 

 

 

 

 

1

q 2

+ q 1q

2

■ q j q j

 

 

 

 

 

 

*

1 1

* 2 1

М2 *22

 

 

 

 

В приведенных

уравнениях

угловые

повороты

s5

s s

Ъ21,

Ьг 1 и &22

формируются по отклонениям условных

плоскостей пеленгации

от направлений на пеленгуемые небесные

светила. В то же время

действительные плоскости пеленгации Р ь

Qi и Pi, Q2 могут за­

нимать относительно условных плоскостей пеленгации

Р\, <2^

и Р у некоторое текущее угловое положение, характеризующееся

углом поворота действительных плоскостей пеленгации вокруг направлений на пеленгуемые светила, относительно условных плоскостей пеленгации.

Определим взаимное угловое положение действительных и условных плоскостей пеленгации. Для этого воспользуемся выражением (1.7)., записанным для m-го светила:

1

О

0 sirbr

+ p d t ? + е д г )

0 ^ ^Pi9^m+

in


о

 

1

 

sin 6 (Л<7*Г+ P d fr + Prftg1)

(10.5)

(A?s*“ + PtfLm+ Уз<7ззт )

Эта матрица определяет поворот вокруг направления на т-е светило 'плоскости, содержащей направление на m-е небесное светило и единичных вектор р с координатами ри рг и р3 в си­ стеме отсчета с ортами К и относительно плоскости пеленгации Qm. Следовательно, располагая единичный вектор р в условной плоскости пеленгации Qy, можно найти взаимное угловое поло-

s, #

\

\

//

\

 

Рис. 30'. Ориентация си­ стем координат с орта-

c>ms

и единичного

ми o v

вектора Р при пеленга­

ции светил условными плоскостями Р \ >Q \ и Р \

жение действительных плоскостей пеленгации относительно условных. Угол 0 является углом между единичным вектором р и направлением на пеленгуемое т-е небесное светило.

Для определения углового положения действительных плос­ костей пеленгации относительно условных при их повороте во­ круг направлений на пеленгуемые светила совместим единичный вектор р с направлением, определяемым ортом S 1/ (рис. 30).

Найдем координаты вектора р. Для этого напишем вектор­ ное соотношение

S? X s{

P = S\S

|S?XS}| '

Раскрывая векторное соотношение и имея в виду, что

|sixs?|=|s?xsi

112

получим координаты вектора р в виде

P l =

ss

 

 

 

 

9 *2

 

 

 

P i —

ss

( Ф 11

 

 

 

 

9 * 2

 

 

P3

{ЧпЧп

 

 

Подставляя полученные соотношения для координат вектора

р в выражение (10.5)

для матрицы Qpm и, имея в

виду, что

в данном случае угол

0=90°

при

использовании

выражении

(1.6) и (9.17) получим:

 

 

 

 

 

— для плоскостей Р i и Qi

 

 

 

 

 

1

0

0

 

 

 

 

« 2 1

COCo

 

 

 

 

 

^

 

QPi =

0

 

1

 

S '"

9 *2

 

 

 

0

9 a i

921

 

 

 

-

 

 

 

 

 

9 *2

9x2

 

для плоскостей Р2 и Q2

 

 

1

0

0

 

 

0

9 *2

9?з

 

 

 

 

 

 

 

9 *2

9 Й

 

 

0

Я п

9l2_

 

 

 

 

 

 

 

9 *2

9 Й

Используя полученные выражения, напишем

V = -----«

^

9 ц

Ч 1

 

 

9 *2

 

* '=

 

 

? 2 1

X

 

 

?12

• 6

„ S S

1

 

ч 12

 

 

v =

 

 

 

 

« 1 2

2

 

9 *2

 

Выразим коэффициенты,

стоящие в уравнениях (10.4)

gS

83х и

s^

 

угловыми поворотами S2J,

822, через направляющие

( 10. 6)

перед

коси-

113