Оптимизация обработки информации в спутниковых навигационных системах с учетом ограничений, накладываемых аппаратурой потребителей, и неблагоприятных условий местоопределения

• Автор: Стребков, Владислав Владимирович
• Шифр специальности: 05.22.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 107 с. : ил

Введение

1. Обоснование модели навигационных измерений вСРНС

1.1. Краткая характеристика СРНС.

1.2. Модели динамики движения ВС и навигационных измерений .

1.3. Уравнения измерений при работе по двум различным СРНС. .

1.4. Основные результаты и выводы

2. Сравнение методов определений координат ВС в СРНС.

2.1. Методы определения координат ВС по измерениям навигационных параметров.

2.2. Определение ошибок оптимальной линейной фильтрации путем численного решения уравнения Риккати

2.3. Алгоритм формирования и решения уравнения Риккати.

2.4. Субоптимальный алгоритм линейной фильтрации координат ВС.

2.5. Основные результаты и выводы
3. Влияния характеристик аппаратуры потребителей и динамики движения ВС на точность местоопределения
3.1. Влияние периодичности измерения навигационных параметров.
3.2. Влияние параметров динамической модели движения ВС .
3.3. Влияние нестабильности бортового опорного генератора
и ошибок измерения дельтадальностей.
3.4. Точность местоопределения при работе по трем КА с поддержкой по высоте.
3.5. Основные результаты и выводы
4. Влияние геометрической конфигурации системы и избы точности измерительной информации на точность
м есгоо п ределе II и я
4.1. Зависимость ошибок от геометрического фактора при различных методах определения координат
4.2. Использование избыточности измерений дня повышения точ ности местоо ределенИЯ.
4.3. Основные результаты и выводы.
Заключение.
Список использованных источников


В работе даются рекомендации, позволяющие выбирать метод обработки в зависимости от требуемой точности, динамических характеристик подвижного объекта и других факторов. Приведенные в работе алгоритмы позволяют использовать возможности, возникающие в связи с совершенствованием вычислителей и программно-математического обеспечения бортовой аппаратуры. Приемоиндикатор СРНС может рассматриваться как составная часть навигационной подсистемы управления перемещением ВС, обобщенная структурная схема которой представлена на рис. В1. Рис. В.1. Дс(/), полученной путем обработки навигационной информации, поступающей отдатчиков и содержащейся в векторе наблюдения А(/). Роль приемоиндикатора СРНС в составе навигационной подсистемы зависит от состояния СРНС. В настоящее время с учетом неполного развертывания отечественной СРНС ГЛОНАСС и недостаточного количества сертифицированного бортового оборудования приемоиндикатор CPIIC может рассматриваться как вспомогательное средство, используемое, например, в качестве позиционного корректора штатного навигационного оборудования курсо-доплеровского типа. В перспективе, при развитии СРНС, возможно построение навигационного комплекса на основе приемоиндикатора СРНС, комплексируемого с друг ими навигационными средствами, обеспечивающего самолетовождение на всех этапах полета, включая посадку. Вопросам оценки повышения эффективности навигационного обеспечения ВС при использовании СРНС в переходный период и при полном переходе на спутниковую технологию посвящена работа []. В ней проанализирована связь повышения точности местоопределения ВС, анализу путей которого посвящена настоящая работа, с повышением безопасности полетов, являющейся основной характеристикой эффективности навигационного обеспечения ВС []. Требования к точности местоопределения, необходимой для решения различных навигационных задач, приведены в [, 1. Из изложенного можно сделать вывод об актуальности проведения исследований по теме диссертации. Цель и задачи исследования. Целью работы является оптимизация обработки информации в спутниковых навигационных системах с учетом ограничений, накладываемых аппаратурой потребителей, и неблагоприятных условий местоопределения. Обоснование моделей динамики движения ВС и навигационных измерений в CPI 1C. Сравнение методов определения координат ВС с использованием-CPI 1C и их совершенствование. Анализ влияния характеристик аппаратуры потребителей и динамики движения на точность местоопределения. Анализ влияния геометрической конфигурации системы и избыточности измерительной информации на точность местоопределения. Методы исследований. При решении перечисленных задач в работе использованы методы теории оптимальной линейной фильтрации, матричного исчисления и математического моделирования. Научная повита работы. Научная новизна работы состоит в том, что в ней впервые проведен системный анализ возможности повышения точности определения координат ВС с использованием СРНС путем оптимизации обработки навигационной информации с учетом ограничений, накладываемых аппаратурой потребителей, и неблагоприятных условий местоопределения. Разработан метод анализа точности многомерной оптимальной линейной фильтрации на основе алгоритма численного решения уравнения Риккати. Разработан субоптимальный алгоритм линейной фильтрации, позволяющий снизить объем вычислений по сравнению с объемом вычислений при оптимальном алгоритме. Проведен сравнительный анализ точности следующих способов определения координат в СРНС: метода наименьших квадратов, квазиоп-тимальной и оптимальной линейной фильтрации при различных значениях периода дискретизации измерений и параметров динамической модели движения ВС. Проведен анализ влияния на точность определения координат включения в состав вектора измерений дельта-дальностей (радиальных псевдо^с ко росте й КА относительно ВС). Проведен анализ точности определения координат при работе по трем КА с поддержкой по высоте. Предложен алгоритм, позволяющий производить местоопределе-ние по созвездию, включающему КА, принадлежащие к двум несинхрони-зированным СРНС.