Разработка и применение методики оценки эффективности глобальных навигационных спутниковых систем

• Автор: Болкунов, Алексей Игоревич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 155 с. : ил.

Введение

Глава 1. Проблемы оценки эффективности ГНСС.

1.1 Существующий подход к оценке эффективности ГНСС

1.2 Постановка задачи создания методики оценки

эффективности ГНСС

1.3 Основные результаты и выводы главы 1.

Глава 2. Разработка методики оценки эффективности ГНСС

2.1 Построение системы описания РНП и НИХ

2.1.1 Выбор характеристик РНП и ПГ1Х.

2.1.2 Выбор рассматриваемых состояний ОГ.

2.1.3 Модели РНП и ППХ.

2.1.4 Выбор уровней описания характеристик РНП и ППХ.
2.1.5 Алгоритмы расчета характеристик РНП и ППХ
2.1.6 Направления дальнейшего развития системы описания
характеристик РНП и ППХ.
2.2 Методика оценки эффективности
2.3 Основные результаты и выводы главы
Глава 3. Исследование свойств и особенностей РНП и П IX ГНСС.
3.1 Свойства и особенности РНП и ППХ.
3.1.1 Вырожденность решения навигационной задачи.
3.1.2 . Независимость ошибок определения вектора положения потребителя от систематической составляющей измерительных ошибок
3.1.3 Периодичность характеристик радионавигационного поля и
поля потребительских характеристик
3.1.3.1 Понятия периодичности навигационных характеристик потребителя во времени и пространстве и их симметрия в пространстве.
3.1.3.2 Повторяемость по времени и пространству и симметрия
навигационных характеристик потребителя, привязанному к абсолютному пространству .
3.1.3.3 Повторяемость во времени навигационных характеристик
потребителя, расположенного на поверхности Земли стационарного в гринвичской системе координат
3.1.3.4 Повторяемость в пространстве с одновременным сдвигом во времени навигационных характеристик потребителя, связанного с Землей.
3.1.3.5 Повторяемость навигационных характеристик потребителя
системы ГЛОНАСС для деградированных характеристик.
3.1.3.6 Повторяемость во времени и пространстве ОГ других ГНСС
и i
3.2 Использование свойств и особенностей РНП и ГТПХ в
методике оценки эффективности ГНСС для системы ГЛОНАСС
3.3 Основные результаты и выводы главы
Глава 4. Применение методики оценки эффективности ГНСС
4.1 Сравнительный анализ радионавигационных полей и полей
потребительских характеристик ГНСС ГЛОНАСС, и создаваемой i
4.2 Исследование вариантов модификации ОГ системы
ГЛОНАСС
4.2.1 Недостатки существующей ОГ системы ГЛОНАСС
4.2.2 Обзор вариантов модификации ОГ
4.2.3 Характеристики точности и доступности модернизированной
з
4.3 Мониторинг радионавигационного поля и поля
потребительских характеристик ГНСС.
4.3.1 Независимый мониторинг функционирования ГНСС и
контроль качества радионавигационных полей.
4.3.2 Область допустимых значений контролируемых параметров.
4.3.3 Расчет фактических характеристик РНП и НИХ на
контролируемом интервале времени
4.4 Задачи проектирования перспективных ГНСС в интересах
освоения Луны.
4.4.1 Исследования устойчивости окололунных ОГ.
4.4.2 Затраты на поддержание ОГ
4.4.3 Навигационные характеристики систем
4.4.4 Выводы по устойчивости лунных орбитальных структур
4.4.5 Исследование устойчивости движения КА в точках либрации
системы Земля Луна
4.5 Основные результаты и выводы главы 4.
Заключение
Список литературы


В более узком смысле КВНО представляет собой процесс получения потребителями всех необходимых им. ИМИ при решении задач или достижении целей, определенных в пространстве и времени. Используемые совместно с геоинформационными системами и средствами связи системы КВНО привносят новое качество в развитие практически всех отраслей экономики транспорт, кадастровые и геодезические работы, разведка месторождений, прокладка трубопроводов и сетей электропередач, проведение сельскохозяйственных работ, системы, связи и энергоснабжения, контроль динамики сооружений, фундаментальные геодинамические и геофизические исследования. Глобальные навигационные спутниковые системы ГНСС в настоящее время являются основой современного КВНО и поэтому вопросы оценки качества функционирования, повышения, эффективности использования, развития, существующих и улучшения результативности, проектирования перспективных ГНСС приобретают особое значение . В диссертационной работе в качестве объекта исследования рассматриваются глобальные навигационные спутниковые системы. Эффективность функционирования1 ГНСС определяется качеством их радионавигационных полей РНП и полей потребительских характеристик ППХ. Потребительские характеристики КВНО это характеристики качества решения задачи координатновременного и навигационного обеспечения в навигационной аппаратуре потребителя. Очевидно, что эти. ГНСС радионавигационного поля, но и от типа навигационной аппаратуры потребителя условий распространения и приема сигналов, алгоритмов их обработки. Поле потребительских характеристик это совокупность значений параметров, описывающих качество решения навигационной задачи на1 выходе помещенной в каждую конкретную точку пространства навигационную аппаратуру потребителя оговоренного типа, с заданными условиями распространения и приема сигнала, с оговоренной диаграммой маскирующего угла места. Характеристики радионавигационного поля зависят только от параметров орбитальной группировки состава, структуры орбитальной 1руппировки, элементов орбит навигационных спутников, и др. ГНСС. Потребительские характеристики описывают сложную систему ГНСС, условия распространения и приема сигналов, навигационная аппаратура потребителя различных оговоренных типов и формируют поле, зависящее от гораздо большего количества1 неоднородных, не всегда определенных параметров. ГНСС, выборе вариантов их модернизации, проектировании новых, а также при проектировании и создании навигационной аппаратуры потребителя и потребительских целевых систем. Радионавигационное поле и поле потребительских характеристик ГНСС являются предметом исследования диссертационной работы. Эффективность ГНСС как и любой сложной технической системы это результат ее функционирования на определенном интервале времени, характеризующий степень достижения цели системы КВНО. Показатели эффективности количественные характеристики свойств системы, служащие для выбора наилучшей альтернативы из всех пригодных. Методика оценки эффективности это процесс выбора, описания и оценки количественных характеристик системы. В спутниковой навигации до сих пор отсутствует утвержденная методика оценки эффективности ГНСС. При оценке эффективности ГНСС используютсядве осредненные по всей пространственновременной области величины точность и доступность. Эти осредненные характеристики не позволяют оценить все особенности радионавигационного поля и поля потребительских характеристик ГНСС, в частности, локальные ухудшения точности решения навигационной задачи изза резкого ухудшения геометрического фактора для системы ГЛОНАСС, , i. Учитывая изложенное, целью данной диссертационной работы является разработка методики оценки эффективности ГНСС, применение которой в научноисследовательских и проектных работах позволяет учитывать более широкий спектр свойств и особенностей радионавигационного поля и поля потребительских характеристик ГНСС. Предлагаемая методика развивает традиционные подходы к оценке эффективности сложных технических систем, изложенные в работах Е. И.Игнатовича , , Э. Квейда , М. В.В. Куршина, А. А.Лебедева , , В. В.Малышева , Г.