Отработка методики прогнозирования расхождения шкал бортовых часов с помощью программного имитатора

В. М. Тиссен, А. Ю. Балахненко, В. Д. Рачков

ЗСФ ФГУП «ВНИИФТРИ» г. Новосибирск, Россия

Точность КВНО зависит от множества влияющих факторов, среди которых расхождение шкал бортовых часов относительно шкалы центрального синхронизатора вносит значимый вклад в суммарную погрешность навигационных измерений. Для компенсации этой погрешности рассчитываются частотно-временные поправки (ЧВП) к бортовым часам, которые в составе навигационного сообщения передаются на борт навигационных спутников (НС).

Для оценивания ЧВП используются различные модели ухода бортовых часов. Как правило, эти модели основаны на уравнениях, в которых учитываются сдвиг и дрейф частоты генератора квантовых часов [1]. Шумовые процессы различной природы и мощности приводят к нестабильностям хода часов систематического и случайного характера, оценку величин которых выполнить весьма затруднительно. По этой причине в большинстве случаев принимаются линейные модели, параметры которых переопределяются каждые два часа на предусмотренный период закладки в бортовой компьютер навигационных спутников эфемеридно-временной информации. Однако при увеличении периода закладки эфемеридно-временной информации возникает необходимость в более долгосрочных прогнозах.

Предлагаемая нами прогностическая модель ухода часов навигационных спутников состоит из комбинации полинома второй степени и квазипериодической компоненты, представляющей собой суперпозицию ограниченного числа гармоник, параметры которых оцениваются с помощью МНК. Верификация данной модели выполнялась как по реальным данным рядов ЧВП, так и по данным, синтезированных искусственным путем с помощью разработанного программного имитатора [2]. Полученные результаты показали целесообразность использования программного имитатора для отработки технологии прогнозирования ухода бортовых часов на различные сроки.

Литература

1) Одуан К., Гино Б. Измерение времени. Основы GPS / пер. с англ. Ю. С. Домнина / под ред. В. М. Татаренкова. М.: Техносфера, 2002. 400 с.

2) Тиссен В. М. Имитационная модель нестабильности атомных часов // Вестник СГУГиТ (Сибирского государственного университета геосистем и технологий). 2011. № 3 (16). С. 107–11.