В.В. Ерохин1, Б.В. Лежанкин2, Э.А. Болелов3

1,2 Иркутский филиал Московского государственного технического университета гражданской авиации (г. Иркутск, Россия)

3 Московский государственный технический университет гражданской авиации (Москва, Россия)

Постановка проблемы. В последние годы проявляется проблема недостаточной помехозащищенности и точности функционирования спутниковых радионавигационных систем (СРНС), в том числе для высокоточного позиционирования беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Использование СРНС в качестве единственного средства навигации БПЛА в настоящее время не приемлемо, так как реальные условия эксплуатации БПЛА могут быть таковы, что СРНС не будут обеспечивать выполнение требований непрерывного и достоверного получения координатно-временной информации.

Цель. Исследовать возможные методы и средства обеспечения высокоточных навигационных определений при использовании СРНС и оценить точностные характеристики при различных составах и конфигурациях источников навигационной информации (ИНИ).

Результаты. Рассмотрен способ повышения точности и непрерывности навигационных определений БПЛА путем внедрения триадной интегрированной системы навигации (ИСН). Представлены результаты структурного синтеза ИСН с учетом воздействия случайных возмущений. Предложено выполнять комплексирование измерителей путем реализации алгоритма соответствующей обработки информации в специализированном навигационном процессоре. На основе модифицированного метода комплексирования разработан алгоритм совместной обработки навигационной информации. Отмечено, что особенность предложенного подхода заключается в том, что оцениваемыми параметрами являются ошибки измерений переменных состояния, на основе которых вычисляются параметры траекторного движения. Приведены результаты моделирования и исследования характеристик ИСН для различных составов и конфигураций ИНИ и показана зависимость точности выдерживания заданного маршрута полета БПЛА от ошибок оценок навигационных параметров.

Практическая значимость. Предложен способ повышения точности навигационных определений на основе триадной ИСН и характеристики для анализа ошибок фильтрации и выдерживания траектории полета.

Ерохин В.В., Лежанкин Б.В., Болелов Э.А. Оценка параметров траекторного движения БПЛА при различной конфигурации источников навигационной информации // Успехи современной радиоэлектроники. 2023. T. 77. № 6. С. 35–49. DOI: https:// doi.org/10.18127/j20700784-202306-04

1. Каримов А.Х. Цели и задачи, решаемые беспилотными авиационными комплексами нового поколения // Электронный журнал «Труды МАИ». Вып. 47. Авиационная техника и технология. 2011. С. 5.
2. Гончаренко В.И., Лебедев Г.Н., Михайлин Д.А. Задача оперативной двумерной маршрутизации группового полета беспилотных летательных аппаратов // Известия РАН. Теория и системы управления. 2019. № 1. С. 153–165.
3. Huttunen M. Civil unmanned aircraft systems and security: The European approach // J. Transp Secur 12. 2019. P. 83–101.
4. Пешехонов В.Г. Высокоточная навигация без использования информации глобальных навигационных спутниковых систем // Гироскопия и навигация. 2022. Т. 30. №1 (116). С. 3–11. DOI 10.17285/0869-7035.0084/
5. Емельянцев Г.И., Степанов А.П. Интегрированные инерциально-спутниковые системы ориентации и навигации / Под общ. ред. В.Г. Пешехонова. СПб.: ГНЦ РФ АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор». 2016. 394 с.
6. Шестаков И.Н., Крыжановский Г.А. Расширение поля СРНС с помощью наземных станций АЗН-В // Научный вестник МГТУ ГА. 2014. 210. С. 114–117.
7. Меркулов В.И., Верба В.С., Ильчук А.Р. Автоматическое сопровождение целей в РЛС интегрированных авиационных комплексов. Теоретические основы. РЛС в составе интегрированного авиационного комплекса. Монография в 3-х томах.Т. 1. / Под ред. В.С Вербы. М.: Радиотехника. 2018. 320 с.
8. Степанов О.А., Литвиненко Ю.А., Васильев В.А., Торопов А.Б., Басин М.В. Алгоритм полиномиальной фильтрации в задачах обработки навигационной информации при квадратичных нелинейностях в уравнениях динамики и измерений. Ч. 1. Описание и сопоставление с алгоритмами Калмановского типа // Гироскопия и навигация. 2021. Т. 29. №3 (114). С. 3–33. DOI 10.17285/0869-7035.0068
9. Bruce P. Gibbs A. Advanced Kalman filtering, least-squares and modeling: a practical handbook. John Wiley & Sons, Inc., publication. 2011. 605 p.
10. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования / под ред. А.И. Перова, В.Н. Харисова. Изд. 4-е, перераб. и доп. М.: Радиотехника. 2010. 800 с.
11. Ярлыков М.С., Миронов М.А. Марковская теория оценивания случайных процессов. М.: Радио и связь. 1993. 464 с.
12. Шатилов А.Ю., Нагин И.А. Тесно связанный алгоритм комплексирования НАП СРНС и многоцелевой ИНС Радиотехника. 2012. № 6. Вып. 174. С. 118–125.