Навигационные системы

Скачать в pdf «Навигационные системы»


2.2.6. Корреляционные системы


В рассмотренных выше системах для получения информации используется лишь один из параметров, характеризующих принимаемый сигнал — амплитуда, или фаза, или частота. Но при прохождении через атмосферу гармоническая форма сигнала искажается, что приводит к ошибкам в этих параметрах, а «размытие» переднего фронта импульсных сигналов приводит к погрешностям в измерении временных интервалов во временных системах.


Ошибки можно уменьшить, если для получения информации использовать не одну отдельно взятую характеристику сигнала, а сигнал в целом. Рассмотрим эту возможность на примере импульсного дальномера, в котором дальность определяется по измерению временного интервала между посылаемым и отраженным импульсами. Существо метода состоит в следующем.


Приемо-передатчик посылает сигнал Е1 в виде гармонических колебаний на несущей частоте, модулированных какой-либо функцией, например, как показано на рис.22а. Он же принимает отраженный сигнал Е2, усиливает его, выделяет огибающую (детектирует сигнал) и посылает в коррелятор. Задачей коррелятора является отыскание временного интервала t, на который надо сдвинуть Е1, чтобы расхождение между принятым и посланным детектированными    сигналами


было минимальным. Эта величина t и принимается за искомый временной    интервал,    по


которому вычисляется дальность.


С математической точки зрения нахождение указанного t сводится к отысканию такого значения аргумента взаимной корреляционной функции детектированных сигналов Ei(t) и E2(t), при котором она принимает максимальное значение. Отсюда название устройства коррелятор и системы в целом. Следует отметить, что модулирование посылаемого сигнала может осуществляться, вообще говоря, произвольной функцией, в частности, случайной. Этим достигается повышение помехозащищенности радиодальномера.


Корреляционные методы используются также в обзорно-сравнительных системах навигации. Эти системы предназначены для определения места объекта, например, летательного аппарата. С этой целью приемником (телевизионным, тепловым или радиолокационным) обозревается местность, окружающая объект, и полученная карта сравнивается с ранее отснятой применительно к используемому приемнику картой местности. По результатам сравнения определяется место объекта. Задача решается в вычислителе, для чего упомянутые выше карты представляются в цифровом виде. С математической точки зрения задача опять же сводится к задаче максимизации: отысканию двухкомпонентного смещения карт относительно друг друга, при котором максимизируется взаимная корреляционная функция параметров, представленных на картах.

Скачать в pdf «Навигационные системы»