Влияние характеристик аппаратуры потребителей спутниковых радионавигационных систем и динамики движения воздушного судна на точность местоопределения

• Автор: Хиздер, Владимир Абрамович
• Шифр специальности: 05.22.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 131 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

1. Обоснование моделей динамики движения воздушного

судна и навигационных измерений с использованием СРНС

1.1. Краткая характеристика СРНС

1.2. Требуемые характеристики навигационного обеспечения воздушных судов.

1.3.Модели динамики движения воздушного судна и навигационных измерений в СРНС.

1.4. Основные результаты и выводы.

2. Методы определения координат воздушного судна по измерениям радионавигационных параметров в СРНС и

пути их совершенствования

2.1. Сравнительный анализ алгоритмов фильтрации при навигационных определениях в СРНС.
2.2. Субоптимальный алгоритм линейной фильтрации
координат воздушного судна
2.3. Основные результаты и выводы.
3. Влияние характеристик аппаратуры потребителей СРНС и динамики движения воздушного судна на точность местоопределения и пути ослабления этого влияния
3.1. Влияние периодичности измерения радионавигационных параметров, определяемой производительностью бортового вычислителя, на точность местоопределения воздушного судна.
3.2. Влияние динамики движения воздушного судна
на точность местоопределения
3.3. Влияние точности бортовой шкалы времени и ошибок измерения псевдоскоростей на точность местоопределения воздушного судна
3.4. Зависимость ошибок местоопределения от геометрического фактора при различных алгоритмах
фильтрации координат воздушного судна.
3.5. Влияние избыточности измерений радионавигационных параметров, определяемой числом каналов приемника аппаратуры потребителей, на точность местоопределения
воздушного судна
3.6. Аппаратурные ограничения при реализации высокоточных навигационных определений по фазе несущей
3.7. Основные результаты и выводы
Заключение
Список использованных источников


В работе исследуется вопрос влияния точности измерения компонент вектор наблюдения - псевдоскоростей (дельта-дальностей) на зависимость точности местоопределения ВС от нестабильности БШВ (ОГ АП (приемо-индикатора) СРНС). Из изложенного можно сделать вывод об актуальности проведения исследований по теме диссертации. Цель и задачи исследования. Целью работы является анализ влияния характеристик аппаратуры потребителей спутниковых радионавигационных систем и динамики движения воздушного судна на точность место-определения и разработка алгоритмов обработки информации, обеспечивающих минимизацию ошибок определения координат воздушного судна при минимуме дополнительных аппаратурных средств. Обоснование моделей динамики движения воздушных судов гражданской авиации и навигационных измерений в СРНС. Сравнительный анализ методов фильтрации координат воздушного судна при навигационных определениях с использованием СРНС и их совершенствование. Анализ влияния характеристик аппаратуры потребителей СРНС и динамики движения воздушного судна на точность местоопределения. Анализ влияния геометрической конфигурации рабочего созвездия космических аппаратов СРНС и избыточности измерительной информации на точность местоопределения воздушного судна. Методы исследований. При решении перечисленных задач в работе использованы методы теории оптимальной линейной фильтрации, матричного исчисления и математического моделирования. Научная новизна работы. Научная новизна работы состоит в том, что в ней впервые проведен системный анализ возможности повышения точности определения координат воздушного судна с использованием СРНС путем оптимизации обработки навигационной информации с учетом ограничений, накладываемых аппаратурой потребителей, и неблагоприятных условий местоопределения. Проведен сравнительный анализ алгоритмов фильтрации координат воздушного судна при навигационных определениях в СРНС с точки зрения требований, предъявляемых к производительности бортового вычислителя, и реализуемой точности местоопределения воздушного судна. Разработан субоптимальный алгоритм линейной фильтрации координат воздушного судна, позволяющий при его применении в аппаратуре потребителей СРНС уменьшить необходимый объем вычислений по сравнению с объемом вычислений при оптимальном алгоритме с сохранением достаточно высокой точности местоопределения воздушного судна. Проведен анализ влияния на точность определения координат воздушного судна включения в состав вектора измерений радиальных псевдоскоростей воздушного судна относительно космических аппаратов рабочего созвездия СРНС и точности этих измерений. Проведен анализ зависимости ошибки местоопределения воздушного судна от интенсивности и эффективной ширины спектра флуктуаций его скорости и нестабильности частоты бортового опорного генератора при различных алгоритмах линейной фильтрации координат воздушного судна. Показано, что использование оптимальной линейной фильтрации координат воздушного судна при навигационных определениях в СРНС позволяет ослабить влияние геометрической конфигурации рабочего созвездия космических аппаратов на точность местоопределения воздушного судна. Получено выражение для обобщенного геометрического фактора, применимого для оценки влияния геометрической конфигурации рабочего созвездия космических аппаратов СРНС в условиях, когда число измерительных каналов превышает число определяемых навигационных параметров, а определение координат воздушного судна осуществляется с использованием метода наименьших квадратов. Определены ограничения, накладываемые на допустимое отношение/сигнал в аппаратуре потребителей СРНС при навигационных определениях по фазе несущей, связанные с многозначностью фазовых измерений и использованием цифровых методов обработки. СРНС и определения оптимального состава измерительной информации при изменяющемся избыточном составе рабочего созвездия космических аппаратов. Внедрение результатов. Основные результаты диссертационной работы внедрены в Московском конструкторском бюро «Компас» и в МГТУ ГА, что подтверждено соответствующими актами.