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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 86

Скачиваний: 0

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

Сф= — sin /^ {(sin S xeos A2 — cos S1 sin h2sin Л2) cos^2-|-[coscpX

X cos Sx cos h2-\- sin 9 (sin sin Л2-|- cos Sx sin h2cos Л2)] sin t2\.

Уравнения, учитывающие ошибки в прямых восхождениях светил, будут иметь вид

дХАК созср=гЛх Дах — ctgpSx Дах

Са

------- — Да2;

 

 

 

sin Q

ДсрАК =

 

 

Са

Л^Да1 — c tg Q S ^ a ,------- -— Да2;

 

 

 

sin Q

Д »/

_

_

ра

Ж

Дфи =

ЛфДо^ — ctgo.StA a!------Да2.

 

 

 

Sin Q

Коэффициенты, входящие в эти уравнения ошибок, опреде­ ляются выражениями

Л“= — sin tpcos hxsin hxcos Л ^ с о э <p(1 — cos2/^ cos2Лх);

5x = cos hxcos A x[(sin S2sin Лх-)-соз S2sin hxcos Ax) cos 9 -—

— cos S 2cos hxsin <p];

Cx= cos hxcos Ax[(sin S2sin Ax-\- cos S2sin hxcos Ax) cos 9 —

— cos S2cos hx sin 9];

Л^ = — sin 9 cos hx sin h1sin Ax-[--cos 9 cos2hxcos Ax sin A x;

cos hxsin Ax [(sin S 2sin Лх + соз S2sin hxcos A x) cos 9—

— cos S2cos hxsin 9];

C'!t = co sh 1sin Ax [sin (pcosSx cos/i2 — cos 9 (sin 5 xsin Л2-{-

-[-cosS^in А2со.зЛа)];

Лф=соэ2А1sin 9-|-cos Ax sin hx cos Ax cos 9;

— sin hx [(sin S2sin Ах-\- cosS2sin ^ c o s Лх) cos 9 —

— cos S2cos hxsin 9];

Cj = sin /zx[sm 9 cos 5Xcos h2 — cos 9 (sin 5xsin A2-\-

-f- cos S1sin h2cos Л2)[.

Из полученных выражений следует, что при одновременной пеленгации двух небесных светил четырьмя плоскостями для рассматриваемого метода погрешности коррекции координат ме­ ста и истинного курса летательного аппарата главным образом определяются сферическим расстоянием q между пеленгуемыми светилами. При этом с уменьшением сферического расстояния погрешности коррекции возрастают. Поэтому величину сфериче­ ского расстояния ограничивают некоторой минимальной вели­ чиной.

161


В л и я н и е о ш и б о к п е л е н г а ц и и н е б е с н ы х с в е ­ тил. Рассмотрим, как и в предшествующем разделе, в ка­ честве примера влияние ошибок пеленгации небесных светил только для метода астрономической коррекции координат места

и истинного курса летательного аппарата,

использующего

сов­

мещение условных плоскостей

пеленгации

с направлениями

на

оба пеленгуемые светила.

 

 

 

е* ,

Будем

иметь

в виду,

что погрешности пеленгации

es и е ! ,

г5

включают в себя ошибки

измерителя отклоне-

Рl’

Pz'

q2

 

 

г

 

ний р и q линий визирования от направлений на светила, а так­ же методические ошибки, обусловленные искажениями оптиче­ ских систем и т. п.

Для получения соотношений ошибок астрономической кор­ рекции координат места и истинного курса с погрешностями пеленгации небесных светил воспользуемся общими выраже­

ниями

для

ошибок (12.17), полагая, в них векторы-столбцы

s*°,

и

равными нулю. Воспользуемся также выражениями

для элементов матрицы Qh, полученными из уравнений (10.12).

Подставляя в выражения для элементов матрицы соотноше­ ния для направляющих косинусов (9.28) и (10.33), получим уравнения ошибок астрономической коррекции текущих коорди­

нат места и истинного

курса летательного аппарата в следую­

щем виде:

 

 

 

 

cos h\ cos

А\ г

,

с

с

-----------5------------ fC 0 S Q (C 0 S O 2E's -

sin е

1

'

 

qi

- cosS , e*

-4-sin

1;>

 

A <72 1

 

1 P2I ■

Д ? АК,

=sin

клsin

л

-.v

:

л

 

A ,s*:s

- j- COS A nS5

 

 

х

i -

Qi

1

1 Pi

 

 

q i

 

 

I

cos; h\ cos A\ r

v .

- t

— ------------ [COS Q )X

1

sin Q

 

X (cos S f 9i‘

- sin 52E^) - cos

ч2

+ Sin

;

 

 

 

У1/

 

 

 

 

,

I ыи n\

 

 

 

-

АфАК; — cos//,shxes

+-4--------sinA|1 [cos Q(cos S 2&s

 

1

4*

'siSin eQ L

^

 

2 ^

 

sin

S€ p)~

cos S,zs 4- sin S'^e5

1.

 

1 ?! 1

 

1 pA

 

Из полученных выражений следует, что при одновременной пеленгации двух небесных светил четырьмя плоскостями для рассматриваемого метода погрешности коррекции координат места и истинного курса летательного аппарата зависят от по­ грешностей пеленгации, координат светил h, A, S и главным образом определяются сферическим расстоянием р между пелен­ гуемыми светилами. При этом с уменьшением сферического расстояния погрешности коррекции возрастают.

162


Р е з у л ь т и р у ю щ и е п о г р е ш н о с т и а с т р о н о м и ­ ч е с к о й к о р р е к ц и и к о о р д и н а т м е с т а и и с т и н ­

н о г о к у р с а л е т а т е л ь н о г о

а п п а р а т а .

Рассмотрим

суммарное влияние приведенных

выше ошибок

на точности

астрономической коррекции координат места и истинного курса. При этом, как и ранее, будем считать ошибки за счет каждой из указанных причин случайными и независимыми. Примем средние квадратические ошибки построения вертикали и изме­ рения отклонений плоскостей пеленгации от направлений на

•светила соответственно ав и ап. Средние квадратические погреш­ ности знания времени и экваториальных координат небесных светил в силу их сравнительной малости примем равными нулю.

Тогда, используя полученные ранее выражения для ошибок, найдем выражения для дисперсий, характеризующих среднюю квадратическую радиальную погрешность омН астрономической коррекции координат места и среднюю квадратическую погреш­ ность Оф астрономической коррекции истинного курса летатель­

ного аппарата

 

 

 

 

 

aM S -a? + aXCOs2tP=

25B+

4

(1 +

COS2 g)

cos2 /zx cos2 A —{—

 

s i n 2 е

 

 

-j- sin2 /zx-j- 1] an;

 

=tg2?3B+

2 C +

COs2 6)

g jn 2 ^

_|_ COg2 ^

[-

Sin2 Q

 

 

 

 

 

 

Из полученных выражений следует, что результирующие по­ грешности коррекции координат места и истинного курса в основном определяются ошибками построения вертикали и пе­ ленгации светил и в значительной степени зависят от сфериче­ ского расстояния q между пеленгуемыми светилами. Погреш­ ность коррекции истинного курса, кроме того, зависит от гео­ графической широты места летательного аппарата. С уменьше­ нием сферического расстояния и увеличением географической широты погрешность коррекции возрастает.


Часть четвертая

АСТРОНОМИЧЕСКАЯ КОРРЕКЦИЯ ПРИ ПООЧЕРЕДНОЙ ПЕЛЕНГАЦИИ НЕБЕСНЫХ СВЕТИЛ

Г л а в а 13

А С Т Р О Н О М И Ч Е С К А Я К О Р Р Е К Ц И Я Н А В И Г А Ц И О Н Н О - П И Л О Т А Ж Н Ы Х П А Р А М Е Т Р О В П Р И П О О Ч Е Р Е Д Н О Й П Е Л Е Н Г А Ц И И Н Е Б Е С Н Ы Х

СВ Е Т И Л

13.1.Основные методы астрономической коррекции

Рассмотрим вращательные движения систем координат, свя­ занных с направлениями на небесные светила, обусловленные угловым дополнительным поворотом корректируемой системы от­ счета, вызванным накоплением ошибки в ее угловой ориентации.

Введем

системы координат с ортами Кг, 5?

(г, v = l;2;3;

m=l ; 2 ; . . . ;

п ). Орты Кг, как и ранее, определяют

угловое по­

ложение корректируемой системы отсчета. Орты S™ определяют угловое положение систем координат, связанных с направле­ ниями на выбранные для пеленгации небесные светила. Примем, что система слежения за светилом вырабатывает величины рп и qm, пропорциональные угловым отклонениям линии визирова­ ния пеленгатора от направления на пеленгуемое светило. Эти

величины ориентированы ортами S™ и 5 ” при пеленгации т-го светила плоскостями пеленгации Рт или Qm соответственно.

Следовательно, известными угловыми поворотами можно считать:

— при пеленгации первого светила

^s2l = kp1; 8 ^ = — ^ ;

— при пеленгации второго светила

Ц* = кр2; b f = —kq2;

■— при пеленгации т-го светила

blm = kpm-, bsm= - k q m.

164

В то же время связь между составляющими по осям систем

координат с ортами S y углового поворота bh корректируемой системы отсчета через составляющие по ее осям описывается уравнениями (5.3). В этих уравнениях при поочередной пелен­ гации небесных светил известными величинами являются составляющих углового поворота 8®m, т. е. 8fS в про­

цессе пеленгации первого светила §|!, 8|* в процессе пеленгации

второго светила и

в процессе

пеленгации

т-го

светила,

а также направляющие косинусы qk™(v, /= 1; 2; 3;

т = 1; 2, ...п).

Неизвестными величинами являются:

корректирующего

поворота

— три составляющие

углового

ъч по осям корректируемой системы отсчета;

т составляющих углового поворота Isт пеленгатора во

круг направлений на выбранные для поочередной пеленгации небесные светила;

— 2 —1) составляющих углового поворота

и §Sm пелен­

гатора, перпендикулярных к направлению на

выбранные для

пеленгации, но непеленгуемые небесные светила. Следова­ тельно, при каждой пеленгации очередного светила одновре­

менно двумя

плоскостями необходимо

решать 3т

уравнений

с Зт + l неизвестными.

При пеленгации очередного светила

только одной

плоскостью

неизвестных

становится

З/п+2, так

как при этом добавляется в качестве неизвестной величины либо либо при пеленгации светил только плоскостью Q или

плоскостью Р соответственно.

Поочередная пеленгация светил последовательно только одной плоскостью тоебует наличия как минимум трех светил. Пеленгация светил одновременно двумя плоскостями и пеленга­ ция двумя плоскостями одного светила и одной плоскостью дру­ гого светила требует наличия только двух небесных светил.

В дальнейшем будем рассматривать методы поочередной пе­ ленгации, которые используют астрономическую информацию от меньшего количества небесных светил, т. е. когда достаточно поочередно-пеленговать только два небесных светила.

Будем считать, что за время между пеленгациями двух све­ тил погрешность в угловом положении корректируемой системы отсчета не изменится. Тогда,например,при поочередной пеленга­ ции двух светил с пеленгацией первого светила одновременно двумя плоскостями можно положить неизвестную составляющую углового поворота, перпендикулярную направлению на второе непеленгуемое светило, Ц2 или 8Л| равной нулю. В этом случае

происходит «как бы» пеленгация второго светила плоскостью Р или Q, совпадающей с его направлением. Этот прием в дальней­

165


шем будем называть имитацией пеленгации непеленгуемого светила.

Принятые равными нулю составляющие углового поворота не дадут соответствующих составляющих по осям корректируе­ мой системы отсчета. Поэтому результат пеленгации первого светила следует считать промежуточным. Окончательный ре­ зультат может быть получен при поочередной пеленгации двух светил после пеленгации второго светила, когда по определен­ ной в результате пеленгации второго светила составляющей

углового поворота ^ либо 8|\ принятой ранее равной нулю при пеленгации первого светила, будут сформированы недостаю

щие составляющие

по осям корректируемой системы отсчета.

Кроме того, при

пеленгации первого светила одновременно

двумя плоскостями

можно положить угловой поворот

рав­

ным нулю. В этом случае имитация пеленгации второго светила не производится так же, как и не производится имитация пелен­ гации первого светила при пеленгации второго двумя плоско­ стями при угловом п о в о р о т е равном нулю.

Следовательно, к методам астрономической коррекции при поочередной пеленгации небесных светил можно отнести:

астрономическую коррекцию углового положения коррек­ тируемой системы отсчета при пеленгации одного из небесны v светил одновременно двумя плоскостями Р и Q без имитации пеленгации непеленгуемого светила;

астрономическую коррекцию углового положения коррек­ тируемой системы отсчета при пеленгации первого небесного

светила одновременно двумя плоскостями пеленгации Pi

и Qt

с имитацией пеленгации второго светила плоскостью Р2

и при

пеленгации второго небесного светила только одной плоскостью Р2 с имитацией пеленгации первого светила двумя плоско­ стями Pi и Qi;

— астрономическую коррекцию углового положения коррек­ тируемой системы отсчета при пеленгации первого небесного светила одновременно двумя плоскостями пеленгации Pi и Qi с имитацией пеленгации второго светила плоскостью Q и при пеленгации второго небесного светила только одной плоскостью Q2 с имитацией пеленгации первого светила двумя плоскостями

р1 И Qi;

астрономическую коррекцию углового положения коррек­ тируемой системы отсчета при пеленгации одного из небесных светил одновременно плоскостями Р и Q и имитации пеленга­ ции непеленгуемого в это время другого светила плоскостью Р;

астрономическую коррекцию углового положения коррек­ тируемой системы отсчета при пеленгации одного из небесных светил одновременно плоскостями пеленгации Р и Q и имитации

пеленгации непеленгуемого в это время другого светила плос­ костью Р;

166