О расширении функциональных возможностей НАП СРНС при работе по двум спутниковым системам

В. И. Бабуров, Н. В. Васильева, Н. В. Иванцевич

Труды ИПА РАН, вып. 59, 3–8 (2021)

DOI: 10.32876/ApplAstron.59.3-8

Ключевые слова: спутниковые радионавигационные системы, навигационное поле, информационные характеристики, точность, имитационное моделирование

Аннотация

Спутниковые радионавигационные системы (СРНС) в настоящее время используются в различных направлениях человеческой деятельности, в том числе в области движения транспортных средств. В силу глобальности и непрерывности навигационных полей спутниковых систем второго поколения, использующих средневысокие орбиты, они перспективны для навигации летательных аппаратов различного назначения, от воздушных судов до космических аппаратов и малых беспилотных летательных аппаратов. В этих применениях реализуются как штатные, так и нештатные варианты использования навигационных полей СРНС. К штатному использованию навигационного поля относится функционирование навигационной аппаратуры потребителя СРНС при условиях, оговоренных в интерфейсных документах на эти системы. В этих ситуациях должны обеспечиваться точности навигационных определений, зафиксированные в этих документах. Однако при эксплуатации воздушных судов, космических аппаратов, беспилотных летательных аппаратов и других объектов возникают нештатные ситуации, такие как затенения отдельных областей окружающего потребителя пространства, например горами, постройками или искусственными препятствиями; работа в условиях крена, тангажа воздушного или качки морского судна; наличие отражений от подстилающей и других отражающих поверхностей и другие нештатные ситуации. Некоторые из перечисленных ситуаций могут быть преодолены, если использовать информационную избыточность навигационного поля, создаваемого двумя СРНС, например, ГЛОНАСС + GPS, ГЛОНАСС + BeiDou и в других сочетаниях СРНС. Кроме того, при одновременном использовании навигационных полей двух СРНС появляется возможность для упрощения алгоритмов обработки информации при дифференциальных (относительных) местоопределениях за счёт реализации метода передачи дифференциальных поправок по координатам, а не по псевдодальностям. В статье анализируется состав рабочих созвездий навигационных спутников ГЛОНАСС + GPS, оценивается информационная избыточность рабочих созвездий спутников при штатном и различных вариантах нештатного использования навигационного поля; проводится сравнение с аналогичными характеристиками систем ГЛОНАСС и GPS при стандартных и относительных местоопределениях. Результаты получены методом имитационного математического моделирования и представлены в виде таблиц, содержащих параметры распределений числа НИСЗ в рабочих созвездиях и геометрических факторов, при различных ограничениях, соответствующих нештатным ситуациям. Полученные результаты могут быть полезны при оценке точности и надёжности навигационно-временных определений бортовыми навигационно-посадочными комплексами летательных аппаратов различного назначения в сложных условиях выполнения полётов.

Цитирование