А.Д. Виноградов – д.т.н., профессор, гл. науч. сотрудник,  ВУНЦ ВВС «ВВА» (г. Воронеж)

E-mail: mvvad@mail.ru

А.Ю. Востров – ст. конструктор, 

АО «Концерн «Созвездие» (г. Воронеж)

E-mail: a.y.vostrov.1988@mail.ru

И.С. Дмитриев – к.т.н., вед. науч. сотрудник,  АО «Концерн «Созвездие» (г. Воронеж)

E-mail: dmiv@mail.ru

Постановка проблемы. Необходимо обеспечить определение с высокой точностью координат и угловой ориентации пеленгаторных антенн подвижных объектов (в данном случае размещенных на борту летательных аппаратов (ЛА), например, беспилотных ЛА) в общепринятой системе координат.

Цель. Получить оценки точности определения координат и угловой ориентации бортовых пеленгаторных антенн (БПА), размещенных на двух ЛА, по результатам взаимного азимутально-угломестного пеленгования ЛА и наземного опорного пункта (НОП), измерения высоты ЛА при помощи бортового барометрического высотомера и, при необходимости, расстояния между ЛА и НОП радиодальномерным методом.

Результаты. Рассмотрена задача определения координат и угловой ориентации пеленгаторных антенн двух ЛА, оснащенных барометрическими датчиками высоты и радиоориентирами, по результатам взаимного азимутально-угломестного радиопеленгования радиоориентиров объектов и НОП, имеющего азимутально-угломестный радиопеленгатор. Определены аналитические соотношения, описывающие взаимосвязь азимута и угла места пеленгуемого радиоориентира с параметрами пространственного положения и угловой ориентации БПА. Получено аналитическое выражение для определения параметров пространственной ориентации БПА по результатам их пеленгации из опорного пункта с известными координатами и измеренными значениями высот ЛА. Выведено выражение для условной плотности вероятности распределения ошибок измерения азимутально-угломестного радиопеленгатора, высотомера и радиодальномера. Найдены выражения для нижней границы ковариационной матрицы ошибок определения параметров пространственной ориентации двух БПА, соответствующие неравенству Рао–Крамера. Приведены результаты статистических экспериментов для определения зависимостей ошибок оценивания координат и угловой ориентации БПА при различных методах определения параметров пространственной ориентации. Даны графики зависимостей ошибок параметров пространственной ориентации БПА от их пространственного расположения относительно НОП.

Практическая значимость. Исследование показало, что для обеспечения высокой точности определения координат и углов ориентации пеленгаторных антенн двух ЛА в удалении от НОП необходимо использовать угломерно-высото-дальномерный метод.

1. Яценков В.С. Основы спутниковой навигации. Система GPS NAVSTAR и ГЛОНАСС. М.: Горячая линия – Телеком. 2005. 272 с.
2. Тяпкин В.Н., Гарин Е.Н. Методы определения навигационных параметров подвижных средств с использованием спутниковой радионавигационной системы ГЛОНАСС: монография. Красноярск: Сибирский федеральный университет. 2012. 260 с.
3. Бранец В.Н., Шмыглевский И.П. Введение в теорию бесплатформенных инерциальных навигационных систем. М.: Наука. 1992. 280 с.
4. Ориентация и навигация подвижных объектов: современные информационные технологии / Под ред. Б.С. Алешина, К.К. Веремеенко, А.И. Черноморского. М.: Физматлит. 2006. 424 с.
5. Белавин О.В. Основы радионавигации: Учеб. пособие для вузов. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Сов. радио. 1977. 320 с.
6. Беляевский Л.С., Новиков В.С., Олянюк П.В. Основы радионавигации: Учебник для вузов гражданской авиации. М.: Транспорт. 1982. 288 с.
7. Ярлыков М.С. Статистическая теория радионавигации. М.: Радио и связь. 1985. 344 с.
8. Сосулин Ю.Г. Теоретические основы радиолокации и радионавигации: Учеб. пособие для вузов. М.: Радио и связь. 1992. 304 с.
9. Бакулев П.А., Сосновский А.А. Радиолокационные и радионавигационные системы: Учеб. пособие для вузов. М.: Радио и связь. 1994. 296 с.
10. Кондратьев В.С., Котов А.Ф., Марков Л.Н. Многопозиционные радиотехнические системы / Под ред. проф. В.В. Цветнова. М.: Радио и связь. 1986. 264 с.
11. Бубнов И.А., Богатов С.Ф., Дубов С.Д., Калинин А.К., Савченко П.Т. Военная топография. М.: Воениздат. 1977. 280 с.
12. Виноградов А.Д., Востров А.Ю., Дмитриев И.С. Обобщенная структура радиопеленгатора и основные термины, используемые в теории радиопеленгования // Антенны. 2018. № 5(249). С. 5−20.
13. ГОСТ 20058-80 Динамика летательных аппаратов в атмосфере. Термины, определения и обозначения. M.: Издательство стандартов. 1981. 56 с.
14. Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. Изд 2-е, перераб. и доп. М.: Радио и связь. 1982. 624 с.
15. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. 1974. 832 с.
16. Сейдж Э., Мелс Дж. Теория оценивания и ее применение в связи и управлении. М.: Связь. 1976. 496 с.
17. Банди Б. Методы оптимизации / Под ред. В.А. Волынского, пер. с англ. О.В. Шихеевой. М.: Радио и связь. 1988. 128 с.
18. Документация на функцию MATLAB randn. Официальный сайт MathWorks. URL = http://www.mathworks.com/help/matlab/ ref/randn.html (дата обращения 01.10.2018).
19. Документация на функцию MATLAB fminsearch. Официальный сайт MathWorks. URL = http://www.mathworks.com/help/ matlab/ref/fminsearch.html (дата обращения 01.10.2018).
20. Чачикян Р.Г., Дмитриев А.В. Навигационно-пилотажные приборы. Анероидно-манометрическая группа. М. Машиностроение. 1973. 388 с.
21. Генике А.А., Афанасьев A.M. Геодезические свето- и радиодальномеры. М. Недра. 1988. 304 с.