|
|
Макеты страниц
Наряду с рассмотренными выше характеристиками оценок параметров сигналов (смещения, дисперсии, рассеяния, корреляционная матрица при совместных оценках нескольких параметров) в прикладных задачах используются понятия надежной оценки [7, 16] и аномальных ошибок [29, 30 и др.].
Эти понятия введены при рассмотрении источников ошибок применительно к оценке параметра сигнала на фоне помех по методу максимального правдоподобия. Рассмотрим несколько подробнее процедуру оценки параметра по максимуму функционала отношения правдоподобия 
При этом в дальнейшем будем обозначать через 
истинное значение Оцениваемого параметра а через значение параметра, соответствующее максимуму максиморуму функционала отношения правдоподобия 
Из-за влияния помех функционал отношения правдоподобия 
— случайная функция, имеющая в общем случае несколько максимумов на априорном интервале 
возможных значений оцениваемого параметра 
. В соответствии с принятым методом оценки считается, что сигнал имеет то значение параметра 
для которого выполняется условие
т. е. 
соответствует максимуму максиморуму (абсолютному максимуму) функционала отношения правдоподобия 
При этом мгновенное значение ошибки оценки равно
Величина ошибки оценивания 
меняется в зависимости от вида принимаемой реализации, т. е. является случайной величиной.
При использовании метода максимального правдоподобия возможны два вида ошибок оценивания.
На рис. 1.6.1,а изображен случай достаточно большого отношения сигнал/помеха и небольшого априорного интервала возможных
значений оцениваемого параметра. Здесь оценка 
лежит вблизи истинного значения оцениваемого параметра 10. Этот вид ошибок обусловлен небольшими смещениями положения максимума (выброса) функционала отношения правдоподобия за счет наложения помех на полезный сигнал. В дальнейшем этот выброс в отсутствие помех будем называть сигнальным выбросом. Ниже будет показано, что плотность вероятности такого вида ошибок асимптотически при большом отношении сигнал/помеха является нормальной. Поэтому подобные ошибки оценивания часто называют нормальными [29, 30], а саму оценку параметра — надежной [7, 16].
Рис. 1.6.1. Вид функционала отношения
правдоподобия.
На рис. 1.6.1, б представлен случай, когда максимум максиморум функционала отношения правдоподобия лежит в стороне от истинного значения оцениваемого параметра 
т. е. расстояние между оценкой и истинным значением параметра много больше «длительности» сигнального выброса на выходе оптимального приемника. Такого рода ошибки называют аномальными, так как они физически не обусловлены наличием полезного сигнала. Аномальные ошибки, как правило, появляются при малых отношениях сигнал/помеха и больших априорных интервалах возможных значений оцениваемого параметра за счет помеховых выбросов функционала отношения правдоподобия. Аномальные ошибки могут появляться и при больших отношениях сигнал/помеха и малых априорных интервалах возможных значений оцениваемого параметра, однако вероятность их появления при этих условиях мала.
Частое появление аномальных ошибок снижает практическую ценность метода максимального правдоподобия для оценки параметров сигналов при небольших отношениях сигнал/помеха и больших априорных интервалах возможных значений оцениваемого параметра, т. е. оценка параметра становится ненадежной.
Понятие аномальных ошибок можно применить при оценке параметра не только для метода максимального правдоподобия, но и для других методов оценки, использующих, например, функции потерь вида (1.4.2) — (1,4.5), Для этого несколько точнее определим понятие аномальной ошибки.
Аномальной ошибкой оценки у параметра I будем называть ошибку 
модуль которой превышает наперед заданную положительную величину 5а. Вероятность аномальной ошибки при этом определяется как
Вероятность аномальной ошибки часто называют вероятностью ненадежной оценки, а величину
— вероятностью надежной оценки.
Так же как и при оценке параметра по методу максимального правдоподобия, величину 
целесообразно связать с длительностью («шириной») полезного сигнала на выходе оптимального приемника.
Выбор интервала допустимых значений ошибок оценки 
соизмеримого с длительностью выходного полезного сигнала, оправдан тем, что в большинстве прикладных задач радиофизики измерительная система синтезируется таким образом, чтобы вероятность аномальной ошибки была не выше заранее заданной величины. Конечно, последнего можно достичь (при заданных отношении сигнал/помеха и априорном интервале возможных значений оцениваемого параметра) увеличением длительности выходного сигнала приемника за счет изменения формы полезного сигнала на входе. При этом, естественно, происходит ухудшение точности оценки в пределах сигнального выброса выходного сигнала приемника. Вместе с этим имеется немало задач, например при радиоизмерениях, когда форму полезного сигнала на входе приемника изменить нельзя.
Естественно, деление возможных ошибок на нормальные и аномальные является в известной мере условным. Однако такое деление ошибок оценивания полезно при получении аналитических формул для характеристик оценки смещения и дисперсии. Это обусловлено тем, что, во-первых, за исключением весьма частных случаев отсутствуют приемлемые для практических приложений аналитические методы получения статистических характеристик опенок параметров при произвольных отношениях сигнал/помеха и произвольных априорных интервалах возможных значений оцениваемых параметров; во-вторых, в пределах длительности выходного сигнала для достаточно больших отношений сигнал/помеха с большой точностью можно определить статистические характеристики оценки, а в ряде случаев определить и плотности вероятности ошибок оценок; в-третьих, позволяет приближенно вычислять вероятность аномальной ошибки или вероятность надежной оценки.
Обозначим через и 
плотности вероятности оценки параметра соответственно в интервале 
(нормальные ошибки) и вне его (аномальные ошибки). Пусть 
вероятности появления нормальных и аномальных ошибок.
Очевидно, аномальные и нормальные принятия решений об оценке являются несовместимыми событиями, так как решение принимается либо в интервале 
либо вне этого интервала. Тогда условную плотность вероятности оценки 
можно представить как сумму произведений вероятностей определения соответствующих интервалов ошибок на плотности вероятности оценок в этих интервалах:
Отсюда получаем выражения для смещения и рассеяния оценки
где 
— соответственно смещения и рассеяния нормальных и аномальных оценок.
Для получения безусловных характеристик оценки необходимо выражения и 
усреднить по всем возможным значениям параметра 
из априорного интервала 
Отметим, что при использовании в качестве характеристик оценки величин 
необходимо соблюдать осторожность, так как в некоторых задачах требуется обеспечить достаточно малый уровень аномальных ошибок, а не минимальное значение результирующих ошибок. В таких задачах сама цель минимизации ошибки при больиой вероятности аномальных ошибок оказывается неоправданной.
Итак, рассмотрены два способа описания точности оценки. При первом способе используют условные или безусловные смещение и рассеяние (дисперсию) оценки, не выделяя в отдельные классы нормальные и аномальные ошибки. При втором способе используют условные и безусловные смещение и рассеяние (дисперсию) оценки для нормальных ошибок и вероятность надежной оценки.
Достоинством первого способа является то, что нет необходимости вводить довольно условное понятие аномальных ошибок. Кроме того, этот способ в ряде случаев позволяет определить верхние и нижние границы для смещения и рассеяния оценки и решить задачу выбора формы входного полезного сигнала, обеспечивающего минимальные ошибки (например, минимальное значение рассеяния оценки). Следует также отметить, что при экспериментальном исследовании оценок и их характеристик регистрируются результирующие ошибки и только после их регистрации можно говорить о том, какой процент оценок относится к нормальным и аномальным оценкам соответственно.
Естественно, кроме рассмотренных выше двух способов описания точности оценки возможны и другие способы, в том числе и другие способы определения надежной оценки. В частности, представляет интерес определить вероятность аномальной ошибки как вероятность превышения ошибкой некоторого порогового значения, при котором наблюдается наибольшая скорость изменения характеристик оценки. По аналогии с определением промахов в метрологии в качестве порогового значения ошибки можно взять величинут которая превышает 
где 
— среднеквадратичная ошибка при учете только нормальных ошибок.
Оглавление
- ПРЕДИСЛОВИЕ
- Глава 1. СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ СТАТИСТИЧЕСКИХ ОЦЕНОК ПАРАМЕТРОВ СИГНАЛА ПРИ НАЛИЧИИ ПОМЕХ
- 1.1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ОЦЕНКИ ПАРАМЕТРОВ И ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
- 1.2. ТОЧЕЧНЫЕ ОЦЕНКИ ПАРАМЕТРОВ СИГНАЛА И ИХ СВОЙСТВА
- 1.3. ЭФФЕКТИВНЫЕ ОЦЕНКИ
- 1.4. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ СТАТИСТИЧЕСКИХ ОЦЕНОК
- 1.5. БАЙЕСОВСКИЕ ОЦЕНКИ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ФУНКЦИИ ПОТЕРЬ
- 1.6. АНОМАЛЬНЫЕ ОШИБКИ
- 1.7. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЕ ОЦЕНКИ
- 1.8. ОПТИМАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕСКОЛЬКИХ ОЦЕНОК ОДНОГО И ТОГО ЖЕ ПАРАМЕТРА
- Глава 2. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ВЫХОДНОГО СИГНАЛА ОПТИМАЛЬНОГО ПРИЕМНИКА
- 2.2. ФУНКЦИОНАЛ ОТНОШЕНИЯ ПРАВДОПОДОБИЯ ИЗВЕСТНОГО СИГНАЛА
- 2.3. СТРУКТУРА ОПТИМАЛЬНОГО ПРИЕМНИКА ИЗВЕСТНОГО СИГНАЛА
- 2.4. СВОЙСТВА ВЫХОДНОГО СИГНАЛА ОПТИМАЛЬНОГО ПРИЕМНИКА ИЗВЕСТНОГО СИГНАЛА
- 2.5. ОПТИМАЛЬНЫЙ ПРИЕМНИК УЗКОПОЛООНОГО РАДИОСИГНАЛА СО СЛУЧАЙНОЙ НАЧАЛЬНОЙ ФАЗОЙ
- 2.6. ФУНКЦИОНАЛ ОТНОШЕНИЯ ПРАВДОПОДОБИЯ (НОРМАЛЬНО ФЛУКТУИРУЮЩЕГО СИГНАЛА
- 2.7. ОПТИМАЛЬНЫЙ ПРИЕМНИК ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСОВ
- Глава 3. ОЦЕНКИ МАКСИМАЛЬНОГО ПРАВДОПОДОБИЯ ПАРАМЕТРОВ ИЗВЕСТНОГО СИГНАЛА
- 3.2. ОЦЕНКА ПАРАМЕТРА ПРИ ПРИЕМЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ СИГНАЛОВ
- 3.3. ХАРАКТЕРИСТИКИ СОВМЕСТНЫХ ОЦЕНОК НЕСКОЛЬКИХ ПАРАМЕТРОВ
- 3.4. ОЦЕНКА АМПЛИТУДЫ СИГНАЛА
- 3.5. ОЦЕНКИ НАЧАЛЬНОЙ ФАЗЫ, ЧАСТОТЫ, ВРЕМЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯ И ДЛИТЕЛЬНОСТИ СИГНАЛА
- Глава 4. ОЦЕНКИ МАКСИМАЛЬНОГО ПРАВДОПОДОБИЯ ПАРАМЕТРОВ ФЛУКТУИРУЮЩЕГО СИГНАЛА И СИГНАЛОВ СО СЛУЧАЙНЫМИ НАЧАЛЬНЫМИ ФАЗАМИ И АМПЛИТУДАМИ
- 4.1. ОЦЕНКА ПАРАМЕТРА ФЛУКТУИРУЮЩЕГО СИГНАЛА
- 4.2. СМЕЩЕНИЕ И ДИСПЕРСИЯ ОЦЕНКИ НЕЗНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПАРАМЕТРА РАДИОСИГНАЛА СО СЛУЧАЙНОЙ НАЧАЛЬНОЙ ФАЗОЙ
- 4.3. СМЕЩЕНИЕ И ДИСПЕРСИЯ ОЦЕНКИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПАРАМЕТРА РАДИОСИГНАЛА СО СЛУЧАЙНОЙ НАЧАЛЬНОЙ ФАЗОЙ
- 4.4. СМЕЩЕНИЕ И ДИСПЕРСИЯ ОЦЕНКИ НЕЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПАРАМЕТРА РАДИОСИГНАЛА С НЕРАВНОМЕРНО РАСПРЕДЕЛЕНННОЙ НАЧАЛЬНОЙ ФАЗОЙ
- 4.5. ОЦЕНКА ПАРАМЕТРА ПРИ ПРИЕМЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ РАДИОИМПУЛЬСОВ
- 4.6. ОЦЕНКА НЕЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПАРАМЕТРА
- 4.7. СОВМЕСТНАЯ ОЦЕНКА НЕСКОЛЬКИХ ПАРАМЕТРОВ РАДИОСИГНАЛА
- 4.8. НЕКОТОРЫЕ ОБОБЩЕНИЯ
- 4.9. СТАТИСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАЗДЕЛЬНЫХ И СОВМЕСТНЫХ ОЦЕНОК ПАРАМЕТРОВ СИГНАЛОВ
- Глава 5. ТОЧНОСТЬ ОЦЕНОК МАКСИМАЛЬНОГО ПРАВДОПОДОБИЯ С УЧЕТОМ АНОМАЛЬНЫХ ОШИБОК
- 5.2. ПРИБЛИЖЕННОЕ ВЫЧИСЛЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ ОЦЕНКИ КРИТЕРИЙ ВУДВОРДА
- 5.3. ПРИБЛИЖЕННОЕ ВЫЧИСЛЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ ОЦЕНКИ. ДИСКРЕТНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ
- 5.4. ПРИБЛИЖЕННОЕ ВЫЧИСЛЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ ОЦЕНКИ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА НАИБОЛЬШИХ ЗНАЧЕНИИ ВЫХОДНОГО СИГНАЛА
- 5.5. СМЕЩЕНИЕ И ДИСПЕРСИЯ ОЦЕНКИ МАКСИМАЛЬНОГО ПРАВДОПОДОБИЯ С УЧЕТОМ АНОМАЛЬНЫХ ОШИБОК
- Глава 6. БАЙЕСОВСКИЕ ОЦЕНКИ ПАРАМЕТРА СИГНАЛА
- 6.2. СВОЙСТВА БАЙЕСОВСКИХ ОЦЕНОК ПРИ БОЛЬШИХ ОТНОШЕНИЯХ СИГНАЛ/ПОМЕХА
- 6.3. НЕКОТОРЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ БАЙЕСОВСКИХ ОЦЕНОК
- 6.4. ОЦЕНКА ПАРАМЕТРА ПРИ ПРЯМОУГОЛЬНОЙ ФУНКЦИИ ПОТЕРЬ
- 6.5. ОЦЕНКА ПАРАМЕТРА ПРИ КВАДРАТИЧНОЙ ФУНКЦИИ ПОТЕРЬ
- 6.6. ХАРАКТЕРИСТИКИ БАЙЕСОВСКИХ ОЦЕНОК АМПЛИТУДЫ, ВРЕМЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯ, ЧАСТОТЫ И ДЛИТЕЛЬНОСТИ СИГНАЛА
- ГЛАВА 7. СПОСОБЫ ПОСТРОЕНИЯ ПРИЕМНОГО И РЕШАЮЩЕГО УСТРОЙСТВ ДЛЯ ОЦЕНКИ ПАРАМЕТРА СИГНАЛА
- 7.1. ОЦЕНКА ПАРАМЕТРА СИГНАЛА С ПОМОЩЬЮ МНОГОКАНАЛЬНОГО ПРИЕМНИКА
- 7.2. ОЦЕНКА ПАРАМЕТРА СИГНАЛА В МНОГОКАНАЛЬНОМ ПРИЕМНИКЕ С ВЕСОВОЙ ОБРАБОТКОЙ
- 7.3. ОЦЕНКА ПАРАМЕТРА СИГНАЛА НА ФОНЕ БЕЛОГО ШУМА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ПРИЕМНИКА С РАЗВЕРТКОЙ
- 7.4. ОЦЕНКА ПАРАМЕТРА СИГНАЛА ПРИ НЕОПТИМАЛЬНОМ ПОСТРОЕНИИ РЕШАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА
- 7.5. ХАРАКТЕРИСТИКИ ОЦЕНОК ДЛИТЕЛЬНОСТИ И ЧАСТОТЫ
- Глава 8. ОЦЕНКА ПАРАМЕТРА ПРИ НЕПОЛНОЙ АПРИОРНОЙ ИНФОРМАЦИИ О СИГНАЛЕ
- 8.1. ОЦЕНКА ПАРАМЕТРА СИГНАЛА С НЬИЗВЕСШЫМИ АМПЛИТУДОЙ И НАЧАЛЬНОЙ ФАЗОЙ
- 8.2. ОЦЕНКА ПАРАМЕТРА ПРИ ПРИЕМЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ РАДИОИМПУЛЬСОВ С НЕИЗВЕСТНЫМИ АМПЛИТУДАМИ И НАЧАЛЬНЫМИ ФАЗАМИ
- 8.3. СОВМЕСТНАЯ ОЦЕНКА НЕСКОЛЬКИХ ПАРАМЕТРОВ СИГНАЛА С ЛЕИЗВЕСТНЫМИ АМПЛИТУДОЙ И НАЧАЛЬНОЙ ФАЗОЙ
- 8.4. ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ РАДИОСИГНАЛА С НЕИЗВЕСТНОЙ ОГИБАЮЩЕЙ
- 8.5. ХАРАКТЕРИСТИКИ ОЦЕНОК АМПЛИТУДЫ ДЛИТЕЛЬНОСТИ, НАЧАЛЬНОЙ ФАЗЫ И ВРЕМЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯ
- Глава 9. ОЦЕНКА ПАРАМЕТРА СИГНАЛА ПРИ НЕПОЛНОЙ АПРИОРНОЙ ИНФОРМАЦИИ О ПОМЕХЕ
- 9.1. ОПТИМАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ПАРАМЕТРА СИГНАЛА ПРИ ПРИЕМЕ НА ФОНЕ ПОМЕХИ С НЕИЗВЕСТНОЙ ФУНКЦИЕЙ КОРРЕЛЯЦИИ
- 9.2. КВАЗИОПТИМАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ПАРАМЕТРА СИГНАЛА ПРИ ПРИЕМЕ НА ФОНЕ ПОМЕХИ С НЕИЗВЕСТНОЙ ФУНКЦИЕЙ КОРРЕЛЯЦИИ
- 9.3. КВАЗИОПТИМАЛЬНАЯ ОЦЕНКА НЕЗНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПАРАМЕТРА РАДИОСИГНАЛА НА ФОНЕ ПОМЕХИ С НЕИЗВЕСТНОЙ ФУНКЦИЕЙ КОРРЕЛЯЦИИ
- 9.4. ОЦЕНКА ПАРАМЕТРА ПРИ ПРИЕМЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСОВ НА ФОНЕ ПОМЕХИ С ИЗМЕНЯЮЩЕЙСЯ МОЩНОСТЬЮ
- 9.5. ОЦЕНКА ВРЕМЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯ ПРИ ПРИЕМЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСОВ НА ФОНЕ ПОМЕХИ С ИЗМЕНЯЮЩЕЙСЯ МОЩНОСТЬЮ
- Глава 10. ОЦЕНКА ПАРАМЕТРА СИГНАЛА ПРИ НЕОПТИМАЛЬНОМ ПОСТРОЕНИИ ПРИЕМНОГО УСТРОЙСТВА
- 10.2. ОЦЕНКА ПАРАМЕТРА ИЗВЕСТНОГО СИГНАЛА
- 10.3. ОЦЕНКА ПАРАМЕТРА РАДИОСИГНАЛА СО СЛУЧАЙНОЙ НАЧАЛЬНОЙ ФАЗОЙ
- 10.4. СОВМЕСТНАЯ ОЦЕНКА НЕСКОЛЬКИХ ПАРАМЕТРОВ
- 10.6. ОЦЕНКА ФЛУКТУИРУЮЩЕГО ПАРАМЕТРА СИГНАЛА ПРИ ПРИЕМЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ РАДИОИМПУЛЬСОВ
- 10.7. ХАРАКТЕРИСТИКИ ОЦЕНОК ДЛИТЕЛЬНОСТИ, ЧАСТОТЫ, ВРЕМЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯ И НАЧАЛЬНОЙ ФАЗЫ
- Глава 11. ОЦЕНКА ПАРАМЕТРА СИГНАЛА С ПОМОЩЬЮ ДИСКРИМИНАТОРОВ
- 11.2. ОЦЕНКА ПАРАМЕТРА ИЗВЕСТНОГО СИГНАЛА
- 11.3. ОЦЕНКА ПАРАМЕТРА РАДИОСИГНАЛА СО СЛУЧАЙНОЙ НАЧАЛЬНОЙ ФАЗОЙ
- 11.4. ОЦЕНКА ПАРАМЕТРА РАДИОСИГНАЛА С НЕИЗВЕСТНОЙ АМПЛИТУДОЙ И СЛУЧАЙНОЙ НАЧАЛЬНОЙ ФАЗОЙ
- 11.5. ОЦЕНКА ПАРАМЕТРА СИГНАЛА С ПОМОЩЬЮ НЕОПТИМАЛЬНОГО ДИСКРИМИНАТОРА
- 11.6. ДИСКРИМИНАТОР, ИСПОЛЬЗУЮЩИЙ КОНЕЧНЫЕ РАЗНОСТИ
- 11.7. ХАРАКТЕРИСТИКИ ОЦЕНОК НЕКОТОРЫХ ПАРАМЕТРОВ СИГНАЛА С ПОМОЩЬЮ ДИСКРИМИНАТОРА
УДК 621.396.663 О.И. Гасанов
ЮМСШФЖАЦИЯ АНОМАЛЬНЫХ ОШИБОК АЭРЩРОМЕПЬЖ КЕАЗВДОШШРОБСИЖ АВТОМАТИЧЕСКИХ РАДИ€»1ЖЛЕНГАТОР У®
Рассмотрена классификация аномальных ошибок аэродромных квазидоплеровских автоматических радиопеленгаторов.
Рост интенсивности воздушного движения приводит к ужесточению требований к точностным характеристикам навигационного оборудования, в том числе и радиопеленгаторов, что вызывает необходимость разработки новых и модернизации используемых средств радионавигации. Для повышения точностных характеристик аэродромного радиотехнического оборудования, необходимо исследование такой мало изученной проблемы как причины возникновения аномальных ошибок, в частности аномальных ошибок квазидоплеровских автоматических радиопеленгаторов (АРП). Аномальными называются ошибки, выходящие за пределы трехкратной величины среднеквадратической погрешности пеленгования.
Следует отметить, что в литературе отсутствует анализ и классификация причин возникновения аномальных ошибок АРП. Так, настоящее время, согласно ГОСТ 23100-78 «Радиопеленгаторы автоматические. Методы летных испытаний» при проведении летных испытаний АРП, разрешается отбрасывать одно из пятидесяти измерений. Это говорит о том, что, в среднем, одно из 50 измерений пеленга является аномальным. Анализ материалов многочисленных испытаний радиопеленгаторов, проведенных в ОАО НИИ «Сапфир», позволил выявить причины возникновения аномальных ошибок и провести их классификацию, которая представлена на рисунке 1.
Следует отметить, что при размещении радиопеленгатора на позиции часто не удается обеспечить соблюдение всех требований по его размещению относительно других средств радионавигации и местных предметов. Особенно это касается аэропортов, расположенных в горных районах и в местностях со сложным рельефом. Из-за чего, в фазовых АРП, часто возникают аномальные ошибки, вызванные наличием мощных отраженных сигналов и минимумов в диаграмме направленности антенной системы (АС).
Рис. 1. Сбои пеленга, вызванные наличием отраженных сигналов
Появление отраженного сигнала приводит к тому, что на вход радиоприемного устройства АРП попадает сигнал, являющийся суммой сигнала с воздушного судна и одного или нескольких отраженных сигналов. Такое суммирование приводит к искажению фазы основного сигнала и, как следствие, возникновению ошибки пеленгования. Величина такой ошибки зависит от многих параметров, таких как: уровень отраженного сигнала, его поляризация, угол и коэффициент отражения и т.д. На рисунке 1 показан пример появления отраженного сигнала, приводящего к возникновению аномальной ошибки пеленгования.
На рисунке N — направление на север, угол а — истинный пеленг на воздушное судно, в — пеленг на местный предмет, от которого происходит отражение сигнала, у — измеренное значение пеленга, 8 — ошибка пеленгования, вызванная наличием отраженного сигнала.
Наличие подстилающей поверхности (земли), взаимовлияние вибраторов и некоторые другие причины приводят к возникновению интерференционных минимумов в результирующей диаграмме направленности АС АРП. При попадании воздушного судна (ВС) в зону интерференционного минимума сигнал с его бортовой антенны не принимается антенной системой радиопеленгатора.
Если при этом ВС и АС АРП не находятся в зоне интерференционного минимума местного предмета, то АРП будет пеленговать отраженный сигнал, что приводит к появлению значительных ошибок пеленгования.
Рисунок 2 поясняет причину возникновения аномальной ошибки из-за наличия интерференционных минимумов АС. В этом случае ВС может быть видено из точки размещения АС АРП невооруженным глазом, хотя АРП будет давать ошибку до 180°
Рис 2. Появление ошибок пеленгования из-за интерференционных минимумов диаграммы направленности АС
При проведении государственных испытаний АРП «Пихта — 1А» (1988 год г. Кишинев) установлено, что при пеленговании бортовой радиостанции вертолета около 30% отсчетов пеленга были аномальными. Это объясняется тем, что при радиообмене с экипажем вертолетов на излучаемый вертолетом сигнал накладывается паразитная частотная модуляция, вызванная отражением излучаемого сигнала от винта вертолета (винтовой эффект). Изменение частоты пеленгуемого сигнала при неизменной частоте опорного сигнала влияет на точность работы фазового детектора, что, в свою очередь, отражается на точности определения пеленга на источник радиоизлучения.
Возникновение ошибки обусловлено следующими причинами. При последовательном подключении вибраторов АС в момент включения к-го вибратора АС с выхода радиоприемного устройства поступает сигнал
Sf/lJ = Asin(a>0t- (pk -A(p) (1)
где: А- амплитуда сигнала; coo — частота сигнала;
(р k — фаза сигнала, зависящая от номера вибратора АС, взаимного расположения пеленгуемого источника и АС;
/
Лср — фазовая ошибка, вызванная наличием ЧМ; t — текущее время.
Значения фаз срк определяются следующим выражением:
<Р ^Mcos^cos^-2^-1)) k=l,…,N (2)
К 1 N
Фазовая ошибка Лср будет определяться следующим выражением: Лср = ycos(Qtk-a) k=l,…,N (3)
где: у- индекс девиации фазы пеленгуемого ЧМ сигнала; Q — частота модуляции;
tk — момент времени, соответствующий включению k-го вибратора антенной системы; а — начальная фаза.
В частном случае, когда ЧМ вызвана вращением лопастей винта вертолета, для первой гармоники модулирующего сигнала справедливо:
ÍJ оМ (4)
где: со — частота вращения винта; М- число лопастей.
Если ЧМ пеленгуемого сигнала отсутствует, т.е. щ = 0, то с выхода радиоприемного устройства имеем сигнал
Sk(t) = A sin (со 0t — фкУ) (5)
2 t¡R 2я(к — ) где срк = —zosp cos(0——-)
В АРП фазы фк выделяются фазовым детектором, а угол пеленга 0 определяется как начальная фаза огибающей сигнала относительно опорного сигнала соответствующего нулевому пеленгу.
2п{к -1)
(Ро = cos-——(6)
Если в пеленгуемом сигнале присутствует ЧМ, то на выходе фазового детектора образуется сумма сигналов
2 7tR п 2ж(к-Х). .
Фк =(Рк +А(Рк =——cos/3cos(0—-) + ycos(Cltk -а) (7)
Á Jy
в связи с чем измеренная начальная фаза суммарного сигнала будет отличаться от огибающей сигнала срк на величину AG, которая является ошибкой измерения пеленга при
наличии ЧМ. Величина ошибки Д9 зависит от большого числа параметров (Я,Р,9,а). При равенстве модулирующей частоты Q и частоты коммутации вибраторов антенной системы в АРП будет наблюдаться стационарная ошибка, при неточном же совпадении частот AG изменяется со временем. Экспериментально установлено, что ошибка пеленгования вызванная винтовым эффектом может достигать 300.
При работе передатчиков часто наблюдается явление перемодуляции ВЧ сигнала в моменты пиковых значений модулирующего речевого сигнала (глубина модуляции в современных радиостанциях составляет 80-100%, а для радиостанций боле раннего выпуска — 20-80%), а также появление разрывов в сигнале при работе системы автоматической регулировки глубины модуляции. Измерения показали, что длительность разрывов может достигать 0,5 с.
В моменты перемодуляции в высокочастотном сигнале (ВЧ) сигнале будут наблюдаться скачки фазы, что приводит к возникновению ошибки пеленгования. При пеленговании существующими радиопеленгаторами амплитудно-модулированного (АМ)
сигнала, наличие разрывов в ВЧ сигнале приводит к ухудшению точности пеленгования, а иногда и к появлению аномальной ошибки. Исследования влияния речевой модуляции на ВЧ сигнал показывают, что часто появляются разрывы с длительностью 2 мс. Причиной пропадания сигнала являются переходные процессы, происходящие в радиоприемном устройстве (РПУ) АРП, охваченном петлей автоматической регулировки усиления (АРУ), при появлении ВЧ сигнала. Работа системы АРУ приводит к появлению переходных процессов, с наличием одного или нескольких перерегулирований.
На рисунке 3 приведена осциллограмма переходного процесса на выходе радиостанции «Баклан-5».
Рис. 3. Осциллограмма переходного процесса на выходе радиостанции «Баклан-5».
Цена деления шкалы 0,1 с. (режим приема)
Применение пороговых схем обнаружения сигнала часто приводит к неверному обнаружению (пропуску сигнала, либо к обнаружению помехи). В связи с этим, в АРП последнего поколения применяются фазовые методы обнаружения пеленгационного сигнала.
Одним из существенных факторов, влияющих на точность пеленгования, является неточность установки АС АРП (отклонение АС от вертикали и неправильная ее ориентация на север). Поэтому размещение АРП на подвижных объектах приводит к появлению значительных ошибок пеленгования. Сказанное особенно актуально для судовых АРП, которые должны обеспечивать работоспособность и точность пеленгования при качке судна, как по крену, так и по дифференту.
К аномальным ошибкам приводят также несовершенство алгоритмов восстановления фазовой неоднозначности на выходе фазового детектора и вычисления пеленга.
Источником аномальных ошибок служат также инструментальные погрешности, связанные с неидентичностью фазовой характеристики вибраторов АС АРП, неправильной ориентацией антенной системы, ошибками при процессе электронной фазировки и юстировки антенной системы.
В навигации почти исключительное применение находят карты Меркатора, которые относится к разряду цилиндрических проекций и является равноугольной и локсодромической, т. е. линия курса самолета изображается на карте прямой линией. В то же время известно, что электромагнитные волны распространяются между двумя точками на земной поверхности по кратчайшему пути, которая как известно, является ортодромией или дугой большого круга.
На Меркаторской же проекции прямой между двумя точками соответствует локсодромия. Таким образом, между дугой большого круга и локсодромией появляется ошибка, называемая ортодромической поправкой, величина которой тем больше, чем ближе к полюсам земли расположены АРП или ВС и может достигать 50.
Кроме этого, на работу радиопеленгаторов влияют процессы, происходящие в земной коре (землетрясения) и в ионосфере (полярные сияния, молнии и т.д.). Влияние этих процессов на работу АРП объясняется появлением мощных электромагнитных полей, сопровождающих указанные явления.
Рис 4. Классификация аномальных ошибок.
Библиографический список:
1. Асланов Г.К., Абдуллаев Р.А., Гуфельд И.Л. Применение АРП и АРПС для оценки сейсмоопасности. Тезисы докладов второго международного симпозиума по проблемам рационального природопользования и обеспечения безопасности жизнедеятельности «Мониторинг и прогнозирование чрезвычайных ситуаций», ДГТУ, г. Махачкала, 1997г.
2. Ковальчук Я.М., Третьяков Г.Н. Влияние многолучевости на характеристики пеленгатора / Многопозиционные радиосистемы. /Московский институт радиотехники, электроники и автоматики. — М., 1991..
3. Саидов А.С., Тагилаев А.Р., Алиев Н.М., Асланов Г.К. Проектирование фазовых автоматических радиопеленгаторов. Москва, Радио и связь, 1997 г.
O.I. Gasanov.
CLASSIFICATION OF ANOMALOUS ERRORS OF THE AERODROME QUASI-DOPPLER AUTOMATIC RADIO DIRECTION FINDERS.
Classification of anomalous errors of the aerodrome quasi-Doppler automatic radio direction finders has been studied.
Гасанов Омар Исрапилович (р. 1951) ОАО НИИ «САПФИР», ведущий инженер, старший преподаватель кафедры ЭМПТ Дагестанского государственного технического университета. Окончил Дагестанский государственный технический университет (2004) Область научных исследований: средства связи, навигация, моделирование систем Автор 8 работ
-
Запрос представляет собой:
а)
проверку точности арифметических
расчетов в первичных документах и
бухгалтерских записях либо выполнение
аудитором самостоятельных расчетов;
б) форму поиска,
анализа и оценки информации;
в)
анализ и оценку полученной аудитором
информации, исследование важнейших
финансовых и экономических показателей
проверяемой организации;
г)
письменный вопрос контрагентам
проверяемой организации с целью получения
дополнительной информации.
-
Страты
– это:
а) группа элементов
выборки со сходными характеристиками;
б) средства
внутреннего контроля;
в) контрольная
среда;
г) метод аудита.
-
Контрольная
среда включает в себя:
а) стиль и основные
принципы управления данным экономическим
субъектом;
б) порядок проведения
контрольных процедур;
в) средства контроля;
г) описание приемов
работы.
-
Применение
аудиторских процедур менее чем ко всем
элементам одной статьи отчетности или
группы однотипных операций – это
определение:
а) формальной
аудиторской проверки;
б) контрольной
среды;
в) аудиторской
выборки;
г) ложной аудиторской
проверки.
-
Результатом
выполнения аналитических процедур
является:
а)
выявление необычных или неверно
отраженных фактов и результатов
хозяйственной деятельности;
б) оценка квалификации
персонала аудируемой организации;
в) формальной
аудиторской проверки;
г) оценка качества
аудиторской проверки.
-
Объем
рабочей документации по конкретной
аудиторской проверке определяется:
а) аудитором;
б) руководителем
аудируемой организации;
в) ассистентом
аудитора;
г) руководителем
аудиторской организации.
-
Дата
подписания аудиторского заключения
– это:
а) дата сдачи
документов по аудиторской проверке в
архив;
б) дата составления
финансовой отчетности;
в) дата окончания
аудиторской проверки;
г) дата предоставления
финансовой отчетности в налоговые
органы.
-
Страты
должны быть определены так, чтобы:
а) каждый элемент
выборки мог быть включен только в одну
страту;
б) каждый элемент
выборки мог быть включен в каждую страту;
в) каждый элемент
выборки не мог быть включен ни в одну
страту.
-
Процесс
деления генеральной совокупности на
страты называется:
а) аналитической
процедурой;
б) контрольной
средой;
в) стратификацией;
г) методом аудита.
-
Аномальной
ошибкой называется:
а) единичная ошибка,
которая не может произойти повторно;
б) очень большая
ошибка;
в) очень глупая
ошибка;
г) очень глупая
ошибка, при условии серьезного искажения
отчетности.
-
Рабочие
документы могут быть представлены:
а)
в виде данных, зафиксированных на бумаге,
фотопленке, в электронном виде или в
другой форме;
б) только в виде
данных, зафиксированных на бумаге;
в) только в виде
копий документов аудируемой организации;
г)
в виде копий внутренних распоряжений
руководства аудиторской организации.
-
Рабочие
документы должны храниться:
а) до новой
аудиторской проверки;
б) не менее 3 лет;
в) не менее 5 лет;
г) весь период
деятельности организации.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #