《导航原理与设备》(2精度)

ξ2定位精度导航原理与设备ξ2-1误差的一般特性一、误差分类1.方法误差2.设备误差3.环境误差4.人为误差2.定位精度二、误差性质1.系统误差2.随机误差定位误差的一般特性ξ2-2导航测量误差的一般特性一、信号电参量测量误差随机变量中心极限定理正态分布2.定位精度f(x)=21e(x-μ)222-二、几何参量误差X~N(μ,σ2)Y=aX+bY~N(aμ+b,(aσ)2)2.定位精度一、位置线误差定义ξ2.3位置线误差对应几何参量:u位置线L对应几何参量误差:∆u位置线误差对应测量含误差:u+∆u位置线L’u+∆u位置线L’u位置线L位置线误差:位置线上某点P在法线方向的变化量,或该点测量位置线到准确位置线的垂直距离。位置线误差u准确位置线Lu+∆u测量位置线L’Pgradu∆n==∂u∂x+∂u∂y22u(x,y)=CP(x,y)n等位线(位置线)u+∆u测量位置线∆n∆u∆u∆n:位置线误差∆u:几何参量测量误差二、位置线误差与几何参量关系几何参量:位置线:射线三、具体系统位置线误差∆RP(x,y)n∆nP’xAyXYN1.测向系统=arctg(x/y)测向系统位置线误差grad∂∂x+∂∂y=2211=x+y22=R∆XYRP(x,y)n∆nP’xAyN∆ngrad==∆R*∆0.0175*=R*180°=R*∆°∆°2.测距系统几何参量:距离R位置线:圆XYRPn∆nP’xyA测距系统位置线误差XYRPn∆nP’xyAx+y22=Rgrad∂R∂x+∂R∂y=221=R∆R∆ngrad==∆RR测距系统位置线误差3.测距差系统A、B:参考点X轴:基线Y轴:基线中垂线几何参量:距离差Rd=RA-RB位置线:双曲线XYRAPn∆nP’Bd/2d/2RB测距系差统位置线误差ARdgrad∆Rd∆n=∆RdXYRAPn∆nP’Bd/2d/2RB2sin2=测距系差统位置线误差A四、位置线误差的几何因子∆u:几何参量测量误差∆n:位置线误差∆ngradu=∆u∆n∆ugradu1gradu1位置线误差几何因子位置线误差的几何因子gradu1位置线误差几何因子测向系统:R测距系统:1测距差系统:2sin12Rdgrad∆Rd∆n=∆RdXYPd/2d/22sin2=’”具体系统位置线误差讨论:ABXYPABdd’Rdgrad∆Rd∆n=∆Rd2sin2=’B’A’具体系统位置线误差vv+∆v∆nvu∆nuu+∆uP’P一、定位误差分布ξ2-4定位误差定位误差-(+)f(∆nu,∆nv)=21enunv2nv2v∆n2nu12u∆n2f(∆nu,∆nv)=C二、等概率密度误差椭圆定位误差(+)=2nv2v∆n2nu12u∆n22只需OuvYX/2等概率密度误差椭圆2-sinnu2nv2a=nu242nv2+-nu2nv2+nv2nu242b2-sinnu2nv2=nu242nv2++nu2nv2+nv2nu242nu2nu2=nv2+12nv2-tgarctg等概率密度误差椭圆OuvYX/2等概率密度误差椭圆=1-e-2Pλ定位精度几何因子GDOP:(GeometricDilutionofPrecision)gpGDOP=p:定位均方差g:几何参量均方差ξ2-5定位精度几何因子v+∆v三、定位误差圆Pv∆nvu∆nuu+∆uP’r定位误差r2=sin2ψ1(∆n2u+∆n2v+2∆nu∆nvcosψ)v+∆vr三、定位误差圆Pv∆nvu∆nuu+∆uP’rr=E(r2)=22nu2nv+sin2:distanerootmeansquare(drms)定位误差Pvur=f(r)drP0rRf(r)R定位误差圆Pvur=2P=95.5~98.2%rr=P=63.2~68.3%r定位误差圆定位精度几何因子GDOP:(GeometricDilutionofPrecision)gpGDOP=p:定位均方差g:几何参量均方差ξ2-5定位精度几何因子例：测距差系统精度几何因子--最优位置线RAPACBRcRB21=sin122sin222+sin12sin2sin22gpGDOP=定位精度几何因子ξ2-6无线电导航系统工作区RAMBd/2d/2AψORBθR一、根据等概率密度误差椭圆确定工作区1.无线电测向系统1.无线电测向系统BAψ,φOπ-ψ,π-φ给定sin2ψ门限值确定M对AB张角φ、π-φM对应两段弧两弧内部各点sin2ψ值门限值1.无线电测向系统RAMd/2d/2ψORBθR1R2**AB+-sin2ψsin2θ+cos2θsin2ψsin2θ+cos2θ-1R1/dR2/d=1.无线电测向系统2-sinnu2nv2a=nu242nv2+-nu2nv2+nv2nu242a是关于sin2ψ的减函数a42λ2a2(σ2nu+σ2nv)-4λ4σ2nuσ2nvsin2ψ=1.无线电测向系统BAψ,φOπ-ψ,π-φσnu、σnv???M迭代!!!1.无线电测向系统d/2d/2OθR1R2AB***θR1R2**2.无线电测距系统RAMBd/2d/2AORBθR思考:1.位置线?2.位置线夹角ψ?3.关于基线张角φ?4.位置线误差σnu、σnv?5.如何确定工作区?ξ2-6无线电导航系统工作区RAMBd/2d/2AψORBθR二、根据定位误差圆确定工作区1.无线电测向系统基本思路ξ2-6无线电导航系统工作区RAMBd/2d/2AψORBθR二、根据定位误差圆确定工作区2.无线电测距系统自行思考熟练掌握独立计算