А.И. Перов1

1 Национальный исследовательский университет «МЭИ» (Москва, Россия)

1 alexp@aha.ru

Постановка проблемы. Навигационная аппаратура потребителей (НАП) спутниковых радионавигационных систем (СРНС) широко используется при решении различных технических задач, одной из которых является определение углов ориентации объекта по сигналам СРНС с применением двухэтапных и одноэтапных алгоритмов обработки. Как правило, одноэтапные алгоритмы обработки позволяют получить бо́льшую точность оценивания углов ориентации. Известно, что наиболее точная информация об углах ориентации объекта извлекается из фаз принимаемых навигационных сигналов, которые характеризуются периодичностью. Однако в опубликованных источниках при синтезе алгоритмов определения углов ориентации этот факт не учитывается, что приводит к ограниченности использования синтезированных алгоритмов, например, на динамичных объектах.

Цель. Провести синтез одноэтапного алгоритма оценивания угла ориентации базовой линии по сигналам СРНС, характеризующегося высокой точностью однозначного оценивания угла ориентации с учетом неоднозначности оценок фазы сигнала, проанализировать статистические характеристики синтезированного алгоритма и выполнить его имитационное моделирование.

Результаты. Синтезирован оптимальный алгоритм оценивания угла ориентации базовой линии по сигналам СРНС с применением принципов группирования наблюдений и метода дополнительной переменной. Проведен статистический анализ дискриминаторов разработанного алгоритма оценивания. Эффективность представленного алгоритма подтверждена результатами моделирования, в том числе и в условиях периодического изменения фазы сигнала, обусловленной движением объекта.

Практическая значимость. Синтезированный алгоритм оценивания угла ориентации базовой линии по сигналам СРНС может быть использован как для слабодинамичных, так и для сильнодинамичных объектов, обеспечивая высокую точность оценивания углов ориентации объекта.

Перов А.И. Одноэтапный алгоритм оценивания угла ориентации базовой линии по сигналам спутниковых радионавигационных систем // Радиотехника. 2023. Т. 87. № 11. С. 82−94. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202311-14

1. Perov A.I. Tracking Algorithm for Estimating the Orientation Angles of the Object Based on the Signals of Satellite Radio Navigation System // American Journal of Applied Sciences. 2015. V. 12. № 12. Р. 1000-1013.
2. Ballal T., Bleakley C.J. GNSS Instantaneous Ambiguity Resolution and Attitude Determination Exploiting the Receiver Antenna Configuration // IEEE Transaction on Aerospace and Electronic Systems. 2014. V. 50. № 3. Р. 2061-2069.
3. Zhao L., Li N., Li L., Zhang Y., Chun C. Real-Time GNSS-Based Attitude Determination in the Measurement Domain // Sensors 2017. V. 17. № 296. Р. 1–15.
4. Перов А.И., Корогодин И.В. Комбинированная когерентно-некогерентная система определения углов ориентации объекта по сигналам спутниковых радионавигационных систем // Радиотехника. 2009. № 7. С. 33-40.
5. Perov A.I. Synthesis of Integrated One-stage Tracking Algorithm for GNSS and INS Based Attitude Estimation. Journal of Siberian Federal University. Mathematics & Physics. 2017. V. 10. № 1. Р. 22–35.
6. ГЛОНАСС. Модернизация и перспективы развития / Под ред. А.И. Перова. М.: Радиотехника. 2020.
7. Перов А.И. Статистическая теория радиотехнических систем. М.: Радиотехника. 2020.