| |||
а) Предварительное измерение (или теоретические расчёты) для нахождения параметров ожидаемого измеряемого сигнала.2. Измеряемый x(t) и опорный Xr сигналы рассматриваются как случайные, что позволяет использовать аппарат теории вероятности и получить следующие важные выводы:
б) калибровка датчика в соответствии с результатами предыдущего пункта.
в) Измерение реального сигнала.
а) Вычисляются значения и продолжительности ступеней опорного сигнала - раздел 4.4.
б) Модифицирование предыдущего метода - заранее учитывается аддитивная погрешность, что позволяет повысить точность корркции нелинейности - раздел 4.4.
Недостатком обоих методов является то, что для каждого измерения требуется проводить калибровку, чтобы выбрать значения ступеней опорного сигнала, требуемый при ожидаемом входном сигнале. Не всегда возможно и обеспечить требуемые значения ступеней опорного сигнала. Например, при измерении ускорения для калибровки мы не имеем значений больше ±g, а при измерении нередко ускорение достигает нескольких g.
в) Задаются значения и вычисляются продолжительности ступеней опорного сигнала - раздел 4.6. При этом самих ступеней требуется в два раза больше, чем в обоих предыдущих методах. Достоинством этого метода является то, что выбранных заранее значений опорного сигнала достаточно при любом входном сигнале. Этот метод наиболее удобен в реализации.
f = ¾¾¾
s Ö
2p
- датчиков линейного ускорения (акселерометров);Преимущества методов инерциальной навигации состоят в автономности, помехозащищённости и возможности полной автоматизации всех процессов навигации. Благодаря этому методы инерциальной навигации получают всё более широкое применени при решении проблем навигации надводных судов, подводных лодок, самолётов, космических аппаратов и других движущихся объектов.
- гироскопических устройств, воспроизводящих на объекте систему отсчёта (например, с помощью гиростабилизированной платформы) и позволяющих определять углы поворота и наклона объекта, используемые для его стабилизации и управления движением;
- вычислительных устройств (ЭВМ), которые по ускорениям (путём их интегрирования) находят скорость объекта, его координаты и др. параметры движения.
e-x2/2s2 |
Tr | |||
Wr = | òYr×dt; | ||
0 |
t | |||
W(t) = | òy(t)×dt . | (1) | |
0 |
T | Tr | |||
V(T) = | òx(t)×dt и Vr = | òXr×dt | (2) | |
0 | 0 |
- плотность вероятности неотрицательна: p(x) ³ 0; | (3) | |||
¥ | ||||
- интеграл от плотности вероятности равен единице: | ò p(x)×dx = 1 | (4) | ||
-¥ |
n | (5) | ||
p(Xr) = | S di, | ||
i=1 |
¥ | |||
Mi = | òp(x)×Xi×dx | (6) | |
-¥ |
T | |||
Mi = (1/T) | òxi(t)dt | (7) | |
0 |
y = a0 + (1+ a1)×x + a2×x2 + a3×x3 + . . . | (8) |
W(T) = T×(M1 + a1×M1 + a2×M2 + a3×M3 + . . .) | (9) |
Wr =T1×X1 +T2×X2 +T3×X3 + . . . + a0×(T1 +T2 +T3 + . . . ) + a1×(T1×X1 +T2×X2 +T3×X3 + . . . ) + a2×(T1×X12 +T2×X22 +T3×X32 + . . . ) + . . . | (10) |
DV = a0×(T1 +T2 +T3 + . . . + Tn - T) + a1×(T1×X1 +T2×X2 +T3×X3 + . . . + Tn×Xn - T×M1) + a2×(T1×X12 +T2×X22 +T3×X32 + . . . Tn×Xn2 - T×M2) + . . . + an-1×(T1×X1i-1 +T2×X2n-1 +T3×X3n-1 + . . . Tn×Xin-1 - T×Mi-1) + . . . | (11) |
T = T1 + T2 + . . . + Tn; T×M1 = T1×X1 + T2×Xn + . . . + Tn×Xn; T×M2 = T1×X12 + T2×Xn2 + . . . + Tn×Xn2; T×M3 = T1×X13 + T2×Xn3 + . . . + Tn×Xn3; | ![]() | (12) | |||||
. | . | . | . | . | . | ||
T×Mn = T1×X1n + T2×Xnn + . . . + Tn×Xnn. |
T = T1 + T2; T×M1 = T1×X1 + T2×X2; T×M2 = T1×X12 + T2×X22; T×M3 = T1×X13 + T2×X23. | ![]() | (14) |
X2 - |
× X + |
= 0 | (15) | ||||||||||
M2 - M12 | M2 - M12 |
T | 1 | |||
W(t) = | òy(t)×dt = | ò(1 + 2t + t2 + t3)dt = 1 + 1+ 1/3 + 1/4 =2.5833 | ||
0 | 0 |
T×M1 = T1×X1 + T2×Xn + . . . + Tn×Xn; T×M2 = T1×X12 + T2×Xn2 + . . . + Tn×Xn2; T×M4 = T1×X14 + T2×Xn4 + . . . + Tn×Xn4; | ![]() | (16) | |||||
. | . | . | . | . | . | ||
T×Mn = T1×X1n + T2×Xnn + . . . + Tn×Xnn. |
T×M1 = T1×X1 + T2×X2; T×M2 = T1×X12 + T2×X22; T×M3 = T1×X13 + T2×X23. T×M4 = T1×X14 + T2×X24. |
![]() | (17) |
X2 - |
× X + |
= 0 | (18) | ||||||||||
M22 - M4×M1 | M22 - M4×M1 |
T | |
Wr = | òYr×dt = T1×(2X1 + X12 + X13 + X14) + T2×(2X2 + X22 + X23 + X24) = 1.7833. |
0 |
T | T | |
W(t) = | òy(t)×dt = | ò(2t + t2 + t3 + t4)dt = 1 + 1/3 + 1/4 + 1/5 = 1.7833. |
0 | 0 |
T = T1 + T2 + T3 + T4; T×M1 = T1×X1 + T2×X2 + T3×X3 + T4×X4; T×M2 = T1×X12 + T2×X22 + T3×X32 + T4×X42; T×M3 = T1×X13 + T2×X23 + T3×X33 + T4×X43. |
![]() |
4 | 4 | |||
Wr = | S | Yi×Ti = | S | (Xi + Xi3)×Ti = 0×1/8+(1/3+1/27)×3/8+(2/3+4/27)×3/8+(1+1)×1/8=3/4 |
i=1 | i=1 |
t | t | t | ||
Величина W(t) = | òy(t)dt = | ò[x[(t) + x3(t)]dt = | ò(t + t3)dt = t2/2 + t4/4 | |
0 | 0 | 0 |
__ | ||
T1,2 = ±1; T3,4 = ± | Ö | 3. |
T | T | |||
V(T) = | òx(t)dt = | òt×dt = 0.5 | ||
0 | 0 |
t | ||||
W(t) = | ò(0.9×t + 0.729×t3)×dt = [0.9×t2/2] + [0.729×t4/4] | |||
0 |
4 | Ti | 4 | Ti | 4 | |||||
Wr = | S | òYi×dt = | S | ò(Xi + Xi3)×dt = | S(Xi + Xi3)×Ti = 14.5215 - 15.2936 - 17.4546 + 18.9767 = 3/4. | ||||
i=1 | 0 | i=1 | 0 | i=1 |
* Положение спорное, ведь даже Фридрих Энгельс сморозил в "Диалектике природы" глупость о мнимых числах, утверждая, что они исчезают, едва лишь математик перестаёт думать о них. Энгельсу, не завершившему своего образования, простительно, ведь и Карл Маркс, окончивший и гимназию, и университет, уже в зрелом возрасте без особого успеха пытался постичь суть диффренциального исчисления. Об его тщетных потугах свидетельствуют дошедшие до нас "Математические рукописи Маркса". |
* А вот как-то на одной научной конференции профессор Ш.Ю.Исмаилов, бывший научным руководителем моего Куликова, съязвил: "Обобщённые критерии точности, это, конечно, очень интересно, если они существуют" )). |
4 |
S di = d, |
i=1 |
T | ![]() | t | ![]() | ||
tи = 2 | òr(t)× | 1- | ×dt | ||
0 |
DS = | SDi | (19) | |
i | |||
sS = | Ssi | (20) | |
i |
__ | ||
Здесь D - дисперсия, s = | Ö | D - среднее квадратическое отклонение |
DS = | SDi + 2ri,j× | S si×sj | (21) | |
i | i<j |
¥ | ||||
tи1 = | òr(t)×dt, | (22) | ||
-¥ |
| 1 | ¥ |
òôr(t)ô×dt | (23) | |
-¥ |
tи3 = | ¥ | (24) | ||
òr(t)×t×dt | ||||
-¥ | ||||
¾¾¾¾ | ||||
¥ | ||||
òr(t)×dt | ||||
-¥ |
n | |
Q = | SDQi |
i=1 |
| d2RQ(t,t') | (25) | ||
¾¾¾¾ | ||||
dt×dt' |
T | ||||
D[Q] = D[V]× | òòr(t,t')dt×dt', | (26) | ||
0 |
DT | ||||
D[DQ] = D[V]× | òòr(t,t')dt×dt'. | |||
0 |
D[Q] = | T | (27) | ||
D[DQ]× | òòr(t,t')dt×dt' | |||
0 | ||||
¾¾¾¾¾¾¾¾ | ||||
DT | ||||
òòr(t,t')dt×dt' | ||||
0 |
D[Q] = D[DQ]×(tи/T)2×(T/tи). | (28) |
tи = | × | T | (29) | ||
òò r(t,t')×dt×dt' | |||||
4×DT2 | 0 | ||||
¾¾¾ | ¾¾¾¾¾¾ | ||||
T | 2DT | ||||
òò r(t,t')×dt×dt' | |||||
0 |
tи = | DT2 | r(T) + C1 + C2×T | (30) | |
¾¾ × | ¾¾¾¾¾¾¾¾¾, | |||
T | r(2DT) + C3 + 2×C4×T |
tи = | DT2 | × | 1 - r(T) | (31) | |
¾¾ | ¾¾¾¾¾ | ||||
T | 1 - r(2×DT) |
tи = | T | ||||
1 T | òò | r(t,t')×dt×dt'. | (32) | ||
0 |
a | ¶(t×t')
| ||||||
tи = | 1 T | òò | r[t(s,t),t'(s,t)]× | ×ds×dt, | (33) | ||
G |
¶(t×t') | ![]() | ¶(t) | ¶(t) |
![]() | = | ![]() | 1/2 | -1/2 | ![]() | |||
= | = 1/2. | |||||||||||
¶(t') | ¶(t') | 1/2 | 1/2 |
T | ![]() | t | ![]() | ||
tи = 2 | òr(t)× | 1- | ×dt | (34) | |
0 |
S(w) = | __S0
|
1 + (w/b)2 |
¥ | ||
Прибегнув к преобразованию Фурье R(t) = | 1 | òS(w)×coswt×dw, найдём корреляционную |
0 |
| S0×b | ×e-bôtô |
tи = | 2 | ![]() | 1 - |
1 | (1 - e- bT) | ![]() |
![]() |
tи = | 2 | (1 - cosWT). |
* По утверждению Н.А. Некрасова, зелёным шумом народ называет весеннее пробуждение природы - http://gold-stih.ru/?p=2056, но для нас это не болee чем поэтических образ )). |
| ![]() | w0 |
| ![]() | (35) |
| w0 | (36) |
S(w) = | S0×w0 | , при w £ wн, |
S0×w0 | , при w ³ wн. |
1 | ¥ | S0w0 | ![]() | wн | w | ![]() | (37) | ||||||
Rp = | òS(w)×coswt×dw = | ò | coswt | ×dw + | ò | coswt | ×dw | ||||||
0 | 0 | wн |
![]() | (38) |
![]() | (39) |
![]() | (39) |
![]() | (40) |
![]() | (41) |
![]() | (42) |
![]() | (43) |
![]() |
T | |
D[Q] = D[V]× | òòp(t,t')dtòdt'. |
0 |
T | ![]() | t | ![]() | (44) | |||
D[Q] - 2×D[V]×T× | òr(t)× | 1- | |||||
0 |
T | ![]() | t | ![]() | ||
tи = 2 | òr(t)× | 1- | ×dt | ||
0 |
T | |||
D[Q] = D[V]×tи2× | , | (45) |
2×S0×w0 | |||
|
| (46) |
tи = Т. | (47) |
![]() |
a | a | 2 | ||
D = | òp(x)x2dx = | òbx2dx = | ba3 | |
-a | -a |
1 = 2ab; | ![]() | ||
s2 = | 2 | ba3 |
¥ | |
2. В [30] аналогичная задача аппроксимации решалась из условий равенства энтропий - | òp(x)ln[p(x)]dx. |
-¥ |