Совершенствование навигационного обеспечения мореплавания на основе контроля и повышения точностных характеристик судовой аппаратуры спутниковой навигации при эксплуатации

• Автор: Сальников, Алексей Игоревич
• Шифр специальности: 05.22.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 145 с. : ил.

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ

АИС — автоматическая идентификационная система;

АП - аппаратура потребителя;

АРБ - аварийный радиобуй;

АС - аварийный случай;

БАИС - береговая станция автоматической идентификационной системы; БМ - безопасность мореплавания;

БИТВ - бортовая шкала времени;

ВС — вектор состояния;

ГК - гирокомпас;

ГКК - гирокомпасный курс;

ГЛОНАСС — глобальная навигационная спутниковая система;

ГНСС - глобальная навигационная спутниковая система;
ДГНСС - дифференциальная глобальная навигационная спутниковая система;
ДМ — дифференциальный метод;
ДП - диаметральная плоскость;
ДФП - дифференциальная поправка;
ДПС - дифференциальная подсистема;
ИМО — Международная морская организация;
ККС - контрольно-корректирующая станция;
КС — контрольная станция;
ЛЛ — лазерный локатор;
НАЛ - навигационная аппаратура потребителя;
НКА - навигационный космический аппарат;
НОБМ — навигационное обеспечение безопасности мореплавания;
ОБМ — обеспечение безопасности мореплавания;
ОС - опорная станция;
ОУО - оптический уголковый отражатель;
ПА - приёмная аппаратура;
ПД - псевдо дальность;
ПИ - приёмоиндикатор;
ПС - псевдо скорость;
СА - судовая аппаратура;
СИК - станция интегрального контроля;
СКК — курс судового спутникового компаса;
СКП - средняя квадратическая погрешность;
СН - спутниковая навигация;
СНА - спутниковая навигационная аппаратура;
СПИ - судовой приёмоиндикатор;
СРНС - спутниковая радионавигационная система;
ССК - судовой спутниковый компас;
ССОО - система судового охранного оповещения;
УКС — удалённая контрольная станция;
ФС - фазовый сдвиг;
GDOP - геометрический фактор ухудшения точности; GPS - глобальная система позиционирования;
HDOP - горизонтальный фактор ухудшения точности; PDOP - пространственный фактор ухудшения точности; TDOP - временной фактор ухудшения точности;
UTC - Всемирное координированное время;
VDOP - вертикальный фактор ухудшения точности; WGS-84 - Всемирная геодезическая система.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИЗ СТРУКТУРЫ НАВИГАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ МОРЕПЛАВАНИЯ' СОСТАВА, ИСТОЧНИКОВ ПОГРЕШНОСТЕЙ СУДОВОЙ.АППАРАТУРЫ СПУТНИКОВОЙ НАВИГАЦИИ И ПОСТАНОВКА НАУЧНОЙ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Навигационное обеспечение как важнейший вид обеспечения безопасности плавания морских судов
1.2 Краткая характеристика судовой аппаратуры спутниковой навигации
1.2.1 Судовой приёмоиндикатор спутниковой навигации
1.2.2 Судовой спутниковый компас
1.2.3 Автоматическая идентификационная система
1.2.4 Глобальная морская система связи при бедствии и для обеспечения безопасности
1.2.5 Судовая система охранного оповещения
1.3 Анализ источников погрешностей и точности навигационных определений в спутниковых радионавигационных системах
1.4 Постановка научной задачи и основные направления исследования
1.5 Выводы по разделу
2 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ НАТУРНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА И АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ОЦЕНИВАНИЯ ТОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СУДОВОЙ АППАРАТУРЫ СПУТНИКОВОЙ
НАВИГАЦИИ
2.1 Основные положения методики проведения натурного
эксперимента по оцениванию точностных характеристик
судовой аппаратуры спутниковой навигации

навигационных задач, так и для обеспечения безопасности судовождения в различных условиях плавания.
Однако у СА СН есть ряд недостатков, связанных с особенностями, её функционирования. Для этого необходимо! провести анализ источников возможных погрешностей и их влияние на точность определения местоположения судна, который представлен в следующем подразделе.
1.3 Анализ источников погрешностей и точности навигационных определений в спутниковых радионавигационных системах
При определении места подвижных объектов с помощью СН путём одновременного измерения ПД до нескольких НКА на точность измерения навигационных параметров оказывает негативное влияние целый ряд факторов. Рассматривая в качестве базовой аппаратуру потребителя (АП) с двухэтапной обработкой сигналов, можно констатировать, что точность определения местоположения и параметров движения характеризуется двумя типами погрешностей: погрешностями, возникающими на этапе первичной обработки, и погрешностями, соответствующими вторичной обработке [40]. Так как при первичной обработке формируются оценки ПД и ПС, погрешности для данного типа — это погрешности определения ПД и ПС. На этапе вторичной обработки оценки ПД и ПС пересчитываются в оценки координат потребителя, поэтому погрешности этого типа определяются факторами, влияющими на эффективность такого пересчёта [29]. Структура основных источников погрешностей представлена на рисунке 1.12.
Рассмотрим подробнее источники погрешностей, возникающие на этапе первичной обработки. К ним относятся:
1) нестабильность бортовой и наземной шкал времени (опорных генераторов НКА - часы спутника и НАЛ), которая существенно влияет на погрешности определения ПД при использовании дальномерного метода и ПС при использовании доплеровского метода [62];