Читать онлайн «Структурные и частотные методы синтеза преобразователей в навигационных системах»

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ «РУМБ» СТРУКТУРНЫЕ И ЧАСТОТНЫЕ МЕТОДЫ СИНТЕЗА ОПТИМАЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ В НАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ ОТРАСЛЕВАЯ СИСТЕМА НТИ ОбЗОРЫ ПО СУДОСТРОИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКЕ 1990 УДК 629. 12. 053 Ключевые слова: навигация, системы и комплексы навига- ционные, сигналы навигацион- ные, устройства корректирую- щие, характеристики логариф- мические амплитудно-частот- ные, плотности спектральные, модели сигналов, фильтры оп- тимальные, ошибки, погрешно- сти, дисперсии ошибок, режи- мы установившиеся, процессы переходные, оптимизация по точности, воздействия возму- щающие, поля геофизические, аттестация алгоритмов Обзор посвящен описанию структурных и ча- стотных (спектральных) методов решения задач пре- образования сигналов в навигационных системах и комплексах. Устанавливается соотношение частотных и временных методов. Для частотных методов уста- навливаются возможности повышения точности, определяются качественные особенности оптималь- ных преобразований, в аналитическом виде находят- ся оптимальные передаточные функции и минималь- ные дисперсии ошибок в установившихся режимах. Даются оценки времени переходного процесса. Зна- чительное внимание уделяется обоснованному зада- нию спектральных плотностей воздействий. Приво- дятся сведения о результатах решения типовых за- дач преобразования сигналов в навигационных системах. В обзоре использованы материалы в основном за последние 20 лет. Обзор адресован инженерам и научным работ- никам, занимающимся расчетом и проектированием навигационных систем и комплексов. Авторы: к. т. н. Л. П. НЕСЕНЮК, д. т. н. И. Б. ЧЕЛПАНОВ © Научно-производственное объединение «Азимут», 1990 ВВЕДЕНИЕ Структурные методы наиболее эффективны в сочетании с частотными. Структурные методы в задачах преобразования сигналов основываются на представлении и описании свойств сигналов и систем в виде структур, состоящих из типовых эле- ментов или блоков; для таких структур используются опреде- ленные правила преобразования и упрощения. Частотные ме- тоды описания динамики преобразования сигналов строятся на использовании таких характеристик сигналов, как спектры и спектральные плотности. Структурные и частотные методы на протяжении десятилетий были и остаются сейчас рабочим ап- паратом исследования динамики электрических цепей, систем автоматического регулирования, акустических систем. Простота методов и наглядность результатов обусловили их широкое применение в инженерной практике при расчете и проектиро- вании [5, 8, 28, 33, 34]. В навигации и гироскопии структурные и частотные методы получили распространение значительно позже, чем в перечис- ленных областях, а именно только с середины 60-х годов [26]. К настоящему времени в теории навигации явно наметилась тенденция к устранению частотных методов и к описанию пре- образований только во временной области. Это связано в пер- вую очередь со все более широким применением цифровой вы- числительной техники, при этом центр тяжести переносится с аппаратных средств на программное обеспечение.