Повышение точности и надежности комплекса навигационных средств обеспечения полетов с использованием обратной связи по решению навигационной задачи

• Автор: Пичугин, Сергей Михайлович
• Шифр специальности: 05.22.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 116 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ И НАДЕЖНОСТИ НАВИГАЦИОННЫХ ОПРЕДЕЛЕНИЙ В АП СРНС С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ ПО РЕШЕНИЮ НАВИГАЦИОННОЙ ЗАДАЧИ
1.1 Требования потребителей к СРНС
1.2 Анализ зависимости минимального числа спутников необходимого для решения навигационной задачи от количества СРНС и режима работы АП СРНС
1.3 Оценка влияния режима работы АП СРНС, числа спутников в рабочем созвездии и их взаимного расположения на точностные характеристики АП СРНС
1.4 Разработка алгоритма работы АП СРНС с использованием обратной связи по решению навигационной задачи
1.5 Основные результаты и выводы
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ СОВМЕСТНОГО ПРИМЕНЕНИЯ АП СРНС И ИНС С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ ПО РЕШЕНИЮ НАВИГАЦИОННОЙ ЗАДАЧИ
2.1 Анализ схем совместного применения АП СРНС и ИНС
2.2 Моделирование алгоритмов совместного применения АП СРНС и ИНС с использованием обратной связи по решению навигационной задачи..
2.3 Основные результаты и выводы
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИФРНС В КАЧЕСТВЕ РЕЗЕРВНОЙ НАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ..
3.1 Сравнительный анализ алгоритмов определения местоположения ВС по сигналам радионавигационных систем с наземным базированием опорных станций

3.2 Исследование возможности применения коррекции навигационных параметров в ПИ ИФРНС по данным от АП СРНС
3.3 Основные результаты и выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
СПИСОК ИЛЛЮСТРАТИВНОГО МАТЕРИАЛА

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. На сегодняшний день спутниковые
радионавигационные системы (СРНС) нашли широкое применение во многих отраслях промышленности и сферах современной жизни. Аппаратура
потребителей (АП) СРНС становится основным навигационным устройством при решении задачи определения местоположения воздушных, космических,
наземных и морских потребителей. Это является следствием того, что современные СРНС обладают такими характеристиками как: глобальность
рабочей зоны, высокая точность и непрерывность измерения навигационных параметров потребителей.
В связи с последовательным введением концепции ИКАО СИЗ/АТМ предусматривается использование СРНС не только в целях навигации, но и для наблюдения за воздушным пространством в целях УВД (принцип автоматического зависимого наблюдения (АЗН)). В связи с этим значительно ужесточились требования к АП СРНС, что привело к необходимости совершенствования методов повышения точности и надежности определения координат и составляющих вектора скорости воздушных судов (ВС) с применением СРНС.
Несмотря на свои достоинства СРНС имеет ряд недостатков: пропадание сигналов навигационных спутников (НС) при затенениях приемной антенны, низкий уровень принимаемого сигнала, относительно низкая частота выдачи навигационных параметров. При затенении приемной антенны конструкцией ВС или при высокой маневренности ВС в АП СРНС возможны срывы в слежении за сигналами от НС. Это обстоятельство влечет за собой потерю сигналов от НС, и как следствие уменьшение числа НС, что в свою очередь, влияет на точность определения навигационных параметров ВС или приводит к прекращению навигации в АП СРНС. В АП СРНС канал, по которому был срыв в слежении за сигналом от НС, дает ошибку в измерении псевдодальности (ПД) и псевдоскорости (ПС), которая в свою очередь ухудшит точность определения

движения ВС, альманахи СРНС ОРЗ/ГЛОНАСС.
В блоке «Сценарий движения объекта» формируется траектория движения ВС. В нем в качестве начальных данных задается начальное положение ВС в прямоугольной системе координат Хвс = х,У,г, Так же в этом блоке
задается динамика движения ВС: скорость движения, значение ускорения, начало действия ускорения и его длительность. На выходе блока получается массив координат и скоростей ВС.
Далее формируется матрица измерений (1.5). Она имеет N строк по числу НС рабочего созвездия. Значение N выступает как параметр моделирования. Также в качестве параметров выступают начальное время моделирования и длительность моделирования. На основе этих данных и заданных альманахов СРНС ОРЗ/ГЛОНАСС с учетом полученной в блоке «Сценарий движения объекта» траектории движения рассчитывается матрица N. Первые три столбца матрицы Н — направляющие косинусы. В случае работы по одной системе четвёртый столбец состоит из единиц. При работе по двум СРНС rJTOHA.CC/GPS появляется пятый столбец. В данном случае четвертый столбец содержит единицы в строках, соответствующих НС первой системы, и нули в оставшихся строках. Пятый столбец содержит единицы в строках, соответствующих НС второй системы, и нули в оставшихся строках.
В блоке «Настройка следящих фильтров» задается время накопления и значения коэффициентов следящих фильтров.
В блоке «Модель работы коррелятора с векторной обработкой» по сформированной траектории и заданным входным параметрам осуществляется моделирование работы коррелятора, при котором сигналы управления в контурах слежениях за параметрами сигналов связаны друг с другом через решение НЗ. Расчеты выполняются по формулам (1.26-1.29).
На выходе модели получается массив координат и скоростей ВС. Далее полученные данные сравниваются с исходной траекторией.
Результаты моделирования работы предложенного алгоритма при установке АП СРНС на неподвижном объекте приведены в таблице 1.9. В ней приведены