автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.03, диссертация на тему:Инерциальные методы определения параметров гравитационного поля Земли на море

! . 7 П о 3 $ -

Министерство ияуки, высшей шко.ш и технической политики Российской Федерации

ИНСТИТУТ ТОЧКОЙ МЕХАНИКИ и оптиси

Но правах рукописи

А Н У Ч И Н ОЛЕГ НИКОЛАЕВИЧ

ИНЕРЦМАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ГРАВИТАЦИОННОГО

Специальность: 05.11.03

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПОЛЛ ЗЕМЛИ НА МОРЕ

- гироскопы, навит ециоишо прибора и комплексы

Автореферат диссертации на соискание ученой стопе ни доктора технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 1992

Рз&цъв -лйгпо.'ятана в ИНСТИТУТЕ ТОЧНОЙ Г.ЮСАНШШ И ОПИШИ ( СА1КГ-ПЕТЕРБУРГ )

ОМЩИАЛЬЧЫЕ ОППОНЕНТЫ:

диктор '¿ксиачесма. наук, профессор Чолпанов Игорь Борисович

доктор технических наук, профессор Иванов Борис Евгеньевич

доктор технических наук, старый научный сотрудник

Несешж Леонид Петрович

ВЕДУЩЕЕ ЛЩЩРШТИЕ: ШЙ^тТРОПРИБОР" ( Санкт-Петербург )

с 15" час. на заседании специализированного совета Л 053.26.02 при института точной кехшшкк и оптики по адресу:

197101 Сашст-ПоторОург, Сзб.ишскпя 14

С дассортацной мзшо ознакомиться в библиотеке гаютзггуте

1992 года.

Учешл! секретарь ■ •утбцигшпагоованнэго совета

А.В.Ушаков

0БИ1ЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОВЛЭ'.Ы. в настоящее время получение ящ-.-^-мации о гравитационном поле ¿емлл < ГПЗ > и его уровенной позс-р-хиости на море необходимо для решения таких важнейших проблем, как уточнение знешй о внутреннем строении и фигуре Земли, разведка полезных ископаемых, повышение точности навигационных определений и решения целого ряда задач з интересах народного хозяйства и морской навигации.

Так, одним из основных требований дальнейшего развития навигационного обеспечения на море является предельно возмош-юе повышение точности навигационных комплексов, основой которых, как правило, служат инерциалькые навигационные системы < КИС ). Точность КНС, в свои очередь, определяется как инструментальными погрешностями чувствительных элементов, так л методическим:: погрешностями, обусловленными, в частности, аномальным гравитационным полем Земли. Причем непрерывное развитие а совершенствование элементной базы МНС, повышение точности средств ее коррекции, реализация методов оптимальной совместной обработки навигационной информации приводит к увеличении влияния аномального ГПЗ на точность навигационного обеспечения.

Поэтому прогресс науки и техники предъявляет постошга.ч растущие требования как к точности и детальности изучения ГПЗ, так и к автоматизации процесса измерений и обработки их результатов. В последние годы достигнуты значительные успехи в решении проблемы автоматизированного п быстрого определения параметров ГПЗ на или над поверхностью суши. Это обусловлено, с одной стороны, использованием для этих целей инерциальных систем, а, с другой, - условиями проведения таких съемок, основные из которых являются наличие систеш • оперных точек геодезической сети на поверхности суши и возмоаагасть использования ИНС в режиме коррекции скорости неподвижного объекта, а также возможность неоднократного определения параметров ГПЗ в одной и той же точке с последуадим уравниванием измерений. Отсутствие также условий при проведении морских съемок привело к значительно меньшим успехам в решении этой актуальной проблемы на или над акваторией морей и океанов.

Основным методом изучения характеристик аномального ГПЗ на

море до сих пор является проведение маршрутных или площадных гравиметрических съемок с последующей камеральной обработкой больших массивов первичных измерений с помощью высокопроизводительных ЭВМ. однако, проведемте таких работ малопроизводительно, связано со значительными затратами времени и средств, а точность получаемых результатов сравнительно с аналогичными работами, проводимыми на суше, значительно ниже.

Создашь в настоящее время прецезиошшх гироскопических чувствительных элементов и акселерометров, а также первые успехи е разработке гравитационных градиентометров, работающих в условиях подвижного объекта, дают основания надеяться, что использование таких клерикальных чувствительных элементов совместно с Еысокопрецезионкыми, в первую очередь спутниковыми, системами определения геодезических координат места и линейной скорости корабля позволит значительно повысить точность и производительность измерений характеристик аномального ГПЗ на море.

Решением межотраслевой К научно-технической конференции, посвященной памяти Н.Н. Острякова, проблема использования инер-циалышх систем для проведеш1я геодезических съемок признана перспективным научным направлением, имеющим вакное теоретическое и прикладное значение, о проблема использования МНС для изучения характеристик аномального ГПЗ на море наала отражешю в общегосударственной комплексной программе исследований и использования Мирового океана в интересах науки на 1986 - 50 г.г. и на перспективу до 2000 года. Поэтому исследование и теоретическое обобщение возможных методов ¡1 способов измерения характеристик аномального ГПЗ на море в реальном времени с использованием инициальных методов является безусловно актуальной проблемой, решение которой имеет вазиое значение для эффективного совершенствования корабельных инерциально-геодезическнх систем.

СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. Идея игпсльзованкя ИНО для определения характеристик ГПЗ, а точнее характеристик аномального ГПЗ, то р-сть отличия действительных параметров ГПЗ от параметров, пр:шя-тых в алгоритмах работы ИНС, опубликована е работах американских ученых Шульцз и Винокура в 1У69 года и связана с тем, что сшиб!л ЖС в выработке навигационных параметров, наряду с инструментальными погрешностями чувствительных з.семзнтс , определятся параметрами аномального гравитационного поля. Поэтому использование "внешних" по отношении ИНС навигационных систем,

ошибки которых и-? зависят от яксмальногс ГПЗ, ПОЗЕЗЛЯеГ с точностью до ссиоок последних и инсгруквнталыс-гх погрбкюстоя эле-ментсь ИЮ выделить оиибкк, обусловленные егеекгл^гчм ГПЗ.

Расютн, связанные с использованием ИКС до? геодезической сгекки, проводятся в течении последах 20-?ц лет и начались с разрасотк!*. в ицА и Канаде системы определения мссто::оло_'»:кгя и згимута ( 1'АЬЗ ) на базе самолетной 1-КО Ф,1рг.*л ЫТТОК. Успслкие испытания этой систеш по вертолетах 1т позорных даихущнхся объектах позволили испольеонать ос< для автоматизированного прецкзпскн го определения плановых кос-рдпгзт И ае.кмута точек триангуляционной сети при проведении гравиметрической сьсмни. Высокая точность таких сис 'ем достигается за счет сотенопнт. объекта через кз:::д;е 10 мин для проведения "коррекции кулчьоЛ. скорости" ( регг<ы 2УРТН I без лспользсзгы:* внечнед ¿мадии с Г'оордшштах места и линейной скорости с'гокта. Точность та:ч;х систем может Сыть повышена тэкго зз счет увеличения ;гродол:кптеды-:ссти начальной р.нстгвки л ::али<: ровни погрешностей чувствительных элементсз системы, у?т?:п-ис<ь".;с интерне,:?:; времени г.елду остановками объекта, ун.'-личения литералов времени, к которых объект остается неподвплн;г:, а -длпгэ уравнивания полученгчх в реальном времени значений :соср;:днат и высот с помощью рассогласования этих келлчил. которые мотао ¡¡агл.одат.- только оря зависания хсдсп с1Р?л<::.

Испытания сйстм-ы снстсой геодезпч^схсд стс-ч^ч ( ЬССЯ ), начатые з 1У'/5 году в С!Ел, доказал:, что с гакоя системы

•зозмоуко измерять на толысо плановые каордтзт.ч и вылету тсчее, ■ так:ке и изменения уклонений отвесной лплл: п енсм^. гялести при оотзнэдках сотекта. Дс«>лплтв.'с:с-Я71 .л

глих системах язляктся деннне о ееег-зиче.гс™ кссрдч;атох и векторе силы тяжести в исх^и конечных течках г= 'д-еч'-оских ходов, а так:::е, когда при. выполнении слегло! печо:ор^э точи:: учитываются дважды ( напри ер, на прячем л оорптгеч теду плч пр:: пересечен^! ходов ), разности вычисленными координат у-"л и

векторами силы тяжести в идентячтгх точка.;:. Но опенкам, ктлтведекннм в статьях американских. оьторов, сеть нн'-рцпалывчх ходов, покрывгюп';:х ограниченную область еупи, с многочиоле;:нн:.1н точками пересечения позволяет подучить высокую точность; так. относительные точности, получаем» при сетевой сгемкп с помощью инерциальннх систем, в наотоягде время достигают 10...20 см при

в -

иакорегсж плановы:: координат и высот и и.3...о.<: у гл.: при изноря&п состоьляклгд уклонения отвесно:! лшяш. дашшо об испочъаоггиаи газа: счет«: ¿ли лроидошя геодезических схемок на ropo г. открыто* pav.yno отсутствуй*.

•Одоако, поскольку в алгоритмах корабельных ИНи иопользумсл ;:зрактврастики аормальпого ГП8, то аномальное поле пыступлвт в качостгй источника ошибок инерциэлыюП системы. Поэтому даже а юрских условиях, к? «я на сорту корабля "внепнш" по отною?нк» к 1210 {одорийшо о геодезических координатах местоположения к л:::;ofi:roír с::оростя корабля, моагю поставить задачу оценки харг-ктористак аномального граскт&цконнэгз поля по траектори!! ab:zsôem корабля.

3 настоящей раСотз проблема определения параметров ГПЗ с-тапатся следушш обр*ьс«. На борту дивд^егося по поверхности ».•.оря ( ?) nepso!'. Пр:;бЛЛ:-.ен;ГЛ ПО УрОЗвННОл П01:Ц|ХК0СТИ ГрйБИТаЦИ-oHhc.ro г:оля ) соьекта имзется копрериБная информация от блока еяеолс-рояетров, измеряиаих проекция кажущегося ускореюхя, блока j",;roc:;orú"''.rC-;:Kí чувстьительких элементов, лизо измеряющих цроекцж: вй-.'гора углоь-с£ скорости, либо онредоллших углоЕуя ориентш« некоторой сьорноЛ, базовой системн координат, блока гровитацксчи^х грздконтанстроЕ или тензорного гравитационного градиентометра, Z2îi?psœ;oro s осадм случае компоаекты текаора грздязнта seinop-a кагудагосл ускормшя, а таое шгформация о гаодеанчссккл коордоатех кестсиолодения и составляющих лиаеА-ноГ: скорости корабля относительно поверхности Земли, ¿-црабатыва-t vi.n к;? piïftfjкатодами. На основании этой исходной треоуется оптимальным образом (. в смысле минимума оиаоок ) определить иди оценить характеристики аномального ГПЗ.

¿ЬДЬ P¿£Gi"íJ. ii-Vièi) дас-сертоцаонной работы является ксслодо-ваяде- л.черанздй.чга катодэь: определения параметров аномального ГПо на морг ь реальном времени. Такое исследование свелось к посгыголхе и р^енип слодухдкх основных задач:

- анализ основных соотношений мокду параметрами ПТЗ п обсснозаже математической моде.« вогмуааш^ге потенциала силы тяжести и его прсетракс-: сенных производных;

- сравнительна анализ суц&ствукцих методов :¿ способов определения параметров ГЛо. к иг. классификация;

- анелиз информашш, получаема? посредством инерциальных чуьстЕнтелыд.*:? элементов <. 1145 >, и обоснование математически:

моделей инструтлентпяышх п гегодич'?ск'к ¡^г-таюсгс: гярсстопя-ческих чувстыггеля-шх олегге.что?., окслторсут.'р«» и гр^рэтацкен-ннх г радт-нтг.ме тро> •.;

- анализ алгоритмов корэоелт ш:х ¡г.шпгаикчл:1и:< састем л огос-новскяе матс-мзгячееччпс моделей погр*1,гкостей гс-гроаюр'диз.шп.'х, спутниковых и радиолярпгпцкошшх систем, а тптс:"з

яп:-?яиси скорости корабля < логос }, истол.'-а:/*.'.?«'» ¡т.ул !~о геологических рзоот н*1 мори;

- гыраеотка рексмекдашЛ по псстрсл-!:;:?; .••ог^лы.'.мк

ально- гес т-знч:?с:с!1х систр: 1: оСоело"";: э гааг-сие.': струг'дугч и анализ потешачльноП точности имр^лэтрел •

тюго ГПЗ на борту короля г рболыгсн !'Ггл\:з:1:т ггрч рйзл:г,!:нл с?-гнантах соетзРй кяплексиих шюрцполно-гоод'хггчосгсзс гггет'-:*.

ЬЕТОдЯ ИССГДСЗАНРЗ. Ре^очрге р^ссьтр-п?а -рта-ЦИОННОЯ ряоот? Г.ЗДОЧ ОСУ^есТГЛЯОТСЛ С П-Т,

котодэв теории спетом и управлении, теории кч-лго-

ц'.п, теории фигуры Земли и вчслеЯ •:. а т. - > г;"./:.!

:гс численного »«делчрования нч ЗРМ. 1 .чччес-"."} •лтиарата з оольвкнетво случаеп непол'.-зустс! епгггр.^' :.•> ■•■■.•¡;':.>го л тензорного исчисления, а таю:-- клеторяо-йагрзчкь.'? чзл"-**;, гото-ппе облгипхт Сайгой ке*пта7п:<ст:э г-т-ас? у/-ч и ,

нми.н ! '.^".г .; гоудуг:т.чх п

М'ПТ", явл.ч'ьгея:

мет^Г.СП ,Л";:;,-Л!''.ого ГЯ.з,:согорап ;:лл;;етгя чу."1." л'' "л: ~ . "-.■;• ч

п-у^итол- ' и :" .•••; : '

ллет с одилчх "ом-.:'""-

анализ :мто.цс'! и ^¿¡исхтелеЯ,

П. Прилцн^альчая г "\.с>:г-:;:

составля:лу;>: уклонения сг^есной к-' ечтг-грзл•.■■-г-« .

использования ГрЯГЛ ГОЦКСК-'ЧХ гра; : . 'ЛТ. т !т рстп-в^ГСРСчТ.»? -"лз

с привлечением внвяяая га£ урчециа о гп-г«';-«.? ¿.чертог! Н'ппблл.

3. Обоснование Бклйченил р еосл'сг, /КО сгртовс.:х гр-'Ы-..-'К-тениах градиентометров для опрэделэлия теку::;:;1', рядзусоа :гр;«гкз>ш силомх линий ноля и реализации с>засго1 с:-:сто¡а "ооршш, связанной с остроксг^псснса воргзезльв чтп позволяет оперативно перегод'.ть к ронлячмг! зллгйсс::д*-< про-лессе работы ШС, нэ Еозмудпя аналог Еергпсал!.

4. Ллгоритш оце.чки ссставлякг'а .укло»}1й»я отс-^с.ч^Я

и аномалия силы тяжести по траектории движения корабля в реальном масштабе времени, исходными для которых являются непрерывная информация, получаемая посредством гироскопов и акселерометров, з так>.:е информации навигационных систем, ьырабатываших геодезические координаты местоположения и -линоПнуш скорость корабля.

5. Структура комплексной корабельной лнерциально-гесдезичес-кой системы для определения параметров аномального ГПЬ в реальном времени и обоснование необходимости использования ь ее составе астропеленгаторов для опенки детермкнироьашшх и низкочастотных случайных составлякцпх ошибок аналога инициальной системны координат, моделируемого на сорту корабля.

ПРАКТИЧЕСКУЮ ЦЕННОСТЬ диссертационной работы представляют:

1. Разработанные математические модели ошибок комбинированных измерительных систем различной" комплектации, предназначенные как для оценки потенциальной точности определения такими системами параметров аномального ГЛЗ, так и для выработки рекомендаций по построению таких систем.

2. Аналитические соотношения, сзлзыващие точность оценки ис-нскомнх параметров аномального ГПЗ с точностями перЕичшх измерителей, которые пригодны как для анализа точности, так и для выработки требований уровни инстументальких погрешностей олс-мектов исходя из заданной точности оценок параметров аномального Л15.

Основное научные и практические результаты исследований по т ме диссертационной работы ИСПОЛЬЗОВАНЫ И ВНЕДРЕНЫ в ряде хоздоговорных и госбюджетных научно-исследовательских работ, проводимых в ЛИТМО на кафедре бортовых приборов управления в период с 1981 годэ по настоящее время, а также- в ряде прикладных ШГР и ОХР, проводимых ЦНИИ "Электроприбор" ( Санкт-Петербург ). Те-;.гетнческие и прикладные результаты работы использовались в курсах лекций, читаемых на кафедре.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения и результаты исследований докладывались и обсуждались на мекдународшх, всесоюзных и межотраслевых научно-технических конференциях и симпозиумах, на у технических конференциях прсфессорско-пре одавательского ;чч"-.'8ьа ряда ^че'юсх .«чьедеккя страна: н* II Со-ветс-о-китайском симпозиуме по ¡ьерцпалнюЯ тех:пнсе ( \ г*?1 ;, нз межотраслевых лучно - техничех-л!-1ере:-:ц;;я:-;, посвященных пьулти Н.К. Остря-

копа !. 1976 - 199'J ), на секции ноппгащюшпх систем и н* чувствительных элементов научного совета по проблемам управления движением и навигации АН СССР ( 198:3, 1989 ), на всессшноя научно-технический ког-кррешитн "Гироскопические системы и их элементы" ( МЯТУ им.Баумана, 1936 ), на пэучно-техничесяях коя-Тероп.длз профессорско-преподавательского состава ЛКТ.М0 ( 1S7S - 1931 ) я ЛЙАП ( 1S37 ), а такке на научко-тэхштских кои^ор-гицяях В/ч 62728 ( 1978, 1979 ).

ПУБЛИКАЦИЯ. Основные кэучине результата раСотн спубл^сззшг в научных изданиях, Emtycs'.rveraix государственны:я! издательство'«. По теме диссертации опубликовано 38 няучкях рзоот, в тем чис-лс 4 авторских свидетельства.

СТРУКТУРА И СБ1Е.1 РАБОТЫ. Д'тссортс'.'лп состоят из ваедбпия, четырех глав, заклгоения, списка ясполъсопгляшх коточпжев из 157 наименования и прялошшя. Материал кзлогэн иа 1С5 страницах и включает: 309 строшвд основного текста,. S-3 рпсункоз нз 60 страницах, -1 таблицы, 38 страниц приложения.

КРАТКОЕ СОД В ? Z A if п Г, Р Л 3 С 7 и

ГО БПЕД-21С! обосноЕиЕ^ется wjaz^anvт>л "сслгл^няЯ, .'■эрчуятруется цель, кояяр-зтпш задач'!,, цлучпая истода. оолог-пта полокения, вычсс:г.'.ив на Е?т;;ту.

ПйРЗЛ'1 ГЛ'ЕА роботы яссея'деаа всароесч, связку.', с rtr.s:t ?сц::01шым полем и ftjiwiAfi П-гг.г.тя. и еоегоггг m тгоч

В персом прньздеп; :т ¡гропнал^ф^ьлу оинокг; ■ соог^:;"?;;:;:: между вогмущекхакч поте^дур.пем поля сягн ".ят>?ьтл и та'а параметрам:: аномального ГПЗ г.зк прз?:гн!гу> г'сяао, гяснояяя с.:л.г! тягести, уклонение отвеснол лчша! п пгс-'-".;-:

ttpOCipSHCTESHHUX прояьволшх Ге0П07й55И"Г."Э. В Г^ОДСЗЛ" Г£Л5.".ТО ггченвать аномальным грсвятгшяояпш! пелем - зе.члл от.'-тмэ действительного ( роальпого ) поля от неркэлыюго, яоторсо, во-первых, значительно проще реального и, no-STCpux, yrraoirn's ¡тсверхнссти и силовые лишат которого псяользуйтся п качестве тоордянятннх. Это поле а каждой точке пространства однозначно

определяется возмущагеута потенциалом T(R) ( П - радиус- вектор, определяющий пространственное пологяизд точка ), яорез которяй ксгут сыть определены такие параметры аномального г;олл, кзк:

а) превышение { высота ) геоида связаны с возмущащим потенциалом формулой Брунса

N = у -Г. ( 1 )

где 7 - величина нормальной силы тяжести;

б) северная \ и восточная составляющие уклонения отвесной линии ( УОЛ ) *

. алг 1 дТ ди 1 дТ

в во, 7 да,' аа1 7 0а1'

где а^Од - астрономически. горизонтный трехгранник с географической ориентацией осей ( ось а3 - направлена вертикально вверх, ось а, - на сеЕвр, ось с^- на еосток

в) аномалия силы тяжести I чистая )

вт

ЬВ - -з^. (3 )

Отметим, что параметры ( Т, К, ¿в, т)^ ), характеризующие

аномальное поле, выражаются через разности между параметрами ! ?/, И, ¿у, фа, А. ), определяющими реальное гравитационное поле, п их нормальными эквивалентами ( У, /г, -у, <рг, Кг ), где № -ротенциал поля силы тяжести; и - потенциал нормальной силы тягости; Я, Фа, Ха - астрономические координаты ( ортометричес-ская высота, сирота и долгота ) местоположения точки; Н, фг, \ -геодезические координаты ( высота, широта и долгота ) местоположения точки. Главным при этом является то, что все соотношения мезду параметрами аномального поля принимаются линейными.

Однако, непосредственным из.-зрениям гравитационный потенциал практически недоступен, поэтому при определении параметров аномального поля используют либо измерения градиентных характеристик потенциала, либо углов и расстояний меаду пунктами физической поверхности Земли.

В втором разделе главы ¿приведен краткий обзор существующих способов изучения фигуры и ГПЗ, проведен их сравнительный анализ и осуществлена их классификация. Подчеркивается, что данные .спутниковой альтиметрии закрывают вопрос о съемках сравнительно протяженных компонент региональных характеристик аномального ГПЗ на моГ"> а разработка аппаратуры и развитие методов съемки долат Сыть направлены на изучение ' коротковолновых и рверхкоротковэлисЕЫХ компонент аномального поля протяженностью

менее 200...300 км.

Любая классификация является условной и определяется выбранным для этого основным., игл характерны?/! признаком. Традиционно использумое в высшей геодезии деление способов изучения гравитационного поля и фигуры Земли па геометрические и гравитационные базируются по признаку первичной измеряемой информации ( либо измерения длин и углов, либо измерения величины силы тяжести' ). Такая классификация первоначально предполагала только статические первичные измерения, отнесенные к неподвижным точкам земной поверхности. Изучение ГПЗ с движущихся объектов ( ИСЗ, самолетов, кораблей и т.я. ) требует для классификации этих способов выбора другого характерного признака, учитывающего как динамику или движение объекта, так и используемые алгоритмы сСработки информанта. В соответствии с этим, методы изучения аномального гравитационного поля Земли могут быть классифицированы слэдувдш образом :

- прямые методу; - интегральные метода; - косвеннее метода;

- комбинированные методы.

Прямые метода позволяют непосредственно определять искомый параметр аномального ГПЗ в реальном времени в соответствии с равенствами: а) для составляющих УОЛ

*еа фа" V ( лг > '> с 4 1

<*■) для аномалии симлы тяжести ( в свесодвсм воздухе )

А5= 8х - ( 5 }

где ~ Действительное ускорение силы тяжести в гогкэ поверхности геоида. 7Д, - нормальное ускоряв» сгиы тяюски в соотЕетству-лей точке Л' поверхности уроненного ¿»ллкпеевдэ; з) для превышения геоида

N =» Л - И. ( б /

К таким методам относятся астроном-геодезические определения составлявших УОЛ, определен:» аномалий силы -гякестк гравиметрами, определение преЕние-гия геоида методами спутниковой альтиметрии, а также определение вторых пространственных производных возмущающего потенциала посредством гравитационных градиентометров. ■

Интегральные методы базируются на том, что первоначальные -измерения позволяют сформировать лиыь скорости изменения во >ремени соответствующих параметров аномального гравгт- ционного ■.'оля, а сами параметры определяются по следующим злгорктмэм:

tjt)= ijt0) + J é„(t).clx, il (t)- iîjr0) + J 1] .i.t ; -rir,

О д. О ¿i » ^ л о

"о co

t t ( 7 )

Ag(t)-= ¿s(t„) + J flé(t).d-t, л'(£ )=■ N{t ) + J //('D-d'C.

*o *o

где ^(î0), i]..(i0 ), Afi(i0), i.'(t0 ) - значения соответствующих параметров аномального 1413 в некоторый начальный момент времени rQ.

Реализация, интегральных методов всегда подразумевает движущийся относительно поверхности Земли объект и тот пли иной измеритель линейной скорости.

Косвенные метода базируется но нэхоаднии одних параметров аномального ГЛЗ по непосредственно изморенным другим, а именно: а) методы, использующие интегральные соотношения Стокса н Венинг-Мейнеса:

^-•jj^^dlij'dj, ( S )

<l!C

где Р - точка, для которой вычисляется возмущающий потенциал Т, а 0 - текуцая точка на поверхности, к которой относится измерзшая аномалия силы тяжести Ag; ij> - сферическое расстояние между точками Р и Q; Ь"(ф) - функция Стокса;

R

l 9

где величгау т нормальной силы .яжести в точке 1' цонзсо заменить его средни« значением по всей Земле;

соаА

И

47Г|'

■Jk

cil)

SiUA

03,

( 10 )

dS(i|))

где —щг" ~ йроигводнач функции Стокса; A - азимут направления на текущую точку Q из данной точки Р;

О) метода, использущие градиентные соотношения ( 2 ■) и ( 3 ); в) ш 1'оды среднзкьадр-.тичкой коллокацш или прогноза, использую-, щаа взаимную статистическую зависимость различных параметров аномального ГПЗ.

- 13 -

Комбинировала» катода прздстазяяют собоЛ psзг'.чккэ сочетания указанных Ei.rs методов.

В заключительном раздолэ етой глады ояоеиезапы я привздегм детормшзфованные и статнсг-пеские '.'сдали возмудзкзегэ госпотенциала и его прострэнствеызд: сроиззодни.«. Показано, что для каздой характеристики аномального поля могут Сыть кспольссваш математические модели двух классов:

- деторми~аровшпг.ге модели когда xopprcrspîCïECî аномального ГШ задаются з виде вполне определениях, дзтор'ояг'ровгнтэп: фупшг* пространственного пологяная точки. К ïtcîvj к.»зссу иэдад»!» относится тзкг-:9 использование зксяердсегплдыю получении^ or.. изучаемых характеристик.либо иёпосредствечно, либо пря условк» их сглаживания или еппрехемладиа;

- пространственные станет г.гче сиге пододч, гзр»ход я колер::.', обосновывается в литературе, с с дно Я: стерла. стремлением ослоо лолно отразить локлльну» ' кзген ггдссть годя. которзя ■:: еллу медленной слодшости разлоге.'чл подл ко ¡^дкиплм требует для своего детер^дфов^лого ггр-ек.ачеекч нэобо.рикод количество членов раздое;-'дя, и. с . другой -горояц, возмошостьп использоввяпя досткточт.э хорошо ' у-ввраСотанного '.«стоматического аппарата теоргга случа".гш: зрохк сег.п пуп обработке результатов геодезических '* /расутгглч¿схях е.деко."., Интерпретация грашт&цкояксго погл :г-:с ед^чсф.оГ',» ,»хг» ::о 'лэвмдяэ, Действительно, реал:по еуцесчдуэт' лг--:, IT-3 к ¿се дготястнчвекке харект-лрясттса! t/ory? ечччел'зг::: па оеюддлтп: -.•одьяо этого поля. Однако, расирэд?»я»Б» .»«з .з ss'er-Л

"оторсе, в ко20чбгм сч0т2, 4 ï р.'нчлгг.п.". soi

•чохекцизл, зависит от суяартозкхгл гдл^нех с-лтеорлп, озрчдэ/зе»;®: ■ггктонкческсй и р.удяаяпчэекоЗ ачтдднос~ч,з1, долсте::*'.? î едчч д'-ччз» д.птра и шюгя других пригни. Копоуз-'А гязульта? еггд д^ттпн пазорняка жо&т неаакснс:тарпг,й лзр:ктэр к &огвт

рассматриваться как случсйзнй. ОсаЗо отметим, что сл'/ччйчость гравитационного гголя не является й..чглч:неЯ врс:*?шг, а рассматривается относительно пространственного полевения 'лл-чи:. ' Анализ работ, посвященных обосповспкэ стэтистгсесхкх харсгоэрпстяк аномального ГПЗ, псказчвает, что наиболее прэдяочтктзльажк б йсс-тсягре время самосоглссоваиася! моделями поля, готсрио в случч-в дрядалшеаиого дассешя явлййтоя маркозст^я

дг:ффэр.энпз!эл!:!'йггл урег-нгщ'як;*, зор !л»лкзг-! 3*-

- 14 -

жм шумам, могу? быть следующие модели превышения геоидо:

1. Модель Дкордано трэтьего порядка ( Щ )

Я;да(з>= 0§.е"(а/сг).[ 1 +(в/<Х) + .1.(аЛ1>гЗ; < 11 )

2. Марковская модель четвертого порядка ( )

о^.е*(а/сг).[ 1 +(э/сг) +-.(э/сг)г + —• (з/сЛ)3]. ( 12 )

5 15

В работе приведены корреляционные функции для аномалии силы тяжести и составляющих УМ, соответствующим этим корреляционным функциям. В этих корреляционных функциях: э - параметр, характеризующий расстояние, й - характеристическое расстояние. Отметим, что корреляционные функшш превышения геоида и аномалии силы тяжести изотропны в силу гармоничности возмущающего потенциала Т. в корреляционные функции составлявши УОЛ анизотропны, то есть зависят не только от расстояния з, но и от азимута А. Коэффициенты всех приведенных выше моделей заданы ¡кестко, так кок такой набор обеспечивает согласованность моделей и определяет их важнейшие свойства ( интегрируемость и дифференцируемо сть ). Свободным в этих моделях остается такие параметры, как дисперсии с^ ( {= Л', т\£ ) и характеристическое расстояние й. Причем между дисперсиями различных характеристик аномального ГШ существует жесткая связь.

Отмечается также, что совокупность моделей Сольшг

подходит для описания более спокойных полей на мелководных акваториях и сгльфах, а совокупность моделей М4 - для описания более расчлененных моделей на средних глубинах.

ВТОРАЯ ГЛАВА диссертации, посвященная тшерциальным чувст{дятелькым элементаыс л математическим моделям их погрешностей, также состоит из трех разделов. В первом разделе приведена обазя характеристика гироскопических чувствительных глеыентов ( ГЧЭ ) и задач, решаемых с тс. помощью на борту корабля; показано, что, в конечном счете, посредством гироскапов на бсггу корабля моде дуется аналог инерциальной ( невраяакн щейся ) системы косрдаьат ( ИСК ), который мокет Сыть: - физическим. когда физически материализуется ИСК; - аналитическим, когда ныерци-итьная система координат материализована лиеь е

вычислительном устройств, а физически матариалязоваяа связанная с корпусом объекта система кооряптат; - полу аналитическим, когда физически материализуется некоторая промежуточная система координат. Алгоритм построения на борту корабля ИСК сведен к опр:дг-лению параметров его угловой ориетации относительно стой сясте: .:.: координат. Рассмотрен общий случай, когда на борту пмзется платформа, моделирующая некоторую выбранную систему координат

<?t<72<73. ксторая вращается с угловой скоростью а также случай

построения ИСК посредством двух неколлже арных вгктороп л h^,

которые могут Еращаться С УГЛОВИ-Я скоростями Uj и ы2, соответственно. Представляет опредоданный интерес лыратание для вектора

и угловой скорости вращения трехгранника qtq^q3, следующим

образом построенного на векторах \ и

а) орт q[ оси qt перпендикулярен плоскости, содержащей вектора h, и /ij то есть

-0 - \" 1 - -

-— ---< V * 13 >

!v»J з1г*9

где 9 - угол между векторами s , причем ссз2* л »ft,; <"■) орты (jj и осей и qz лекат в плоскости, обрэзуег.юй век-торами ht и h^, о их ориентация, а принципе, может Снхл произвольной; факт произвольной ориентации отргзет звэдением гфоизволькых углов 9, и 9,, харектаризугхщх "спорность" сястены координат q1q2qa; так при 0t= 0 система координат Я^Яу 3

плоскости векторов и h2 "опирается" нз вектор ft,, а при 9t =

в "опорным" является вектор К,; при атом вараавяия для ортов системы коордашат qxq7q^ могут быть записаны в виде

q°2=——-(аШ. >h + ainQ. «Л,), 9 + 9,=» 0 sin9

"о 1 - ( Н )

—i-- (- c0sö, -л, + С0Э9, «ft,),

3 аine 21 1 ^

вырааениэ для вектора ы^ имеет вид

- п; -

<1=-+ ---.(и ./г ).?г +

4 з 1;Г6 1 * - а в 2 1 1

1

+

+ + УЛ.

Анализ этого соотношения покззывает, что , если и со, суть нзучтеш;не дрейфы неуправляемых гироскопов { НГ ), то минимизация проекции и угловой скорости дрейфа трехгранника д1д2д1 обеспечивается равенством 6 = б2, то есть осреднением

дрейфов каждого гироскопа вокруг оси q0l.

Кроме того, в этом разделе рассмотрена обобщенная детерминированная модель дройфз . на управляемых гироскопов, являющихся основой современных прецизионных ШС, и показано, что для морских объектов, ускорение маневра которых относительно непродолжительно и по величине невелико по сравнению с ускорением силы тяжести, при использовании НГ с бесконтактшм подвесом ротора и автохомпснсационешм враще$21зм корпуса во!сруг лектора гапютичзского ыомэнта модели дрейфа типа !"о + "ч "Соек + кг>в1п2Ь, е,г- п0 + пх • со;,Ч + п„ .з(л2/1, ( 16 ;

где а - высота вектора кпнбтичьег.ого момента над плоскостью горизонта, вяоллз достаточны для учета детерминированных уходов гироскопа, усредненных по автокагленсационному вращению корпуса. Б последней части итого раздела показано, что в общем случае ОЕГябки •ягологя КОК, ппотрясикого посредством гироскоплчвскшс чу^стигж'олышл идихощ-ои, ыеаю представить в виде 5а, = ба^ + ¡5т„= йт* + 61*. Ор^ + ( 17 )

где первые слагаете - сайки аналога из-за нескомпенсированнкх составляющих дрейфов гироскопов к определяющие погрешность ориентации аналога относительно ИСК, з вторые слзгаешо - сгибки аналога из-за погрешностей изготовления карданова подвеса, следящих систем и синсывзщих устройств и определяйте погрешность оркентащп! аналога в связанной с корпусом объекта системе координат. Здесь I» приведены аналитические выражения для этих сос-тязляших осибок.

Во втором разделе выведена механическая модель пространственного акселерометра и показано, что идеальный выходом

пространственного акселерометра являются составляющие вектора

Я0А, пропорциональные проекциям сектора п кггуцэгося . ускорения, определяемого соотношением

л= огя/йг2 - аю, ( 18 )

где Л - радиус-вектор геометрического цэнтра корпуса прибора относительно центра масс Земли; О(Л) - удельная сила протяжения ГПЗ в геометрическом центро прибора. Е этом г:э раздала призодо;к

аналитические виразонля для составлять пзкгора п з рэслгсс.-х системах координат, а также рассмотрены: основные источники мито-,веских и инструментально: шгреакостей акселерометров, разработана математическая ¡модель систематических погрешностей блоха акселерометров ( БД ), учктиваякзя раглесэпкэ а пространстве ЧУВСТВИТЗЛЬЗНХ масс ОДНОХО."ПСНеКТЕЫХ вКСОЛЭр^Э'ГрОЦ Я !:2ТП7ИуО ориентацию их корпусов.

В последнем разделе этой глзен прсзеде-гш впглопрпп.-? яссло-довакил для тензорного гравитационного градтентоме-трз ( ТГГ ) и, в частности, приведена механическая модель ТГГ, поторэч Сыть использована для списания пряктичэскп гсех извес?;^ схем построения измерителей вторых г.рокзпздгих грпгптйцисяксго потенциала на подвижном оансвскаи, о тек5"-* рагрсбстглэ математическая модель спстекатк-госких псгрвЕносте:! ТГГ. учитывавшая данг&шэ и угловое усхортяя, а ?скп уговио скорости места его установки.

ТРЕТЬЯ ГЛАВА работ:: посвяцвна рчсесс7[г.:г,"ч яа-

впгацконаых систем, погорче могут скть гслольг.сгпп: пр.? лро.»<?дз-ини геодезических съемок на коре, г? осйсясвзк.'гг ?отом9гй,,.эска2: моделей их погрешностей. В первом ргаделе пртвздои се'обдспнь'Л алгоритм и модель оакбск ЯНС.кэторее, как праЕа.'.о, япл/шгея основой корвбольного нввигзцкэнгого комплекса. 'Яегпзрнэ, '¡то лазая ИКС в общем случае додига определять тевтона втпэшш местоположения и лтейяоЯ скорости объекта в заданной иазагацпошгсй

системе координат ( вектора Л.)Т(Г) и 1>иа)), в параметры

угловой ориентация объекта относительно заданной пилотозяоа системы координат ( матрицу С"^ (г)). Причем исходной Епфэрггацнзй для

5того служат: - начальные значения иске,чах перамзтрсп (

v!J{t0) п С^(г0)); - текуцзя тгетрумвтггадькая информация о ner.ro-

ра (г) угловой скорости вращения трехгранника д1д,д3 , моделируемого гире скотче скими ЧЭ, л о векторе па) кажущегося ускорения, измеряемого БА; - текущая информация о матрицах С^(г),

С* (t) к векторах %ч(^). и0А ); - априорная информация о выб-ранккх навигационной ^ЛУз 11 ^»"ютаккой П^^ систем координат

( Л{4, С* с£. ып ), которая может сыть задана как непосредственно в функции времени, так и функции либо координат места, либо линейной скорости объекта; - априорная информация об

удельной сила гравитационного притяжения О(Я) либо силе тяжести

Поскольку шесть введенных еншэ систем координат, кроме материализованной строительными осями объекта системы координат .г0у0г0, могут бить Енбраны произвольным образом, в работе предложена классификация типов ИНС по взаимной ориентации этих вести систем координат. Показано, что в общем случае определения декартовых координат места и составляющих линейной скорости объекта векторные дифференциальные уравнения, связывающие радиус-

вектор Л и вектор и линейной скорости объекта с вектором п кажущегося ускорения, измеряемого БА во вращающейся с угловой скоростью шА система координат, имеют еид:

Я = V ~ ( шА- О )» Я, Я(Г0),

V = п - ( ЫА+ П )» V + з, '(£„). ( 19 )

причем вектор £ мо.:ет быть определен двумя путями: либо как известная векторная функция от радиуса-вектора Я

В - '20)

либо при наличии ТГГ интегрированием векторного дифференциального уравнения

8 = Г,(й).и - ( шА- П )» 8, 8(^1. (21)

С точхи зрения изучения ошибок ИНС весьмэ продуктивным является апали.»ииЛ ^ложишшй проф. Караказевым Е.А. и базиру-

ющий на определения ИНС как устройства, в котором по информации от инерцпалышх ЧЭ ( гироскопов и акселерометров ) ' и хранителя

времени посредством аналогов моделируются вертикаль места, инор-циальная и зе.мная навигационные -системы координат. Поэтому навигационные и кпнемзтяческие параметры движущегося объекта выраба-тывзмтся в ИНС с точностью до спибок аналогов ИСК я вертикали моста к скоростей их изменения. Так, для корабельных ИНС о;гиб:с:г в выработке сироты (р£, долготы \{ и курса К4 ( "1" могут быть присвоены индексы "а" - астроиомическиз, "г" - геодезические, "г" - геоцентрические и т.п. ) связаны с описками Са , Ста, аналога ИСК и ошибками р , 7 соответствующего аналога гертпсалп следующими кинематичесютг-: соотношениями

Дср,= ер¥ - р£, д\{= - + ( епл-й1щ1 + 7£)/с05ф{, ДК{а а{= ( Ст^ + 74.о(лф4)/сог-:р{, ' ( 22 )

где а{ - осибка аналога соответствующего горизонтного трехгранника, лежащая в плоскости горизонта и определяющая поворот аналога Еокруг вертикальной осп. В этом разделе приведены такте дифференциальные уравнения озибол сналогсз геодээичзехей и аст-рзнсмяческс;. вертикалей автономной ИКС и ;:о:. ^запо, что оаж&си аналогов вертикалей подзозбуйдаются сетбкгкя аналога ИСК и определяется, з основном, ш?струментало\2ди гтогргдностями акселерометров и составляющими УОЛ; причем поел;дн«з по-разному длжтк? на оагяски аналогов астрг.ксм;г-:ес:<ои ц гевхдосчэсксз дерЕП:олгй: шяянпэ УОЛ на евпбки мод*дярсйа»п:л (. ;тре:гс!ягсэс:ссй Еяр-т^алн пкеет место только при двязгяпи обюктл ( и $ 0 ) ¡: аналост-тю зяшею озкбок вырзбот:м гсрпсоЕталгЫ/х состевдяотп: угло^-.-л скорости вращэти астрономической ззряпср-щ, я на оглбст моделирования геодезической вертикола УОЛ с:сагкз:л-с алпяаяа аналогичное инструментальным погрешностям гксолзроуотрсз.

Второй раздел зтей главы сосгсзен алгоритмам ?. "эдглям енгбох корабельных астронавигационных систем (. Л!10 ), ЛС1рско.м.Г1зск::з средства позволяет на борту ДЕияущегося обт.екта осупэствять пеленгзцкзо небесного тела ( естественного или искустзенкого ), сферические координаты которого априорно известны. Сама операция пеленгации состоит в совмещении и удержании некоторой плоскости или линии визирования с направлением на небесное тело при угловых и поступательных движениях объекта.

Принципиальная аналогия следящих астропеленгаторов и трехстепенных НГ очевидна, поскольку и "идеальный'" астропеленга-тор и "идеальный" гироскоп моделируют на борту движущегося объекта неподвижное в икерцкальнсм пространстве, направление.

Поэтому отмечается методическая идентичность структуру алгоритмов и ооибск КИС и АНС в определении координат места и курса объекта. При тредкцпоннош использовании астропеленгаторов в АНС, которое предполагает наличие на борту объекта той или иной вертикали места, информация об угловой ориентации вертикали места объекта относительно система координат, связанной с наблюдаемыми небесными телами, преобразуется в информацию о месте объекта относительно земной навигационной системы координат. Однако, если на борту объекта, наряду с астропеленгаторами, следящие кардано-ви подвесы которых располо&оны непосредственно на корпусе объекта, имеется непрерывная информация о ксорчкнатах места, то аст-ропелекгаторы можно использовать в качестве датчиков системы ориентации, ЕыргбатыЕПйасй параметры угловой ориентации связанной с корпусом объекта системы коорджат относительно соответствуй^ го горизоктного трехгранника.

Огибки АНС в определении координат места и курса вызываются сщкбкбю: в моделировании вертш:али места и в моделировании 1-зерциалькой систем,' координат, которые обусловлены погрешности в пелэнгоцни и неточным знанием ( запоминанием в вычислительном устройстве ) экваториальных координат небесных тел. Рсссмотрепкпд алгоритмы АКС позволяют использовать для анализа их осибок аналоговый подход, в соответствии с которым кинематические уравнения оакбок АНС, связывающие ошибки выработки координат кэста и курса с ошибками аналогов ИСК и вертикали, моделируе;.щх в системе, имеют вид ( 22 ).

Если ¡г.е в АНС для определения углов К{, ^ и (|>{ используются соответствующие координаты местоположения объекта, вырабатываемое ьнесш-ми по отношению к АНС системами, кинематические уравнения для ошибок определения этих углов имеют вид ДК*- а* - Г^0{.(тг|.созХ{ + р*), Д-в* = - р*.соаК(,

А^« - ( т^'СОзК + $\'ЗШ!:{)/соагд.. р* = бр* - Д<р*, 7^= (Са* + а*)'С0зср£-

а,= 4 (Са* + ( 23 )

где Ц и ДЯ* ошибки внеаипс по отношению к АНС систем, вырабатывающих соотвотствузду» сироту и долготу места объекта.

С люки моделирования аналога ИСК в астронавигационных системах определяются как погрешностями пеленгации 8строп-»л?нг«^р°ми выбранных небесных тел, которые складываются из методнче чих и инструментальных погресностей, так и

погрешностями s знании ила запоминании в вычислительном устройстве АНС эфемерид пеленгуемых небесных тел. Основными источниками методических погрешностей являются скоростная аберрация из-за движения Земли по орбита и атмосферная рефракция. Инструментальные погрешности пеленгации обусловлены ошибками следящих систем телескопов, погреетостлми списываниях устройств и неточностью изготовления следящих кардансзих подвесов, а также ошибками определения энергетического центра изображения пеленгуемого небесного тела в фокальной плоскости телескопа; то есть, в общем случае ошибки аналога ИСК, построенного посредством следящих астропеленгаторов в /ЛС.могзю представить в виде

Sa*= Cal Са*> + aP*= СР* + СР*> { 21 >

где первые, слагаемые - оикСкк аналога из-за погрешностей запоминания экзатсриальных координат пеленгуемых небесных тел, а Еторне слагаемое - ошибки аналога из-за погрешностей изготовления карданова подвеса, следящих систем и определяющие погрешность орнентащи аналога в связанной с корпусом объекта системе координат, аналитические выражения для этих погрешностей представлена в этом разделе.

5 третьем разделе по дашпм, веющимся в литературе, приведены необходимые сведения о принципах построения и алгоритмах спутниковых и радионавигационных систем ( СНС и FHC ), а такхэ рассмотрены структура и модель ошибок зтих систем в выработке геодезических координат местоположения и линейной скорости корабля. Показано, что при использовании СКС на борту корабля в \1учае, когда ачтеша при^г.чсда расположена на мачте, то есть имеется значитольноз отстояние ( от 10 до 20 м J фазового центра антенны от центра качания корабля, погрешности определения координат места и составляющих линейной скорости, обусловленные угловыгн движениями объекта, становятся соиаме :г;/л, а н некоторых случаях и превосходят инструментальные погрешности. Здесь же приведены алгоритмы, позволяющие исключить эти составляющие огибск СНС. Кроме того, отмечается, что "сЕерхрксокая" точность определения "абсолютных" гесдезических координат места корабля с описками, не превы лтж>:л 20 к или 1 угл.с, и особенно возможность построения траекторией даяния фазового центра антенны приемлика СКС относительно некоторой начальной точки с помощи доплероьсклх интегралов с ощибками, не

nrei&iL'íiicjcMn единиц сантиметров и не накапливаящихся с течением времени, а та:а:е достаточно малые интервалы дискретности выдачи :сгрсрчзции позволяет СКС второго поколения типа "НАБСТ.4Р" или "ГЛОКАСС" стать одним из основных средств, обеспечивающих проведение геодезических и гравиметрических съемок практически в любом районе Мирового океана.

Последний раздел этой главы посвящен корабельным измерителям линейной скорости ( ИС ). Р первой части раздела по данным, :глл:с'.!.мс;я е л 1тературе, приведена классификация и описаны принципы дейсшгл и основные алгоритмы выработки линейной скорости гидроакустическими, индукционными и гидродинамическими лагами. Отмечается, что ках'дый из рассмотренных тшов измерителей линейной скорости обладает своими достоинствами к недостаткам;!, про-явля.-:щ;мисе в различных условиях плавания, и поэтому необходимо создание комплексных систем измерения скорости <. КСИС ), объединявших разнородные измерители .пикейной скорости с целью компенсации ^граничений, прясуцих отдельным измерителям и обусловленных природой используемых sn-.ni физических полей, и псвыше-1шя точности, надегассти, расширения диапазона эксояутационных условяЛ, поддержания нз требуемом уровне показателей системы в цело,; при ухудшении характеристик ее отдельных компонентов и т.п. Вс второй части раздела рассмотрены вопросы, связанные с модель» сыябок этих измерителей, и, в частности, оек..внне истччнпкн погрешностей гидроакустических, индукционных и гидре-дикг.м>*чос:Я'л: лагов. Ток, для гидроакустических лагов основными погрешностями яьлямтя погрешности измерения доллерозского сдвига "частот, погрешности, обусловленные качкой и вертикальными перемещениями корабля, погрешности, обусловленные неточной ориентацией акустически лучей, а гоже погрешности, обусловленные вариации1:;.'. линейной скорости корабля за интервал осреднешш. Кроме того, в этом разделе рас -.•отрены модели морских течений, как основных источников методически погрешностей относительных лзгов, которые характеризуются очень низкими частотами как состезляших из-за пространственной, так и временной изменчивости поля скоростей Mopcxiu течений по поверхности моря.

'ЧЕТВЕРТАЯ ГЛАВА, в которой получены основные результаты работы, ео„.-ркит исследования, связанные с реализацией на борту корабля рэзличшх инерцизльных методов измерения параметре-, аномального ГЯЗ. Первый раздел главы посвящен вопросам повышения

точности построения на сорту корабля спорной, в общем случае инерциальной систем координат за счет использования информации угломерной ЛКС. Ьто связано с те;,!, что сплюни аналога ИСК являются неотъемлемой частью ошибок ИНС з выработке выходной информации. На основании сравнения информации о курсе и координатах места, вырабатываемых КНС и AHG, можно выделить ошбки стт и бр^ в соответствии с алгоритмами

zx= Фс- Фа= Дф - Д'/, (Xе- г:А)-созфс= (дк - дкА).ссз/, лз= (Xе- А.*) + (К5- ХЛ = Д>. - ЛА + (ДК - ЛКА) -sirKp2. ( 25 )

где , КА, , (рл, "t?, Л.А - значения нуоса, широты и долготы места объекта, Енрабцтнваемые соответственно КНС и А;К; ДК, Д,?, ДА. - сшибки ШС в выработке курса, широты и долготы места; ДКА,

ДХЛ - ошибки ЛКС з Еырзботке курса, широты и долгот:-; места объекта. Учитывая кинематические уравнения ошибок ШС и ЛИС , а также считая, что в ЛНС приборно или аналитически обеспечиваются прибликенкые равенства '

рА и l^t, [ CG )

то есть в КНС и ЛНС используется "единый" аналог вертикали, измерения ( 25 ) можно представить в виде. V еР» " V " V йс^ - Со£. v 27 )

Из ( 31 ) следует, что измерения Z,, Z2, Z3 позволяет набл^ть ошибки аналога ИСК, моделируемого в ШС, на фоне ошибок аналога ИСК, моделируемого в астронавигационной системе, причем приближенность равенств ( 2£ ) может быть учтена в рассматривае.'лых измерениях как адцитжная сравнительно высокочастотная помеха, обусловленная в случае согласования ^налогов Еертпкзли ШС и .ШС по ин.$::рмзцин акселерометров .сачь погрешностями ссответствунз'-х следящих систем.

Для получения оптимальных сценок систематических составляющих дрейфов трехстепенных неуправляемых г.нроскопон с полярно-экваториальной ориентацией векторов кинетических мо.-.ген-тон и ошибок аналога 1'.СИ, моделируемого в ИКС, использовалась стандартная процедура дискретного фильтра Калмана, обоспе'-нг'.:-:-щзя .'.минимум среднего квадоата ошибки пеоеме.-лгых ■■

состояния. При етсм уходы гироскопов наблхдались по с-тнотенн.1; к

небесных светилах с гфемес-идамя о . - 6 45 гсад., с , =

,г* е. с2 -

О град., с , = ISO гоад. Вектор состояния математической моде;-: ьклкчал 22 переменнее.

Анализ р£зультатов моделирования ковариационного канала дискретного фильтра Калмака показывает, что используемый фхсьтр достаточно устойчив для экваториального гироскопа, так как увеличение начальной неопределенности систематических составляющих коэффициентов модели дрейфа с. ю"4 град./час до ю"*-град./час не приводит к существенной потери точности оценки этих величин. Постоянные составляющие коэффициентов модели дрейфа экваториального гироскопа оцетшаются достаточно хорошо: при начальной неопределенности в 10"град./час значения среднеквадратичных о:ииСок оценок достигают величины ( 1.0...3.0 )-Ю"4 град./час за 66 часов наблюдений, а за 200 часов наолмдеь-ий составляют при тех ие исходных чксленакх значений ( 0.Ь...2.0 ) » 1С"4грзд./чпе. Постоянные составляйте коэффициентов модяли дрейфа полярного гироскопа оценить практически не удается. Это объясняется тем, что в модели дрейфа слабо вчрэкена изменчивость слагаемых во времени, а сами коэффициенты кодоли практически стабильны. Отмекз/ также достаточно хорошую оцениваемость угловых описок орм, бх#1 и б52, 6а ^, так при начальных неопределенностях среднеквадратичных значений" этих величин на уровне ( 15...20 )угл.с, установившиеся гначишя среднеквадратичных ошибок оценок не превышает ( 0.5...1.0 ) угл.с.

Аналитическая оценка потенциальной точности использования АНС для калибровки дрейфов гироскопов1 и определения ол_пбок аналога ИСК, модулируемого в ИНС, в работе осушестгленя приблжкекпш графоаналитическим методам логарп^гшческет характеристик ( ЛХ ), предложенным про*. К.Н.Челяаноьш. Силтозировак оптимальный фильтр и получены ¿чплитические соотношения, свйзывакцие устаноштеся /¿гагзрси» ошибок сяишох искомых переменных и погрешностей 0ткгт1ьл, что получ-;шиг> 9тим мето.'ом результаты достаточно близки к результат ам, полученным с использование;,: фильтгт Калглана.

Второй раздел главы посвящен реализации -прямых методов оценки таких параметров кок составляющих уклонения отвесно;: линии и аномалии силы тяхэсти в свободном воздухе. Для аолучения оценок составляющих и 1]£ УОЛ осуществим сргшнсш:^ значений широты и долготы места, вырабатываемых ИНС и СНС. 3 результате имеем

~ <р£ - ф® = I + А>р - Дфв, ¿5= Х")-со+ №.а- ¿\)-сояр, ; 28 )

где , Xе - астрономические координата местоположения, вырабатываемые WiC; ер*, А." - соответствующие геодезические координату местоположения, вырабатываемые СКС. Учитывая кинематические уравнения ( 22 ) оакбок 1ШС, измерения ( 23 ) могут бить представлены в Еиде

ie + йр,- Ра - ДФВ. 23 = т) + 6тf-aini? - ta4'cccp + ja - -cosy, ( 29 )

где под стабяа-мя 6"рж, 0а„ понижаются либо цолпхом епбки

аналога НСК, либо в случае их оценки и компенсации - огибкх оценок ет::х величин. Для получения оптимальных с точки зрения минимума среднего квадрата опибки оценки продольной и попере'шей составляющих УОЛ использовались как оптимальные линейные фильтры Кэлмана, так и синтезированные методом ЛХ фильтры Винера. Ковариационный анализ точности оценки составляющей £ УОЛ з северном канале аналога астрономической вертикали при различных уровнях инструментальных погрешностей элементов ЖС и СКС, а также в гравитационных полях различной расчлененности ( "спокойном" полз, которому соответствуют модели М3, и "расчлененном" поле, которому соответствуют модели !.!.), показывает, что:

- используемый фильтр достаточно устойчив, так как увеличение начальной неопределенности з знания состазлягсщей £, УОЛ и сиибки астрономического аналога взртгпсали с 3 угл.с до 10 угл.с не повлекло существенного ухудшения сшибок оценок этих величин;

- изменение линейно? скорости движения корабля v в пределах 5...10 узл. замке но оказывает существенного влияния на ошибки сценки искомых переменных;

- уваличэ1£иэ интервала дискретности измерений не приводит к существенному увеличзтпо времени переходного процесса Ультра;

- погрешности аналога ИСК з большой мере влияют на с-ибку сценки искомой составляющей УОЛ, чем на с-шбки оценки погрешностей {¡а и Av^ аналога вертикали ( однако это влияние не столь существенно );

- время переходного процесса или достижения установившихся ошибок оценок переменных состояния практически для Есех исследуемых вариантов составляет около одного часа с момента включения фильтра Квлмана.

Для аналитический оце:5ки потенциальной точности и выявления основных свойств оптимальных фильтров, выделявших составляйте

:УОЛ, .рассмотрен синтез оптимального фильтра Еинеро с использованием .метода ЛХ. Для этого измерение ¿4 из ! 29 ) представлялось в виде

z(£)= 3<t) + n(t), ( го )

:где S- п= йрж - |За - Дфо; причем 6pt - ошибка оценки

¡погрешности аналога ИСК, которая может быть получена с использованием астроизмеренкй.

Спектральная плотность пог/"/л rut) имеет вид

snn^ Sn:nl <ш> + W <■"> + < 3i >

■ где

2<Г. -и

W<u)= т^г—г • ^О-»-

"о

2а2-a 'V4 2а5>и,-ш2 и4

О Л г с »

(ОТ + (Г). (и2- V2 )2 (и)2+ ) • (и2- vz )2 (W2- г' )2

2<у11а

2 2 u) + цд

а спектральная плотность полезного сигнала

£ее(и>)= (и) , 33 )

зависит от расчлененности гравитационного поля и от юге, продольная или поперечная состарляквде УОЛ рассматриваются. Для примера, на рис.1 прэдетавлеш построешше в логарифмическом масстаСе для щнгаятых диапазонов численных значений параметров кривые спектральных плотностей поле.лого сигнала и на

входе фильтра Я(^со) с одлнн-"Ъ"; заданным преобразованием полезного сигналя для случая "спокойного" поля, когда оцениваете» продольная составляющая УОЛ, выражение для спектральной плотности которой имс^т вид 1бо,-е -и

5я„<ш>= —*-г?- 24 >

вс < и" + рг )3

На рис.1 указаны вертЛ и нижний уровни спектральных плотностей помехи, а уровень спектральной платности [¡слезного сих'нзла :данственен. Передаточная функция искового фильтра, обеспечивающего минимизацию установившейся дисперсен сви->т оценки во всем частотном диапазоне, может иметь вид

т

_ Й _ л „ V _ О -I

70 70 4 10 " 70 (о, с

Рис.» Грофмки спектральных гиотоопей полезного сигнала и б случае оценки продольной совтвляющс-й УОЛ 6 "спокоПнол" поле

№ 1.4р_,Д) + р'

яци>= -----з ~

либо

ниы)=

№ + р. (/шГ+ 1.4р2 .Ко + р;

л> + v2

/и + р,, + 2СЛ/со + г^

? •

( 35 )

где- вид фильтров и значения р1 < р2 и С параметрсн определяются соотношение!* интонсивностой и взаимным расяолотени-ам кривы/, спектральных плотностей сигналов,- я средний квадрат установившейся ошибки оценки продольной составляющей УОЛ в "спокойном" поле для принятых в ■• р&Соте численных значений п^реметрэв спектральных плотностей сигналов мотет летать в пределах а = ( с; :•}... 2.0 ; угл.с.

Розлизанил яртмого метсди измерения анома.'пга г. ля/ тяжести б :боСоднсм воздухе евл^на о , использованием вертикального канал?- ЖС или, точнее, поскольку ьйтсном-кй вертикальный кз-нъл неустойчив., "портрального" окс^лор-'Д«':;^ с компензаыией ;::» пн-и'Г'гй пи^рм^::;:;: относительного, порочосного и

корлолисова ускорений места установки с последующи.: сглаживанием. Б работе методом .IX синтезирована передаточные функции фильтров, обеспечивающих сценку лилейных ускорен^ места установки акселерометра по информации доплеровских измерений в СНС с учетом орбитального движения корабля. Аналогичной синтез фильтров, оценкваших аномалию силы тяжести в свободном воздухе, показывает, что средний квадрат установившейся ошибки оценки в полях различной расчлененности г'02:0т лежать в пределах о = ( 0.9 ...3.1 ) мгол.

Третий раздел последней глоек построен аналогичным образом и посвящен реализации на борту корабля ;я;тегралыюго методе оценки составляющих УОЛ и аномалии силы тнлесм; с использованием корабельного кгкериталл ллййноЗ скорости к посредствс;-, включения с состав ИНС грьвитациошых градиентометре^. Для получения оценок северной и восточной т) составляющих УОЛ осу(.1о.-типяется сравнение северной и восточной

составляйся лйн«йноя скорости корабля, в^рабатызаемш: мнс й полученных ' использованием шт$ормации измерителя лшюйнсь скорости.

Для аналитической оценки потенциально.-! точности и ьшшленил основных свойств оптимальных фильтров, выделякж скорости изменения во времени составляющие уол, е работе рассмотрен синтез оптимального фплмрз с использованием метода Ла, п рез-'льтате которого показано, что средний квадрат установившейся ошибки оценки искоюхх коременнкх для принятых чпелечхшнх злаодгл;'. параметров сн.-чстральн;;х плотностей сигналов кокет лежать с пределах а * ( 0.2...-2.7 )-10'3 град./чао. Далее, но отпм зк>, «змерешям прЛЕОдэки точности оцвко.ч симих сосгавляэдих УОЛ. ¡-.оторыз при о;-редвле;и:л как ¡фод-ельиой. так -я поперечной составляэд;: УОЛ в грввнтвцнонню.. поле" рейдовой ргелл^ВЕОс:,. могут лежать в пределах о - ( 1.1 ...-.2 ) угл. с.

Интегральные кетодк определения составляйся УОЛ и а.чо>м силы тязэсти могут бить реализовали при цоаользевг.:»;;' информации ОТ, Еклзченкого в состав чувствительных г:.$:..снтсв ИКС. Выходная шформзцня ТГГ совместно с информ'.ищг-Л о величин,-С действительной сила тяжести, определенней по-,езетюч гразимзтра или пр^блюекно представлен величии .й 7 ьо^а/ьпой силч тялести, позволяет срор^лвать текупщ'1 знгче;ч?я -ц-дудсз кривизна отвесной лгнкп и коргельннх соч:;нг:.1 геелда. Чул.-- т^,

ТГГ позволяет реализовать в ИИ опорный горнзснтянй астрономический трехгранник а1а2аз • оклбки моделирования которого инвариантны к параметрам аномального ГПЗ, и, в силу ьтого, обеспечить выработку астрономических ф , X координат 1,:еста, сшибки которых определяются псклячителько погрг!пност,тэт чувствительных элементов ИНС. Считая, что корабль деп:::зтся по поверхности геоида ( 1>а3 =0 ), а таяьчэ Ди{ и ( иначе задача оценки состзвлякччсс У ОХ и аномалии силы тяхести становится нелинейной ), и учитывал лишь члены первого порядка малости относительно рассматривас-мих переменных, для спабск выработки скоростей изменения во времени рассматриваемых переменных га,геем

о(дя)- .'лг31 + ип, -лг,,,

¿V - ( »са-М**»'"» Чт(го>- ( Пв >

¿V - ( "а1 'АГП+ -АГ1г )/д, ),

где А2* ((,/= 1, 2, 3 ) - погроЪгссти ТГГ в выработке соответствующих компонент тензора вторых пространственных производных возмущающего потенциала Т силы тяжести в осях трехгранника а,а2а3 с географической ориентацией осей. Далее, для аналитической оцегая потенциальной точности и выявления основных свойств ошпмалышх фильтров в работе рассмотрен сил те а оптимального фильтра с использованием метода Ж, в результате которого показано, что

- средний квадрат установпв::;ейсг ояябли оценки составляйся УОЛ как при оцешее продольно!!, так и поперечной составляющих УОЛ п гравитационных полях различной расчлененности мохят лежать в пределах ае= ( 0.3...4.5 ) угл. с;

- средний квадрат установившейся ошибки оценки аномалий силы тягести в гревитзшюешх полях различной расчлененности Ло;::ет лекать в пределах о,= ( 5.а...14.7 ) мгол.

Реализация интегрального метода с исиользов^йге1* измерителя лгаейкой скорсслт и с использованием ТГГ позволяй? кзй'т::' соот№>!ч<»ир<! м»*сду кп^трукеЕГзлткнми погреплгостя)Д1 ИНС,-измерителя линейкой скорости и инструментальными погренясстлкг гравитационных градиентометров, которые обеспечивают приближеннее равенство сшибок определения скгрости из/Л/гейял составляющих УОЛ.

Звклвчитьлыгцй раздел главы посвяден обоснован::» состава комплексной ¡шерциально-геодезической системы и анализу

¿шибок в оценке состав тлнцих уклонения отвесной лишш. Рекомендуется в качестве основы такой системы использовать ИНС с включением в ее состав ИТ, позволяющего реализовать базовую навигационную систему координат, ошибки моделировала которой инвариантны к параметрам аномального гравитационного поля Земли. Причем з качестве базовой навигационной системы координат, моделируемой в ИНС, предлагается выбирать систему координат, связанную с нормаль» к уроненной поверхности действительного поля силы тяжести ( геоиду ). п атом случае в корабельной ИНС моделируется астрономическая вертикаль места и, как следствие, вырабатывается астрономическая навигационная информация. Наличие в корабельном навигационном комплексе рмацки о компонентах тензора градиента с;.лы тяхасти, вырабатываемой ТГГ. и информации о линейной скорости корабля, вырабатываемой ИНС, а таюхе априорной информации о компонентах тензора градиента нормальной сила тяжести, озданнсй для различных эллипсоидов, позволяет идновременно вычислять составляло УОЛ и аномалию силы тяжести относительно каждого из принятых в комплексе эллипсоидов. Построенная таким образом ИНС является основой комплексной лнерцкзльно-геодезической системы ( КМГС ), предназначенной не только для навягяцтаиного обеспечения корабля, но и при наличия на его борту измерителя линейной скорости, спутниковой навигационной аппаратуры и астронавигационной системы, для проведений геодезических работ на море. Структурная схема tekoS KilTu приведена на рис.2, на котором условно указаны jsg'o информационные связи.

Для определения хюгеш^зльиой точности оценки еоставллгвкг УОЛ ::смплекскымн гаарчаа^ю-гаодезическими системами pssjanw л камгглектрщ'л! осущестглялось числеггзе моделирование на &i У кю.зриацкарчого канала фильтра Кслмана для вариантов КЖС: •

!. Инициальная валигацисннзя система и дальясысрняи ■ канлл спутнике.лой навигационной системы ( JIHC + CHJ ).

2. Кнерциальнзя навигационная сисго.ма, дальнсмерный канал спутниковой навигационной си; :емы и астронавигационная система ( ДОС + СНС + АНС).

3. Инерцгальная ьздагашюнная система" и "измеритель линейной

4. Инерциалытя навигационная система, дальномер*?. канал спутниковой назигациепией систе.'Ш и измеритель скорости ШК >

+ СНС + КС).

5. Клерикальная навигационная система, дальнсмерный канал спутниковой навш ационной системы, астронавигационная система и измеритель линейной скорости корабля ( ШС + СНС + АНС + ИС ).

Сг:рцктурная й.хел1 комглеконсй жс-ряасиьно-гс-оЗеэическсй сисг.ехл

Математическая модель рассматриваемых вариантов К'.{ГС Бклкчалэ ди^зренпиальные уравнения ошибок ане.';га 'ЛСи. и ошибок аналога зстрсномичеексй вертикали, моделируемых в ИКС, а тамг.е модели возмущений систем. При моделировании предполагалось, что эбгект движется с г.остзянсй линейной скорсстьп и "и постоянным

курсом К, г. УОЛ Представлялись продольной и поперечной 1]'; состадлящими, каждая иг .которых включала в себя сравнительно высокочастотные ?, ч^ низкочастотные , т^, компоненты.

Для внспкочйототкнх гаптпаппипртх УОЛ принималась модель ''cuoKoiuioi'o" гравитационного поля ( №3), а низкочастотные составляющие описывались марковскими первого порядка случайными процессами. В диссертации приведены точности оценивания отдельно для высокочастотной и 'низкочастотной составлявши УОЛ во всех рассматриваемых вариантах K1ITC.

ЗАКЛЮЧЕН И Е

В диссертации проведено исследование теоретических к прикладных вопросов использования ¡шерциалышх методов для определения на борту корабля параметров аномального гравитационного поля Земли а реальном времени, в ходе которого разработаны теоретические полог,ешм, совокупность которых является новым крупным досткаенк-зм н развитии перспективного направления в области - создания теории кокплексшл*: шкршшльно-геодезическго; систем, построенных на основе инерциалышх навигационных систем - имеющей загаое значение для совершенствования приборкой базы, которая, в своы очередь, обеспечивает еффектапное решение сложных навигационных к геодезнвдталх задач а интересах народного хозяйства н гррско'; легации.

ОснобнЫ'З науч^д¡з к практические результаты дассэрхк;;,т1о;г;:оС рабс;ы сводятся к следуадсау:

1. Введена гудело?, ояредолэгиш характернее, аномального гравитационного ло/я, уп.'псоашея krk дэиделг объекта, так и' яаки&зуеуые алгоритма, позволяйся с еден..;: методических поандай осуществить срашгателький еналпз первичных нзл-эрптблей к алгориткоь обработки ккферкзцпи.

2. Пок? -оно, что сгяэь «эжду рааличшгод периметрсми ьномольчаго поля принципиально не имеет марковского характер.; v., в силу отого, кз йоейт быть гфадкогока универсальная самое эглзеоззнаая статистическая ыодель аномального поля, все пзраметрт которого при проичьолышг. иавюрех обхекто одновременно оамсагаатся марковскими процессами.

3. Обоснованы две леходешв стптесмгюскиэ модели ¿', к ''

возмущающего потенциала, которые при прямолннсчшом* движения' по поверхности геоида с постоянной скоростью обеспечивают' марковский характер всех рассмотренных параметров аномального поля, что позволяет использовать такие модели в фильтрах ка'лмйновс-кого типа.

4. Разработаны математические модели погпепноетея: инерциплышх чувствительных элементов, неаавиеяедае от типа' элемента, а определяемые лшь пространственным расположением- осей чувствительности каадого ИЧЭ. Это позволяет рассматривать Еслросы использования ИЧЭ для изучения гравитационного' поля- Земиг незБВй-симо от принципиальной схемы применяемых элементов.-Б. Показано, что ошибки построения на борту движущегося объекта произвольной опорной системы координат определяются ошибками аналога инерциальной системы- координат, зависящими от нескогтенсированкых дрейфов гироскопов и инструментальных погрешностей изготовления карданова подвеса, следящих систем и сяисцвавдас устройств, и ошибка^ выработки параметров, определяющих ориентацию опорной системы' координат относительно инерциальной.

в. Показано, что использование моделей ( 19 ) систематического дрейфа достаточно для' лкгшх Трехстеггетяшх неуправляемых гироскопов с бесконтактным подвесом- ротора и автоксмпепсацпогашм вращением его корпуса вокруг Еектора кинетического момента. V. Разработана математическая модель систематических погрешностей аналога пространственного акселерометра, учитывающая разнесение в пространстве чувствительных масс однокомлонентных акселерометров и неточйу» ориентацию их корпусов. 3. Разработана математическая модель систематических погрешностей тензорного граг.ч/анионного градиентометра, учитывающая линейные у угловые ускорения, а такие угловые скорости места его установки.

Э. Предложена кгасскфхкэцйя тяпсн Ш10 по взаимной ориентации выбранных инерш'.&льНой, ковнгацискнзй и пилотажной систем координат, а тзкхе систем координат/ сЬян&яж с' оеяки чуястхнте.пь-нссти 1Г-Ю, которая охватывает есе ЯёЕэстные тяга НЮ и позволяет с единых методологических позиций построить с-ес-бй-нный алгоритм инерцм&лыых систем, '-;ог.ча ни одна из Бведеняух скст-.м координат ке совпадает друг с другом.

ю. Приведены дифференциальные уравнения осибок аналога кортика-

ли hKO в моделировании астрономической и геодезической вертикалей места, из которых. сл?дуот, что влияние УиЛ на ошибки моделирования астрономической вертикали имеет место только при движении обьектз и аналогично влиянию ошибок ыработки горизонтальны;-: состзеллмцих угловой скорости вращения астрономической вертикали, а влияние УиЛ на ошибки моделиромшш геодезической кертика.тл аналогично влиянию ннструментял^ны:-. погрешностей акселерометров i!KC.

11. Показана идентичность кинематических соотношений ошибок L'A2 и VLIk, и ¿ириОотко координат моста и курса объекта, причем в АНС оииоки аналога инерциальной системы координат опред-элклгел слпбкэми пеленгации наолкдаег.та небесных тел и рефракцией.

12. Приведены соотноаыгая для инструментллгге:"1:от- ¡'. определения углов:>л ориентации оптической теле.т.-ка и:?--:---н.;точносп: изгето-л-нил следящего к'фдак-лвз а пнл'л погрешностей следящие. систем и crnvru.'-'ir'au-i/. у строг.

13. иоогковяда модели погрешностей С.НО р логоь б с.;р*-д--.чтнл' геодезических координат места корабля ¡л составляв-!!!:-. г ектара е-т\ линейной скорости, соответственно.

И. '.'сосноь&яя ы-обхоя"'moctl использован::;- - гс-с^пье комплексной i:ci.i:vOj.tHoft лкеоц^^ько-гуед-зй'.еской vn •те.-»:: .¡етрспелсигглсрсг для оценки д-зтерьцншроьанипх и низкочастотных ел; одИшх сл-гьр-JWi-xaix сшибок гнилого п;;ерщ;алыю^ системы координат, м-..■делнр.у;— таго на сорту корабля.

15. 1!:оледоь:";те прях, и лтегр;:льшх методов оценки ссст?ь.-:я;.--цах УОЛ и акома.ип сила тлксти в реаллком времени показало, нрп xrpH«.:iViJ:< i ливнях погрегшо-'-хсЙ •-¡•¡ерциалы.та чунотвп-.ель!!../ ?депонтов точность oi;:no:: составлять - 0,:.'.. .2.0 ) угл.-:-

i составляющие УОЛ и ( 0.i>.. .15.0'-') ш*ая для а1!:м';-;лв -или тяжести ( Ю ). Полученчко при :.н^литг-еокие сссткошем.м, сг.лзывзгеде точ'косги оценок и погрешности пнерциальши чувствительных елемг-итог, пригодны как для анализа точности, так и для выработки требований к уровни хнарингальи:*.к погрешностей зле-ментов исходя из заданной точности оценок искомых параметров.

16. Разработаны математические модели ош^бек кемзпчнривлших но курительных систем различной комплектации, r-торые предназначен как для оценки потенциал: ноЛ точности окуелеле .л'.я т\-: а-«, системами параметров аклальнок» ГТи, так и для ;ыраСот;а' рчгс^ндз

г:о псстрсенк.*? таких систем. На осноезгпгл проведенных чссле-X02v.ii:Л определен состав и проан2лнз1гровача точность комплексной мноргиэльпо-геодегкческой спстгми, псзволялдей с точность:1-: нарядно ' ¡.0...2.0 ) угл.с ( 1о ) определять как высокочастотные, так и чиакочастотнче состльчл?:;дче .УОЛ в реалчном времени на сорту льимудевося корабля.

17. Покаеенп прннпнпнпльная эквивалентность, с точки зрения оченки составлявших уклонения отвесной л:жин и аномалии силы тяI've:;:, использования гравитационных град№нтсг.нгров и ис:в;.;ь-зо?а;п<л ¿!НС с привлечч-а-хем внелней пн-*грмапин о й скорос-

ти корабля. Показано, что в настоящее время разрасотка Сортов-:;: гравитационных грея: чггометр-ов целесоооразна для определения текущих радиусов кривизны силовых Л1ПГ/Н ноля и использования и:: в 'ЛК2 для реализации базовой навигациииной сист-змп координат, связанной с астрономической вертикаль?:, места, что позволяет оперативно переходить к различным эллипсоидам в процессе работы ИНД, не возмущая аналог вертикали. Получен:-: ссотнскепия ме:;:ду инстру-мечтал!ними погрешностям:! измерителл л;ч:еДчоЛ скорости, дрс гироскопов и погрешностями грззптс-п::он;шх градиенте." тров, ко горче обеспечивает приближенное равенство-огчбок определения скорости изменения соетавлякочх УОЛ ка боргу движущегося корабля.

ОСНОВНЫЕ ЮВОСАЩ» ПО- T3.G ^riCCSPTAlCEI

1. Анучин и.н. Учет г.лиятп'.я геодезически: неопределенностей на елибки е-чвернсго канала гчалога- вертикали корректируемой СО. "Вопросы исследования и разработка ?очных систем .гриборострое-нкя". Л.: Труды ЛИТ:'0, \Ь"а.

2. Лнучи: О.Н. , K0p?;!'-fc2!P5 Б.Л. змичеокая модель сшибок г-я£)."0-гз вертнкз. i корректируема?: ir'C -i учетом геодезические и ге:-;и-зических неопредзленпс.тЛ,- ¿гзз^вузоЛ С ОС?' "ПриборостроевчУ, 1Э7-3, // •?.

2. -'".К., Карекелев й.Д., С.Г.- ¿налоговая $г,р;/5

описания сиизск 'J.isсс.с? Tpr^op-icrpcemfei&7b, .7 ;0

4. Ану-Ш O.K., Карекалев В.Л., ЕмеЛгяДДов Г,И, К яопроау об уменьшении влияния геодезических несгреДеЛег'ё-бз''::-;* село?::' Же. '/ев. вузов СССР 'Приборостроение'*', Д Г;^

5. Лнуч;"» О.Н., Каракалов Е.А., ;мелев-ч;ев Г.И. l.'o.x.'iac .-.-vrri гр':д;гстрав в HHJ для получения ог::вмал1:е;х линейньд

уклонений отвесной линии. Г< со. "Материал! межотраслег.:.-!! XJ uvj-чни-техкичеекой" конференции, посвященной памяти Н.Нл'стрлкоеа". Л.: IIKMii "Румб", 197».

6. Анучин О.Н., КаракашеЕ Б.Л., Емельянцев Т.И. <.> построении в корз-Зельном навигационном комплексе опорной системы координат, инвариантной к аномалиям гравитационного Земли. Наушо-технн'ке-кий сбор:-шк трудов в/ч 6272'-:, 1980, вып.Ю.

7. Анучин О.Н. и др. Авторское свидетельство ¡V '.ив-i'i. Инерцяальная навигационная система. 1980, СССР.

В. Анучин О.Н., Каракашеь Б.А., Романеико С.Г., «ишпяов А.*Г. Анализ ошибок и чувствительности оптимального лкнейтнг? Флл;.тра канала долготы в комплексной навигационной систем-. Изв. СССР "Приборостроение", !9d0, U 9.

9. Анучин O.K., Кэрэксаев В.А., Рояанвнко С.Г., Филиппов A.C. Исследование переходного процесса оптимальных линейных оценок дрейфов гироскопов в комплексной кж^ятонизЛ снотеме. вузов СССР "Приборостроение", !98„\ ¡; ii.

(0. Анучин O.K., Самобаев f.:.i'. Исследование погрешностей вертикального канала корабельной шврциальной навигационной сиот-.-.;ы. Р^5-5й."Указатель информационных материалов"', 1931, Еылуск 1 (150).

11. Анучин O.K., Самоба-ев М.И. К вопросу оо умакььешш погрешностей ИНС при использовании гравитационны;-: градиентометров. Р10459."Указатель информационных материалов", 1981, выпуск 5(it").

12. Анучин O.K., Левит Г.А. о синтезе субоптимального фильтра вертикального к л и ял я коряб.^льной МНС. Р10457. "Указатель информационных ¡.¡uTopnuj.CE", ! 931, выпуск 5(154).

13. Анучин 0.;,,, Левит T.i. сб использовании гравитационных ipa-диенте.-татрсв для умены:о:;п/: ьллпшя погрешностей ьертвкчл! >ого канала ИНС. jfeyiru-л-хипегескГ. сосршас труде,« к/ч >ih:., вкп.М.

14. Анучин и Л., "Каракалов Ь.А. j ксдакпгыш вла ¿иы геодезических неопределенностей н-i оакокк инерци-;,.^!:'.... навигационных систем. Сб. "bonpeev корзс-лестроеш:." г навигация и гироскоп»»?, i9Si., гап.ы.

15. Анучин О.Н., Kapaunen. D.A., лкц-в 1 .И. Ьл.к.ик-геодезических неопределённостей на по: ревности парциальных систем. Сб."Судостроение- за рубежом", ü'tii, А' £•.!¿£ ).

1Б. Анучин O.K., Коракдав В. 4., Подерга -i'.P. Мод-ель ^"Агрени.ч дре£:фов гироскопов в астрожерцналькзй наьигаичАпчс-й 11: -Г.

сб."Материалы межотраслевой XIII научно-технической конференции, посвященной памяти Н.Н.Острякова". Л.: ЦНИИ "Румб", 1983.

17. Анучин D.H., Каракашев В.А., Падерша Т.В. Алгоритм работы ИНС, построенной на двух трехстепенных неуправляемых гироскопах с бесконтактным подвесом ротора. В сб."Материалы межотраслевой XIII научно-технической конференции, посвященной памяти Н.Н.Острякова". Л.: ЦНИИ "Румб", 1983.

18. Анучин О.Н., Каракаиев В.А., Петухов А.'Л. Модель измерения уклонений отвесной линии комплексной измерительной системой. В сб."Материалы межотраслевой XIII научно-техгатчаской конферен-щш, посвященной памяти Н.Н.Острякова". Л.: ЦНИИ "Румб", 1933.

19. Анучин О.Н. и др. Авторское свидетельство U 183033. йнерциальная навигационная система. 1933, СССР.

20. Анучин О.Н., Каракаиев В.А., Падерина Т.В. Ошибки аналога инерциальной системы координат, моделируемого в астронавигационной системе. Изв. вузов СССР "Приборостроение", 1984, II 8.

21. Анучин О.Н. и др. Авторское свидетельство Я 207289. Инициальная павигациошо-геодезическая система. 1984, СССР.

22. Анучин О.Н. и др. Авторское свидетельство П 218108. Комплексная измерительная система для определения уклонений отвесной линии. 1934, СССР.

23. Анучин О.Н., Падерина Т.В., Каракаиев В.А. Алгоритм работы и модели ошибок инерциалышх навигационных систем на электростатических гироскопах. Сб. "Вопросы кораблестроения", серия навигация и гироскопия, 1985, вып.84.

24. Анучин О.Н., Дмитриев С.П., Петухов А Л., Караказев В.А. Определение уклонений отвесной линии в астронавигационной системе. В сб"Материалы межотраслевой XIY научно-технической конференции, посвященной памяти Н.Н.Острякова". Л.: ЦНИИ "Румб", 1985.

25. Анупс O.K., Дмитриев С.П., Каракашев В.А. Оценки дрейфов гироскопов в комплексной измерительной системе. В сб."Материалы межотраслевой XIY научно-технической конференции, посвященной памяти Н.Н.Острякова". Л.: ЦНИИ "Румб", 1935.

27. Анучин О.Н., Каракаиев В.А., Петухов А.П., Филиппов A.C. Методические указания к лабораторным работам по курсу "Бортовые измерительно-;а;формациояные системы". Л.: ЛИТМО, 1986.

28. Анучин D.H., Эелетенкевич A.A., Серегин В.В. Методические указания к лабораторным работам по курсу "Теория приборов управления". Л.: ~;ТМ0, 1986.

29. Анучин О.Н., Каракашев Б.А. Определение дрейфа гироскопов ПНС на движущемся объекте. Всесоюзная НТК "Гироскопические системы и иг. элементы". Тезисы докладов. М.: МЕТУ им.Баумана, 1966.

30. Анучин О.Н., Каракашев В.Л. Инвариантность модели ошибок инерцигльных навигационных систем к алгоритмам определения навигационной информации. В сб."Вопросы повышения точности систем ориентации, навигации и управления". JI.: ЛИАП, 1S86. вин. 164.

31. Анучин О.Н., Дмитриев С.П., Петухов Л.И., Каракашев В.А. Определение уклонений отвесной линии на борту движущегося объекта. Сб."Проблемы управления движением и навигации". М.: АН СССР, 1986, вып. 10.

32. Анучин О.Н., Дмитриев С.П., Петухов А.П., Каракашев В.А. Определение уююнений отвесной лилии о использованием корректируемой инерциалыюй навигационной системы. В сб."Материалы межотраслевой XY научно-технической конференции, посвященной памяти Н.Н.Острякова". Л.: ЦНШ "Румб", 1937.

33. Анучин О.Н. и др. Анализ точности определения уклонений отвесной линии на борту движущегося обгекта с помощью корректируемой МНС. Сб. "Судостроительная промышленность", серия навигация и гироскопия, 1 £«37, вып.8.

34. Анучин О.Н., Дмитриев С.П., Каракашев В.А. Инерцналыше навигационные системы и аномальное .гравитационное поле Земли. Сб. трудов "Школы-89". Л.: ЦНИИ "Румб", 1939.

.35. Ануин О.Н. и др. О выделении ошибок аналога инерциальной системы координат, моделируемого в инерциалышх системах, с помощью астролябии. Библ. указатель ВИНИТИ "Депонированные научные работы", 1991, К 4.

36. Анучин О.Н., Дмитриев С.II., Каракашев В.А. Геодезические определения на море с использованием инерциалышх систем. Сб. "Материалы II Советско-китайского*'симпозиума по инерциальной технике". Л.: ЦНИИ "Румб",' 1992.

37. Анучин О.Н., Емельянцев Г.И. О получении устойчивых сценок уклонений отвесной линии в инерциалышх системах с гравитационными градиентометрами. Сб."Материалы II Советско-китайского симпозиума по инерциальной технике". Л.: ЦНИИ "Румб", 1992.

38. Анучин О.Н., Зашеин К.Н. Использование астросредств для выделения ошибок аналога ИСК. Изв. вузов СССР "Приборостроение", 1992, N 3.