СОДЕРЖАНИЕ: |
| Боровков Владимир Алексеевич. Алгоритм спутниковой радионавигации низковысотного космического аппарата при перерывах в поступлении измерений: Дис. ... канд. техн. наук : 05.07.09 ,-М.: РГБ, 2006, 2006 Цель, которая достигается в диссертации при постановке совместной задачи сглаживания-прогнозирования, применительно к использованию спутниковой радионавигации для навигационного обеспечения НКА, заключается в использовании регуляризации решения для нахождения навигационной оценки в заданный момент времени. Регуляризация проводится с использованием априорной информации об уровне ошибок математической модели движения в заданный момент времени, зависит от интервала времени последнего измерения до момента вычисления навигационной оценки и основывается на чувствительности алгоритма к погрешностям используемого баллистического коэффициента. Имеется в виду использование свойства соизмеримости ошибок векторов навигационных решений, поступающих из НП, и влияния погрешности баллистического коэффициента на интервале навигационных измерений на точность прогнозирования.
На основании выше изложенного формулируется решаемая проблема и цель диссертационной работы.
Решаемая в диссертации проблема: повышение эффективности и надежности решения целевых задач НКА за счет совершенствования алгоритмического обеспечения спутниковой радионавигации в условиях перерывов в поступлении измерений.
Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка алгоритма вычисления навигационной оценки, адаптивного к ошибкам модели движения при прогнозировании навигационного вектора и к изменениям статистических характеристик навигационных измерений. Алгоритм должен вычислять навигационную оценку, которая обладает свойством чувствительности к изменениям параметров модели |
|
|
|
| Перечень сокращений и условных обозначений |
| введение |
| Глава 1 Формулировка проблемы решения задачи спутниковой навигации в бортовом комплексе управления низковысотных КА |
| в главе анализируется проблема решения задачи обеспечения навигационной информацией БКУ НКА с использованием сигналов создаваемых спутниковыми радионавигационными системами. Проводится сравнение навигационных полей от двух глобальных СРНС GPS (США) и не полностью развернутой СРНС ГЛОНАСС (Россия). Анализируется структура НБО при использовании спутниковой радионавигации. Формулируется задача обработки измерений от навигационного приемника при возникновении перерывов в их поступлении. |
| 1.1 Сравнительный анализ свойств существующих спутниковых радионавигационных систем |
| 1.2 Анализ современной структуры построения НБО при использовании СРНС |
| 1.3 Математическая формулировка решения задачи спутниковой радионавигации НКА |
| 1.3.1 Математическое описание алгоритма модели движения НКА |
| 1.3.2 Математическая формулировка задачи обработки навигационных измерений навигационного приемника при потере свойств целостности СРНС |
| выводы по первому разделу |
| ГЛАвА 2 АЛГОРИТМЫ СГЛАЖИвАНИЯ НАвИГАЦИОННЫХ РЕШЕНИЙ И ИХ ИСПОЛЬЗОвАНИЕ ПРИ ПОТЕРЕ ЦЕЛОСТНОСТИ НАвИГАЦИОННОГО ПОЛЯ |
| в ГЛАвЕ АНАЛИЗИРУЮТСЯ РАЗЛИЧНЫЕ вАРИАНТЫ ИСПОЛЬЗОвАНИЯ ТИПОвОГО АЛГОРИТМА СГЛАЖИвАНИЯ НАвИГАЦИОННЫХ РЕШЕНИЙ, ПОСТУПАЮЩИХ ОТ ПРИЕМНИКА СПУТНИКОвОЙ РАДИОНАвИГАЦИИ, ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОЦЕНОК ПАРАМЕТРОв ДвИЖЕНИЯ НИЗКОвЫСОТНОГО КА НА УЧАСТКАХ ОРБИТЫ, ГДЕ НАвИГАЦИОННОЕ ПОЛЕ СРНС ОТСУТСТвУЕТ. ПОКАЗАНО, ЧТО ЕСЛИ ЦЕЛЕвАЯ ФУНКЦИЯ АЛГОРИТМА ЗАПИСЫвАЕТСЯ ДЛЯ МОМЕНТОв вРЕМЕНИ, УДАЛЕННЫХ ОТ МОМЕНТА вРЕМЕНИ ПОСТУПЛЕНИЯ ПОСЛЕДНЕГО ИЗМЕРЕНИЯ, ТО ПОЛУЧАЕМЫЕ РЕШЕНИЯ ОБЛАДАЮТ СвОЙСТвОМ НЕУСТОЙЧИвОСТИ. |
| 2.1 АЛГОРИТМ СГЛАЖИвАНИЯ НАвИГАЦИОННЫХ РЕШЕНИЙ И ОЦЕНКА ЕГО ЭФФЕКТИвНОСТИ ПРИ СТАНДАРТНОЙ СХЕМЕ НБО |
| 2.1.1 ОПИСАНИЕ СГЛАЖИвАЮЩЕГО АЛГОРИТМА |
| 2.1.2 Анализ эффективности использования алгоритма сглаживания в стандартной схеме НБО |
| 2.2 Использование сглаживающего алгоритма для получения оценки вектора состоянии НКА на момент времени, удаленный от последнего измерения |
| 2.2.1 Особенности реализации сглаживающего алгоритма |
| 2.2.2 Сравнительный статистический анализ алгоритмов сглаживания |
| Глава 3 Разработка регуляризирующего алгоритма получения навигационной оценки на заданный момент времени |
| в главе обосновывается выбор вида функционала для поиска навигационной оценки НКА в момент времени Г, удаленный от интервала навигационных измерений. вид функционала выбирается таким образом, чтобы, во-первых, компенсировать свойство неустойчивости, описанное в предыдущей главе, во-вторых, уменьшить влияние погрешностей параметров модели движения на точность навигационной оценки. С этой целью используется регуляризация, как методика решения некорректно поставленных задач. При выборе регуляризирующего слагаемого функционала используется свойство высокой точности получения навигационных решений при использовании измерений СРНС. На основе выбранного функционала в главе разработан рехуляризирующий алгоритм обработки навигационных измерений и проведено исследование его эффективности. |
| 3.1 выбор вида функционала для вычисления навигационной оценки НКА |
| 3.2 Рсгуляризирующин алгоритм обработки навигационных измерений |
| 3.3 Аналитическое исследование чувствительности алгоритма к выбору параметра регуляризации |
| 3.3.1 Исследование регуляризнрующих свойств алгоритма при отсутствии ошибок модели движения |
| 3.4 Аналитическое исследование эффективности алгоритма на модельной задаче |
| 3.4.1 Формирование рекомендаций по выбору параметра регуляризации |
| 3.4.2 Формирование требований к точности навигационных измерений для эффективного функционирования регуляризирующего алгоритма |
| 3.5 Численное исследование эффективности регуляризирующего алгоритма |
| 3.5.1 Описание допущений, принимаемых при численном моделировании |
| 3.5.2 Исследование эффективности регуляризирующего алгоритма при ошибках баллистического коэффициента |
| 3.5.3 Исследование регуляризирующего алгоритма при ошибках модели геопотенциала |
| 3.5.4 Численное моделирование при совместных ошибках модели поля Земли и ошибках баллистического коэффициента |
| 3.6 Область использования регуляризирующего алгоритма и формирование требований к БЦвМ для его реализации |
| Глава 4 Алгоритм обработки навигационной информации в условиях деградации орбитальной группировки навигационных спутников |
| в главе проводится анализ влияния взаимного расположения НКА и созвездия НС, участвующего в сеансе навигационных определений, на корреляционные характеристики навигационных векторов, поступающих из НП. Проводится анализ влияния на точность навигационной оценки использования ковариационных матриц в диагональном виде без учета корреляционных характеристик ошибок векторов навигационных измерений. Показано, что существует резерв в повышении точности навигационных оценок на коротких интервалах прогнозирования (до трех витков) за счет уточнения элементов ковариационных матриц. Разработана методика оценки значений недиагональных элементов ковариационной матрицы ошибок измерений. Определяется область эффективности использования методики совместно с алгоритмом вычисления навигационной оценки. |
| 4.1 Анализ ковариационных матриц навигационных решений при различных созвездиях опрашиваемых НС |
| 4.2 Анализ влияния статистических характеристик входной навигационной информации на точность навигационной оценки |
| 4.3 Методика определении компонент ковариационных матриц навигационных решений |
| 4.4 Алгоритм получения навигационного решения при синтезированной ковариационной матрице |
| Заключение |
| Список используемых источников |
| Приложение А вывод решений нормальных уравнений |
| Приложение Б вывод выражения для а0р^ |
| Приложение в Текст программы |
Радионавигация: |
|
