В.Н. Короленко1, С.А. Сафронов2, А.В. Короленко3
1,2 ФГБУ «4 ЦНИИ» Минобороны России (г. Королев, Россия)
3 АО «ЦНИИмаш» (г. Королев, Россия)
Постановка задачи. В связи с активным применением в навигационной аппаратуре потребителей (НАП) алгоритмов автономного контроля целостности RAIM (ARAIM) актуальной становится задача их тестирования, в ходе которого осуществляется подтверждение работоспособности алгоритмов и оценка показателей эффективности их работы в части функций обнаружения и исключения сбоев. При этом проверка корректности реализации алгоритмов RAIM (ARAIM) в НАП осуществляется, как правило, с использованием тестовых сценариев, реализуемых с помощью имитаторов навигационных сигналов. Важным моментом при проведении указанной проверки является выбор параметров сценариев, как в части величин сбоев, используемых в сценариях, так и в части выбора навигационных космических аппаратов (НКА), в которых они имитируются. Задаваемые в сценариях испытаний значения сбоев (индивидуальные для каждого НКА) должны быть близки к минимальным, при которых обеспечивается их гарантированное обнаружение, под которым понимается их обнаружение с вероятностью, равной единице.
Цель. Обосновать выбор параметров тестовых сценариев, используемых в имитаторах навигационных сигналов, для проверки работоспособности реализованных в НАП алгоритмов RAIM (ARAIM) при обнаружении одиночных сбоев.
Результаты. Предложен подход к обоснованию выбора параметров сценариев для проверки работоспособности алгоритмов RAIM (ARAIM), используемых в НАП, при обнаружении одиночных сбоев, который состоит в задании величин сбоев, близких к минимальным значениям, при которых обеспечивается их гарантированное обнаружение. Показано, что при реализации данного подхода при определении величины сбоя в тестовом сценарии необходимо учитывать значение погрешностей измерений псевдодальностей, которое должно оцениваться при проведении испытаний, и значение коэффициента fos для НКА, в измерения которого в соответствии со сценарием включается сбой. На основе рассчитанных значений вероятностей правильного обнаружения одиночных сбоев, реализуемых алгоритмом ARAIM и алгоритмом, использующим решающее правило на основе квадрата нормы вектора паритета, получено эмпирическое выражение для минимальных значений сбоев, при которых обеспечивается их гарантированное обнаружение.
Практическая значимость. Представленный подход позволяет сделать обоснованный выбор параметров тестовых сценариев для проверки работоспособности алгоритмов RAIM (ARAIM) в НАП при обнаружении одиночных сбоев. При этом исключается использование их необоснованно малых (негарантированно обнаруживаемых) и необоснованно больших (легко обнаруживаемых) значений.
Короленко В.Н., Сафронов С.А., Короленко А.В. Обоснование выбора параметров тестовых сценариев проверки работоспособности алгоритмов RAIM (ARAIM) в навигационной аппаратуре потребителей при обнаружении одиночных сбоев // Радиотехника. 2022. Т. 86. № 11. С. 100−108. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202211-16
- EU-U.S. Cooperation on Satellite Navigation. Working Group C. ARAIM Technical subgroup. Milestone 3 Report. Final version / EU-U.S. Cooperation on Satellite Navigation. Working Group C. ARAIM Technical subgroup. NASA, ESA. 2016. 121 c.
- Силин С.В. Обзор международной деятельности в области спутниковой навигации в рамках международного комитета по ГНСС, международной организации гражданской авиации и других международных организаций // Радиотехника. 2021.
Т. 85. № 8. С. 46-56. - SC-159 RTCA, Inc. RTCA DO-368. Minimum Operational Performance Standards for GPS/GLONASS (FDMA + antenna) L1-only Airborne Equipment. Aircraft-Based Augmentation System Airborne Equipment / SC-159 RTCA, Inc. Washington. 2017. 82 c.
- Сафронов С.А. Теоретические основы обнаружения сбойных измерений // Двойные технологии. 2020. № 2. С. 28-38.
- Сафронов С.А., Короленко В.Н. Анализ метода отбраковки сбоев, используемого в ARAIM // Двойные технологии. 2020.
№ 3. С. 2-7. - Перов А.И. ГЛОНАСС. Модернизация и перспективы развития / Под ред. А.И. Перова. М: Радиотехника. 2020. 1072 с.