Выбор параметров устройств обработки сигналов
При выполнении этого раздела определяются параметры устройства поиска: диапазон поиска по высоте Δ Fп.в (по частоте), скорость поиска Vп.в и время поиска ТН, а также полосы пропускания усилителя низких частот Δ Fунч и узкополосного фильтра Δ Fупф. Расчет устройства поиска основан на материале, изложенном в ([1], с.158-159; [10], с. 38). Диапазон поиска по частоте биений находится из соотношения . (2.18) Скорость поиска определяется полосой пропускания Δ Fупф узкополосного фильтра: , (2.19) где на основании изложенного в § 2.1 данного пособия принято, что . (2.20) Минимальное значение времени поиска сигнала составляет . (2.21) Полоса пропускания УНЧ, очевидно, должна соответствовать диапазону поиска сигнала по частоте, т.е. (2.22)
Расчет погрешностей В данном разделе рассчитываются погрешности следящего измерителя высоты (частоты), методические погрешности, обусловленные характером преобразованного сигнала, и полная погрешность РВ. Погрешности следящего измерителя. Точность следящего измерителя высоты характеризуется в соответствии с заданием средней квадратической погрешностью , (2.23) где σ – флуктуационная, а Δ Нд – динамическая погрешности. Значения погрешности σΣ определяется как на высоте Нmax, так и на высоте Нmin при оптимизации следящего измерителя частоты для высот Н0 = Н1 = Нmax и Н0 = Н2 = Нmin. На основании расчета выбирается тот вариант оптимизации и соответствующая ему полоса пропускания измерителя частоты ΔFи, при которых достигается максимальная точность на заданной высоте. Решение поставленной задачи производится при условиях и допущениях, изложенных в § 1.5 данного пособия. Критерием оптимизации измерителя является минимум суммы дисперсий флутуационной и динамической погрешности (1.15). Оптимальная полоса пропускания следящего измерителя ΔFи опт определяется из табл. 1.1 с учетом того, что рассматриваемые РВ имеют, как правило, астатизм 1 порядка. Входящая в приведенные в табл. 1.1 формулы величина Gэ представляет собой эквивалентную спектральную плотность (на нулевой частоте) флуктуаций на выходе частотного дискриминатора (ЧД), вызываемых шумом, действующим на входе ЧД. Величина Gэ имеет размерность м2/Гц и в предположении равномерности спектра флуктуаций в пределах полосы пропускания измерителя рассчитывается по формуле ([4], §§7.11, 9.7) , (2.24) где . Для перехода от qэ к q и обратно можно воспользоваться графиком функции qэ(q), показанным на рис. 2.7. При q > 25 считается, что qэ ≈ q. Погрешность такого приближения не превышает 4% и убывает с ростом q.
РИС. 2.7 Вычисление погрешностей σΣ рекомендуется проводить по методике, изложенной в подразделе «Порядок расчета» § 1.5 данного пособия. Схема «алгоритма» расчета дана на рис. 2.8.
РИС. 2.8
Ниже приведены отличительные особенности расчета σΣ при анализе РВ. 1. Пользуясь материалом § 1.5, следует заменить R на Н; R0 на Н0 и ΔRд на ΔНд. 2. Если в исходных данных задана погрешность σΣ на высоте Нmax, то на первом этапе расчета принимается, что σΣ1 = σΣ; Н = Н1; Н0 = Н1; Н1 = Нmax и вычисляются значения ΔFи1 и Gэ1, соответствующие высоте Н1. Принимается, что следящий измеритель частоты оптимизирован для высоты Н1, т.е. ΔFи1 = ΔFи опт(Н1). 3. На втором этапе расчета определяется погрешность σΣ2 следящего измерителя, оптимизированного для высоты Н1, на высоте Н2 = Нmin. Для нахождения соотношения мощностей сигнала и шума на входе частотного дискриминатора при Н = Н2 служит соотношение , (2.24) справедливое для радиовысотомера, где значение q пропорционально Н-2 ([14], §6.3). 4. На третьем и четвертом этапах рассчитываются погрешности σΣ3 и σΣ4, имеющие место в оптимизированном для высоты Н2 = Нmin измерителе на высотах Н2 и Н1 соответственно. Результаты расчета следует представлять в виде таблицы, форма которой аналогична форме табл. 1.2:
Таблица 2.1
При расчете необходимо учитывать зависимость VН от высоты полета самолета, указанную в исходных данных к проекту. Методические погрешности. К числу методических погрешностей ([11], § 9.6) в рассматриваемом РВ относятся: погрешность смещения ΔНсм, вызываемая смещением средней частоты («центра тяжести») спектра преобразованного сигнала при искажении формы огибающей этого спектра из-за отличия подстилающей поверхности от диффузно-отражающей, принятой при калибровке РВ; методическая флуктуационная погрешность σМ, зависящая только от ширины спектра случайного преобразованного сигнала, и погрешность ΔНдоп, возникающая при наличии доплеровского сдвига частоты. Для оценки погрешности смещения можно воспользоваться соотношением ([5], §7.2) . (2.25) Это соотношение дает приближенную и несколько завышенную оценку погрешности ΔНсм. Методическая флуктуационная погрешность рассчитывается по формуле ([3], §9.14) . (2.26) Погрешность ΔНдоп обязана своим происхождением тому факту, что доплеровский сдвиг частоты Fд воспринимается системой слежения как приращение частоты биений, а следовательно и измеряемой высоты. Эта погрешность равна . (2.27) Методические погрешности зависят от измеряемой высоты, поэтому расчет этих погрешностей следует выполнять для нескольких высот, включая Нmin и Нmax. Значение ΔFИ, входящее в (2.26), должно соответствовать выбранной высоте Н, для которой оптимизируется следящий измеритель. Полная погрешность РВ. Искомая погрешность определяется как . (2.28) Оформление результатов расчета погрешностей. Результаты вычислений представляются в виде таблицы (см. табл. 2.2) и соответствующих графиков, характеризующих зависимость полной погрешности от нормированной высоты Н/Нmax при оптимизации измерителя для высот Нmax и Нmin. Кривые σп(Н) при Н0 = Нmax и при Н0 = Нmin следует привести на одном графике и проанализировать полученный результат. Дискретные значения отношения Н/Нmax целесообразно брать кратными 0,1. Так как Нmin << Нmax, то за Н/Нmax= 0 можно принять Нmin/Нmax.
Таблица 2.2
Популярное: Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (647)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |