角度参数的计算¶
本例演示了与发射机和接收机定位相关的角度参数计算，以及根据天线图案特性和信噪比 (SNR) 估算其精度。
本例执行
1.根据考虑到地心和斜向距离的三角函数计算位置角（βM 和 βN）和视线角（ψN）。 2.计算不同频率下的天线图案宽度（用于计算角度误差）。 3.计算有效值误差，其定义为辐射图宽度与特定信噪比平方根的比值。
下面我们来看看算法的实现。
第一步是确定系统参数。
In [ ]:
DH = 39609 # наклонная дальность, км
theta0_deg = 56.24 # геоцентрический угол, градусы
RZ = 6371 # средний радиус Земли, км
theta_a1_deg = 16 # ширина диаграммы направленности на 30 МГц, градусы
theta_a2_deg = 0.9 # ширина диаграммы направленности на 3000 МГц, градусы
q1 = 4.91 # отношение сигнал/шум на частоте 49 МГц
q2 = 10132 # отношение сигнал/шум на частоте 50 МГц
deg_to_rad = pi / 180 # перевод градусов в радианы
Out[0]:
计算手段位置与发射器位置的夹角。
In [ ]:
betaM_deg = atan(DH/RZ)/deg_to_rad # Преобразуем результат в градусы
println("Угол места средства βM = ", betaM_deg, " градусов")
计算从发射器位置到发射器位置的角度。
In [ ]:
betaN_deg = -(betaM_deg + theta0_deg)
println("Угол места передатчика βN = ", betaN_deg, " градусов")
从定位点计算发射机的视角。
In [ ]:
psiN_deg = betaN_deg + 90
println("Угол визирования передатчика ψN = ", psiN_deg, " градусов")
计算有效方位误差。
In [ ]:
theta_a1_rad = theta_a1_deg * deg_to_rad
theta_a2_rad = theta_a2_deg * deg_to_rad
sigma_psi1 = theta_a1_rad / (sqrt(2 * q1))
println("Среднеквадратическая ошибка для 49 МГц: ", sigma_psi1, " рад")
sigma_psi2 = theta_a2_rad / (sqrt(2 * q2))
println("Среднеквадратическая ошибка для 50 МГц: ", sigma_psi2, " рад")
结论¶
根据计算结果，我们发现：频率和信噪比的增加会导致角度误差的减小，这与理论预期相吻合。
这对卫星通信和导航系统至关重要，因为即使很小的角度误差也会严重影响数据传输或定位的准确性。
因此，分析表明，在角度测量要求较高的系统中，需要使用高频率并提供信噪比，以最大限度地提高精确度。