Библиотека · ИПА РАН

Публикации

Поиск

Концепция создания и применения помехозащищенных систем автономной навигации по геофизическим полям

В. Ф. Фатеев, О. В. Денисенко, А. М. Каверин, И. С. Сильвестров, Д. С. Бобров

Труды ИПА РАН, вып. 74, 42–56 (2025)

Ключевые слова: автономная навигация, гравитационное поле Земли, магнитное поле Земли, геофизические поля, гравиметр, магнитометр, гравитационный градиент, квантовый атомный гравиметр

Информация о статье Текст статьи

Аннотация

Основой систем автономной навигации (САН) управляемых средств в настоящее время являются бесплатформенные инерциальные навигационные системы (БИНС), способные самостоятельно определять движение объекта навигации. Однако БИНС применимы только на начальном участке трассы движения, на протяженных трассах показания БИНС необходимо корректировать. В статье предложена Концепция создания и применения помехозащищенных САН по геофизическим полям, которые основаны на комплексном использовании БИНС и измерителей параметров гравитационного и магнитного полей Земли (ГПЗ и МПЗ). Цель разработки Концепции состояла в определении основных путей развития теоретических и экспериментальных основ комплексных геофизических САН, в том числе для обеспечения «бесшовной» навигации, в определении направлений их фундаментального и метрологического обеспечения, а также в расширении областей их применения. На основе математического моделирования авторами проведена оценка ожидаемой точности комплексных геофизических САН, которые подтверждены испытаниями макетов САН. На основе оценки точности обоснованы требования к измерителям ГПЗ и МПЗ. Проведены оценки требований к точности измерителей в режиме «бесшовной» навигации. Проанализирован имеющийся мировой и отечественный задел по геофизическим САН, представлены возможности использования новых измерителей ГПЗ и МПЗ, которые могут применяться для построения навигационных карт и для измерения текущих параметров полей на борту объекта навигации. Особое внимание авторами уделено состоянию и возможностям применения высокоточных квантовых атомных и квантовых оптических (лазерных) измерителей, которые обладают исключительными возможностями для повышения точности и оперативности измерений. Представлены возможности создания и применения оригинальных космических бортовых измерителей для построения навигационных карт на удаленных территориях. Все новые предложения защищены патентами. Для фундаментального обеспечения САН предложена геодезическая сеть «Квантовый футшток», которая реализуется на стандартах частоты и времени с нестабильностью от 10⁻¹⁷ до 10⁻¹⁹. Сеть предназначена для создания высокоточной высотной основы страны, включая Арктический регион. Рассмотрены направления развития эталонной гравиметрической базы геофизических САН. К реализации положений Концепции предлагается пригласить исполнителей из Минпромторга, Росстандарта, Росатома, Росреестра, Роскосмоса и других заинтересованных ведомств.

Цитирование

Текст

Бибтех

RIS

В. Ф. Фатеев, О. В. Денисенко, А. М. Каверин, И. С. Сильвестров, Д. С. Бобров. Концепция создания и применения помехозащищенных систем автономной навигации по геофизическим полям // Труды ИПА РАН. — 2025. — Вып. 74. — С. 42–56.

@article{fateev2025,
  abstract = {Основой систем автономной навигации (САН) управляемых средств в настоящее время являются бесплатформенные инерциальные навигационные системы (БИНС), способные самостоятельно определять движение объекта навигации. Однако БИНС применимы только на начальном участке трассы движения, на протяженных трассах показания БИНС необходимо корректировать. В статье предложена Концепция создания и применения помехозащищенных САН по геофизическим полям, которые основаны на комплексном использовании БИНС и измерителей параметров гравитационного и магнитного полей Земли (ГПЗ и МПЗ).
Цель разработки Концепции состояла в определении основных путей развития теоретических и экспериментальных основ комплексных геофизических САН, в том числе для обеспечения «бесшовной» навигации, в определении направлений их фундаментального и метрологического обеспечения, а также в расширении областей их применения. На основе математического моделирования авторами проведена оценка ожидаемой точности комплексных геофизических САН, которые подтверждены испытаниями макетов САН. На основе оценки точности обоснованы требования к измерителям ГПЗ и МПЗ. Проведены оценки требований к точности измерителей в режиме «бесшовной» навигации. Проанализирован имеющийся мировой и отечественный задел по геофизическим САН, представлены возможности использования новых измерителей ГПЗ и МПЗ, которые могут применяться для построения навигационных карт и для измерения текущих параметров полей на борту объекта навигации. Особое внимание авторами уделено состоянию и возможностям применения высокоточных квантовых атомных и квантовых оптических (лазерных) измерителей, которые обладают исключительными возможностями для повышения точности и оперативности измерений. Представлены возможности создания и применения оригинальных космических бортовых измерителей для построения навигационных карт на удаленных территориях. Все новые предложения защищены патентами.
Для фундаментального обеспечения САН предложена геодезическая сеть «Квантовый футшток», которая реализуется на стандартах частоты и времени с нестабильностью от 10⁻¹⁷ до 10⁻¹⁹. Сеть предназначена для создания высокоточной высотной основы страны, включая Арктический регион. Рассмотрены направления развития эталонной гравиметрической базы геофизических САН.
К реализации положений Концепции предлагается пригласить исполнителей из Минпромторга, Росстандарта, Росатома, Росреестра, Роскосмоса и других заинтересованных ведомств.},
  author = {В.~Ф. Фатеев and О.~В. Денисенко and А.~М. Каверин and И.~С. Сильвестров and Д.~С. Бобров},
  doi = {10.32876/ApplAstron.74.42-56},
  issue = {74},
  journal = {Труды ИПА РАН},
  keyword = {автономная навигация, гравитационное поле Земли, магнитное поле Земли, геофизические поля, гравиметр, магнитометр, гравитационный градиент, квантовый атомный гравиметр},
  note = {russian},
  pages = {42--56},
  title = {Концепция создания и применения помехозащищенных систем автономной навигации по геофизическим полям},
  url = {http://iaaras.ru/library/paper/2223/},
  year = {2025}
}

TY  - JOUR
TI  - Концепция создания и применения помехозащищенных систем автономной навигации по геофизическим полям
AU  - Фатеев, В. Ф.
AU  - Денисенко, О. В.
AU  - Каверин, А. М.
AU  - Сильвестров, И. С.
AU  - Бобров, Д. С.
PY  - 2025
T2  - Труды ИПА РАН
IS  - 74
SP  - 42
AB  - Основой систем автономной навигации (САН) управляемых средств в
настоящее время являются бесплатформенные инерциальные навигационные
системы (БИНС), способные самостоятельно определять движение объекта
навигации. Однако БИНС применимы только на начальном участке трассы
движения, на протяженных трассах показания БИНС необходимо
корректировать. В статье предложена Концепция создания и применения
помехозащищенных САН по геофизическим полям, которые основаны на
комплексном использовании БИНС и измерителей параметров
гравитационного и магнитного полей Земли (ГПЗ и МПЗ).  Цель
разработки Концепции состояла в определении основных путей развития
теоретических и экспериментальных основ комплексных геофизических
САН, в том числе для обеспечения «бесшовной» навигации, в определении
направлений их фундаментального и метрологического обеспечения, а
также в расширении областей их применения. На основе математического
моделирования авторами проведена оценка ожидаемой точности
комплексных геофизических САН, которые подтверждены испытаниями
макетов САН. На основе оценки точности обоснованы требования к
измерителям ГПЗ и МПЗ. Проведены оценки требований к точности
измерителей в режиме «бесшовной» навигации. Проанализирован имеющийся
мировой и отечественный задел по геофизическим САН, представлены
возможности использования новых измерителей ГПЗ и МПЗ, которые могут
применяться для построения навигационных карт и для измерения текущих
параметров полей на борту объекта навигации. Особое внимание авторами
уделено состоянию и возможностям применения высокоточных квантовых
атомных и квантовых оптических (лазерных) измерителей, которые
обладают исключительными возможностями для повышения точности и
оперативности измерений. Представлены возможности создания и
применения оригинальных космических бортовых измерителей для
построения навигационных карт на удаленных территориях. Все новые
предложения защищены патентами.  Для фундаментального обеспечения САН
предложена геодезическая сеть «Квантовый футшток», которая
реализуется на стандартах частоты и времени с нестабильностью от
10⁻¹⁷ до 10⁻¹⁹. Сеть предназначена для создания высокоточной высотной
основы страны, включая Арктический регион. Рассмотрены направления
развития эталонной гравиметрической базы геофизических САН.  К
реализации положений Концепции предлагается пригласить исполнителей
из Минпромторга, Росстандарта, Росатома, Росреестра, Роскосмоса и
других заинтересованных ведомств.
DO  - 10.32876/ApplAstron.74.42-56
UR  - http://iaaras.ru/library/paper/2223/
ER  -