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 # 倾斜范围，公里
theta0_deg = 56.24 # 地心角，度
RZ = 6371 # 地球的平均半径，公里
theta_a1_deg = 16 # 辐射图案的宽度在30兆赫，度
theta_a2_deg = 0.9 # 辐射图案在3000兆赫，度的宽度
q1 = 4.91 # 49MHz时的信噪比
q2 = 10132 # 50MHz时的信噪比
deg_to_rad = pi / 180 # 将度数转换为弧度
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 # 将结果转换为度
println("车辆座椅的角度为βm= ", betaM_deg, " 学位")
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("发射器位置的角度为βn= ", betaN_deg, " 学位")
发射器从位置点的视角的计算。
In [ ]:
psiN_deg = betaN_deg + 90
println("发射器的视角ψN= ", psiN_deg, " 学位")
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("49MHz的RMS误差: ", sigma_psi1, " 很高兴")
sigma_psi2 = theta_a2_rad / (sqrt(2 * q2))
println("50MHz的RMS误差: ", sigma_psi2, " 很高兴")
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少，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。