Cтраница 3
В первой части книги рассмотрены алгоритмы оптимальных измерителей, обеспечивающих наивысшую ( потенциальную) точность определения перечисленных параметров сигнала, ограниченную собственными шумами приемника измерителя. Однако в реальных условиях работы РЛС и РНС потенциальная точность практически недостижима из-за несовершенства метода измерений, его технической реализации и условий эксплуатации. Различают методические, инструментальные ( аппаратурные) погрешности, а также погрешности, обусловленные условиями эксплуатации системы. [31]
Выше был описан целый ряд различных приборов, выполняющих операцию перемножения двух величин. Однако одни из них, как, например, электромеханические, обладая достаточной потенциальной точностью, работают слишком медленно, в то время как другие, например блоки перемножения с блоками нелинейности, работают быстро, но обладают неустранимой погрешностью, зависящей от того, что, как было показано в начале этой главы, используемые в них блоки нелинейности могут лишь приближенно воспроизводить необходимые функции. [32]
Монте-Карло зачастую приводит к значительным объемам вычислений, которые трудно реализовать даже с помощью современных вычислительных средств. В связи с этим актуальной является зада ча разработки достаточно простых процедур, позволяющих оценить матрицы ковариаций, характеризующие потенциальную точность оце нивания. [33]
Как указывалось ( см. § 2.6), для получения искусственного опорного напряжения, когерентного с напряжением разностной частоты могут быть использованы системы запоминания фазы одного из пакетов напряжений с помощью синхрогенератора, резонансная частота которого близка к разностной частоте сигналов. Однако низкая точность запоминания при относительно больших полупериодах коммутации, что необходимо для уменьшения влияния переходных процессов, не позволяет реализовать потенциальную точность одноканальных измерителей фазовых сдвигов. [34]
К сожалению, дифференцирование экспериментальных зависимостей обязательно приводит к потере точности, даже тогда, когда результаты измерений подвержены только случайным ошибкам, и в еще большей степени, когда действуют и систематические, и случайные ошибки. Задача оценки наклона облегчается, если зависимость спрямить одним из способов, изложенных в предыдущем разделе, но это может сопровождаться определенным уменьшением потенциальной точности. Само спрямление вносит отклонения, поскольку предполагается, что скорость реакции точно пропорциональна произведению концентраций в соответствующих степенях. [35]
Существуют разные способы исследования вопроса о точности в такой ситуации. Вообще говоря, в принципе возможно для каждого варианта сигнала найти оптимальную структуру обработки при заданных статистических характеристиках всего комплекса возможных помех и для нее оценить потенциальную точность. Практически, однако, чаще всего такой путь оказывается слишком сложным. [36]
В последующих параграфах представлены общие подходы к установлению потенциальной точности с учетом выделенного измерительного ресурса, характера измерительной задачи и наложенных ограничений. Достижение потенциальной точности означает использование оптимальной процедуры измерений. Поэтому в дальнейшем термины потенциальная точность и оптимальная измерительная процедура полагаются однозначно взаимосвязанными. [37]
Анализируется круг задач, в которых при обработке навигационной информации возникает потребность применения методов теории нелинейной фильтрации. С позиций используемых способов аппроксимации апостериорной плотности проводится сравнительный анализ получивших наибольшее применение алгоритмов решения задач нелинейной фильтрации. Рассматриваются приближенные методы анализа потенциальной точности, основанные на вычислении ее нижней границы, отыскиваемой с применением неравенства Рао-Крамера. Обсуждаются особенности различных прикладных задач нелинейной фильтрации, решаемых, в частности, при первичной обработке в радионавигационных системах, и при вторичной обработке в интегрированных навигационных системах. Приводятся примеры решения некоторых задач нелинейной фильтрации. [38]
Завершая разбор примеров оценок параметров сигналов, укажем, что нередко приходится сталкиваться с разрывными сигналами, для которых границы Крамера - Рао теряют смысл в связи с несуществованием вторых производных ФН. Простейшим примером разрывного сигнала при оценке времени запаздывания служит прямоугольный видеоимпульс. Для выяснения вопроса о потенциальной точности оценок параметров разрывных сигналов могут быть использованы более сложные, чем неравенство Крамера - Рао. [39]
При их вычислении наибольшее распространение получил метод Монте-Карло. Этот же метод может быть использован и для определения входящих в выражения для G. Несмотря на то, что при решении задач анализа потенциальной точности вопрос об ограниченных возможностях вычислительных средств стоит не столь остро, как это имеет место при разработке реализуемых алгоритмов, непосредственное вычисление для нелинейных задач оптимальных оценок и матрицы Gf с использованием метода Монте-Карло зачастую приводит к значительным объемам вычислений, которые трудно реализовать даже с помощью современных вычислительных средств. В связи с этим актуальной является задача разработки достаточно простых процедур, позволяющих оценить матрицы ковариаций, характеризующие потенциальную точность оценивания. [40]
Возможности параллельного выполнения команд и генерации параллельно выполняемых фрагментов кода могут быть реализованы динамически или статически, например в процессе компиляции. Последнее характерно для VLIW-архитектур [63], оптимизирующие компиляторы которых позволяют преобразовывать структуру программ и осуществлять оптимальное статическое планирование команд. Разумеется, при этом нет необходимости в кросс-компиляторе, а потенциальная точность оценок статического анализа модельного кода становится выше. [41]
Предполагается, что при калибровке угломера систематическая составляющая погрешности устранена. Если приняты меры для устранения погрешностей, вызванных несовершенством аппаратуры, а также внешними помехами и условиями распространения, то аа уменьшается до минимально возможного значения аамии, обусловленного собственными шумами приемного канала угломера. При этом точность измерения достигает максимально возможного значения, называемого потенциальной точностью системы. [42]
Другая, а именно определение углового положения и угловых скоростей ЛА в той или иной системе координат, решается на основе обработки так называемых фазовых измерений, получение которых связано с необходимостью вычисления разности фаз несущей частоты на различных антеннах приемника. При этом решение второй задачи, вообще говоря, невозможно без предварительного решения первой. В силу сказанного ниже обсуждается решение обеих перечисленных задач, прежде всего с точки зрения анализа потенциальной точности определения положения, скорости и ориентации Л А в конкретных условиях. Многообразие неконтролируемых факторов ( стохастических, неопределенных, нечетких), присутствующих при решении обозначенных задач, а также сложный характер их взаимодействия приводят к неизбежному выводу о том, что наиболее конструктивным подходом к решению задачи анализа точности определения положения, скорости и ориентации ЛА на основе ГЛОНАСС / СР8 - технологий является математическое моделирование. [43]
В заключение следует подчеркнуть, что потенциальная точность измерений с коррекцией определяется всей совокупностью учитываемых факторов. К ним относятся характер процедуры измерений, свойства входного воздействия, условия измерений, предъявленные требования и наложенные ограничения. Действительно, потенциальная точность измерений с коррекцией при фиксированном числе итераций будет в общем случае отличаться от потенциальной точности со случайным числом итераций. Следовательно, определение потенциальной точности должно сопровождаться четким описанием влияющих на нее факторов. [44]
В заключение следует подчеркнуть, что потенциальная точность измерений с коррекцией определяется всей совокупностью учитываемых факторов. К ним относятся характер процедуры измерений, свойства входного воздействия, условия измерений, предъявленные требования и наложенные ограничения. Действительно, потенциальная точность измерений с коррекцией при фиксированном числе итераций будет в общем случае отличаться от потенциальной точности со случайным числом итераций. Следовательно, определение потенциальной точности должно сопровождаться четким описанием влияющих на нее факторов. [45]