导航计算机的处理误差包括坐标转换误差、计算误差、高度误差和地球表面曲率误差等;航姿系统误差包括陀螺磁罗盘的航向误差和地平仪的角度误差。
在现代多普勒导航设备的设计中,为了提高定位精度,已广泛采取了各种先进技术手段来减少设备本身误差和外界误差。例如,进行天线刻度码修正和温度补偿以减小射束方向误差,增加海洋刻度误差和海面运动修正以减小水面误差。这可采用多字长数据处理以减小计算误差,在导航计算中考虑地球表面曲率的因素,进行磁罗盘的偏差校准和修正等。对于使用者来说,为了发挥多普勒导航设备最佳的工作效能,提高导航精度,有必要对影响系统导航精度的因素有所了解,并在使用过程中的装机、校准、地面检查和操作中给予高度重视。1.4多普勒导航雷迭系统导航的基本原理
多普勒导航雷达导航的基本原理可分为两部分:
①利用多普勒效应,检测出直升机相对于地面的地速和偏流角,或者在机体坐标系中的三维速度分量。
②在导航计算机中以来自航姿基准系统(AHRS)的飞行航向和姿态角数据为基础,将多普勒导航雷达产生的信息进行坐标变换,从而求出飞机在大地坐标系中的速度分量;进一步积分求解便可得出载机的已飞距离和偏航距等信息;再根据起飞地点和目的地的地理坐标进行求解便可得出飞机当前的地理坐标位置和到达目的地的应飞航向、应飞距离和应飞时间等多种导航信息。
1.4.1多普勒导航雷达测速原理
1.多普勒效应
多普勒导航雷达的工作原理是以多普勒效应为基础的。什么是多普勒效应?在日常生活中,人们常有这样的体验:当鸣笛的火车迎面开过来的时候,听到笛声的音调逐渐升高;在火车急弛而过并向远离人们的方向运动时,听到笛声的音调会渐渐降低。火车行驶的速度越快,人们听到的笛声音调高低变化越明显。在物理学中,我们知道,音调的高低变化由声源振动的频率所决定的。但是在上述情况下,人们所听到的音调(即频率)变化,却是由声源与听者之间的相对运动所引起的。对于这种自然现象,称为多普勒效应。下面分析一下以上物体运动之间的变化关系。
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