Е.П. Виноградова1

1 Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения (Санкт-Петербург, Россия)

1 kate_v@rambler.ru

Постановка проблемы. Применение поисковых алгоритмов с использованием информации, содержащейся в цифровых матрицах рельефа, позволяют осуществлять автономную навигацию воздушных судов (ВС) в условиях все возрастающей интенсивности нарушений в функционировании радионавигационных средств. При этом для успешной работы этих алгоритмов в режиме реального времени необходимо спрогнозировать траекторию движения ВС и оценить параметры его движения. Данную информацию для больших летательных аппаратов можно получить от инерциальной навигационной системы. Для малых воздушных судов размещение подобных систем в большинстве случаев конструктивно не предусмотрено. Следовательно, для них требуются альтернативные методы прогнозирования местоположения воздушного судна.

Цель. Рассмотреть возможность расширения границ применимости поисковых экстремально-навигационных алгоритмов в задаче определения местоположения ВС для обеспечения автономной навигации.

Результаты. Разработан метод прогнозирования координат ВС, основанный на бикубической экстраполяции динамически обновляемых массивов траекторных данных, позволяющий расширить границы применимости поисковых экстремально-навигационных алгоритмов для обеспечения автономной навигации. Проведено моделирование в среде программирования Python с применением бикубической экстраполяции в качестве метода прогнозирования с использованием данных, зарегистрированных в реальных полетах.

Практическая значимость. Решение задачи прогнозирования траектории движения ВС и оценивания параметров его движения позволяет существенно ограничить зону поиска, снизив тем самым риск неоднозначного определения местоположения ВС и распространив область применимости поисковых экстремально-навигационных алгоритмов на случай автономной навигации ВС. 

Виноградова Е.П. Метод уточнения области поиска в экстремальных навигационных алгоритмах // Радиотехника. 2025. Т. 89. № 8. С. 33-38. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202508-04

1. Антохина Ю.А., Бабуров С.В., Бестугин А.Р., Переломов В.Н., Саута О.И. Развитие навигационных технологий для повышения безопасности полетов. Монография / Под ред. Ю.Г. Шатракова. СПб: ГУАП. 2016. 298 с.
2. Саута О.И., Виноградова Е.П. Метрологические аспекты построения комплексной корреляционно-экстремальной навигационной системы с использованием псевдорадиолокационных карт // Сб. статей V Междунар. форума «Метрологическое обеспечение инновационных технологий» / Под ред. В.В. Окрепилова. СПб: ГУАП. 2023. С. 127-129.
3. Карпенко В.В., Федоринов А.Ю., Шахматова Н.Д. Обзор средств и способов корреляционно-экстремальных методов навигации // Материалы XXV Междунар. науч. конф. «Волновая электроника и инфокоммуникационные системы» (Санкт-Петербург, 30 мая – 03 июня 2022 г.). Т. 2. СПб: Санкт-Петербургский гос. ун- аэрокосмического приборостроения. 2022. С. 127-131.
4. Джанджгава Г.И., Герасимов Г.И., Августов Л.И. Навигация и наведение по пространственным геофизическим полям // Известия ЮФУ. Технические науки. 2013. № 3(140). С. 74-84. 
5. Саута О.И., Виноградова Е.П., Жмурин А.В., Савельева И.В. Оценка координат летательного аппарата с использованием модели рельефа местности // Сб. статей VII Междунар. форума «Метрологическое обеспечение инновационных технологий» / Под ред. В.В. Окрепилова. СПб: ГУАП. 2023. С. 258-262.
6. Саута О.И., Виноградова Е.П. Модель измерений радиовысотомера малых высот для корреляционно-экстремальной навигационной системы // Успехи современной радиоэлектроники. 2023. Т. 77. № 8. С. 84-90. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700784-202308-11.
7. Белинский А.В., Ногтев А.А. Результаты экспериментальных исследований навигационной системы по поверхностным геофизическим полям при движении ее по криволинейным траекториям // Радиолокация: Теория и практика. М.: ООО Изд-во «Юнити-Дана». 2023. С. 316-332.
8. Бабуров В.И., Пономаренко Б.В. Принципы интегрированной бортовой авионики. СПб: Изд-во «Агентство «РДК-Принт». 2005.
9. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ №2022683956, 28.10.2024. Программа формирования зоны покрытия цифровой карты высот математической модели радиовысотомера малых высот. / Жмурин А.В., Саута О.И., Виноградова Е.П.