角度参数的计算
该示例演示了与发射器和接收器的定位相关的角度参数的计算，以及考虑到天线方向图的特性和信号/噪声电平(SNR)的对其操作精度的评估。
在此示例中，执行以下操作:
- 基于考虑地心和斜距的三角函数计算仰角（βm和βn）和视角（ψn）。
- 在各种频率下计算天线方向图的宽度（它用于计算角度误差）。
- RMS误差的计算被定义为辐射图案的宽度与特定信噪比的平方根的比率。
让我们继续讨论算法的实现。
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]:
从发射器的位置到车辆位置的角度的计算。
In [ ]:
betaM_deg = atan(DH/RZ)/deg_to_rad # Преобразуем результат в градусы
println("Угол места средства βM = ", betaM_deg, " градусов")
从设施的位置到发射器的位置的角度的计算。
In [ ]:
betaN_deg = -(betaM_deg + theta0_deg)
println("Угол места передатчика βN = ", betaN_deg, " градусов")
发射器从所述位置的视角的计算。
In [ ]:
psiN_deg = betaN_deg + 90
println("Угол визирования передатчика ψN = ", psiN_deg, " градусов")
轴承的标准偏差的计算。
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，我们看到频率和信噪比的增加导致角误差的减小，这证实了理论预期。
这对于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显着影响数据传输或定位的准确性。
因此，分析表明需要使用高频率并提供SNR以在角度测量具有高要求的系统中实现最大精度。