Структура и алгоритмы работы спутниковых радионавигационных системСтраница 10
Итерационные алгоритмы определения координат
Итерационные алгоритмы можно использовать для уточнения априорных значений координат потребителя путем отыскания поправок к ним в процессе последовательных приближений. Суть итерационных алгоритмов решения систем из п уравнений вида
h(u) = 0 (1.27)
где u - вектор размерности n, заключается в следующем |5.11|. Уравнение (1.27) приводят к виду
u = j(u). (1.28)
Выбирают некоторое начальное приближение и вычисляют последовательные приближения
(1.29)
Итерационный процесс продолжается до достижения требуемой точности решения.
Имеется много способов приведения уравнения (1.27) к виду (1.28). Широко используется метод Ньютона, как наиболее просто реализуемый и быстросходящийся. В этом методе функцию h(u) раскладывают в ряд в точке с использованием лишь линейного члена разложения
,
где (1.30)
Здесь и в дальнейшем в книге принято определение производной от скаляра f(х) по вектору каквектор – столбец
.
Полагая, что матрица невырожденная, получаем уравнение типа (1.29)
(1.31)
Вычисленное таким образом значение u принимают в качестве нового значения итерационной процедуры, т. е. . Проиллюстрируем последовательность итерационных расчетов для задачи определения координат потребителя в псевдодальномерном методе, где определяемыми параметрами являются ; исходными данными - координаты НС ; начальные приближения координат потребителя , измеренные на этапе первичной обработки дальности до четырех НС
, (1.32)
где . (1.33)
Определим функцию . Тогда, вводя векторы , для производной (1.30) можно записать
, (1.34)
а уравнение (1.31) при преобразовать к виду
. (1.35)
Элементы матрицы определяются соотношениями
(1.36)
где - направляющие косинусы радиуса - вектора, соединяющего потребителя и i-й НС.
Для нулевого приближения значений координат потребителя вычисляют по (1.33) и элементы матрицы производных (1.34) по (1.36), Далее по (1.35) находят первое приближение , которое используют в качестве начального для второго приближения. Затем вся процедура повторяется. Вычисления заканчиваются, когда выполняются условия