Сеть и способ расчета ионосферных коррекций

Авторы патента:

G01S19/07 - Радиопеленгация; радионавигация; измерение расстояния или скорости с использованием радиоволн; определение местоположения или обнаружение объектов с использованием отражения или переизлучения радиоволн; аналогичные системы с использованием других видов волн (обнаружение масс или объектов способами, не использующими отражение или переизлучение радиоволн, звуковых или других волн G01V)

Владельцы патента RU 2497149:

ТАЛЬ (FR)

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к области спутниковых навигационных систем, и может быть использовано в сети для расчета и выдачи ионосферных коррекций пользователям. Технический результат заключается в обеспечении повышенной надежности в коммуникационной структуре ионосферных коррекций с использованием уже разработанных линий связи самолета в направлении наземного сегмента, повышении точности коррекций за счет отсутствия затрагивания измерений вкладами локальных погрешностей, обеспечении возможности выявлять малые ионосферные возмущения за счет более тонкой дискретизации сетки ионосферных коррекций, а также отсутствии ограничений по перекрытию морскими зонами или зонами горных массивов. Для этого сеть содержит авиационный сегмент (200), содержащий сегмент авиационного пользователя, образованный множеством летательных аппаратов (2) с радиочастотными приемниками на борту (21), с возможностью измерять задержки навигационных сигналов, излучаемых спутниками (GNSS), и авиационное средство (5) связи передачи данных между множеством летательных аппаратов (2) и наземным сегментом (300) для передачи измерений в наземный сегмент (300), а также средства, на уровне наземного сегмента (300), приема измерений, используемых для расчета упомянутой сетки, причем эти измерения задержек поступают от множества летательных аппаратов (2) и от множества наземных станций (SBAS G). 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области спутниковых навигационных систем и, говоря более конкретно, к сети и к способу расчета ионосферных коррекций.

Здесь под выражением "спутниковая навигационная система" следует понимать любую систему, предназначенную для обеспечения навигации в широкой зоне, такую, например, как существующие системы GNSS ("Global Navigation Satellite System"), называемые системами GPS, GLONASS, или будущая спутниковая навигационная система GALILEO, а также все их эквиваленты и производные. Специалисты в данной области техники хорошо знают принцип определения местоположения спутниковых навигационных систем. Радиочастотный сигнал, излучаемый спутником, подвергается кодированию и используется время, затрачиваемое этим сигналом на достижение подлежащего определению местоположения приемника, для определения расстояния между этим спутником и этим приемником, предпочтительным образом называемого псевдо-расстоянием. На точность спутниковых навигационных систем оказывает влияние определенное количество погрешностей. Эти погрешности могут быть отнесены к двум категориям: глобальные вклады и локальные вклады. С точки зрения глобальных вкладов можно упомянуть погрешности, связанные с прохождением электромагнитных волн через ионосферу, и погрешности, связанные со спутниками (погрешности параметров орбиты и погрешности устройств определения времени). Для локальных вкладов можно упомянуть погрешности, связанные с прохождением электромагнитных волн через тропосферу, погрешности отражения сигналов, погрешности, связанные с интерференцией, погрешности, возникающие вследствие наличия белых зон и шумов приемников. Для того чтобы усовершенствовать существующие спутниковые навигационные системы с точки зрения их точности, целостности, непрерывности действия и готовности к работе, были предусмотрены системы, известные в космической области под названием "системы повышения". Европейская спутниковая система повышения EGNOS улучшает характеристики двух спутниковых навигационных систем GPS и GLONASS. Она передает сигналы коррекции псевдо-расстояний для того, чтобы скорректировать упомянутые выше погрешности.

Говоря более конкретно, предлагаемое изобретение предназначено для коррекции ионосферных погрешностей. Здесь следует напомнить, что плотность воздуха, который образует атмосферу, уменьшается по мере удаления от поверхности земли. На высоте, соответствующей ионосферной области, космическое и солнечное излучение больше не подвергается фильтрации. При этом излучения (то есть ультрафиолетовое излучение и рентгеновское излучение) здесь являются более агрессивными и отрывают электроны от атомов, образующих молекулы воздуха, то есть осуществляют то, что называется ионизацией. При этом изменяется показатель преломления и следствием этого оказывается изменение скорости распространения сигналов, проходящих сквозь ионосферный слой. Поскольку известно, что задержка рассчитывается в предположении, что скорость распространения навигационных сигналов соответствует скорости света, прохождение этих сигналов через ионосферный слой влечет за собой измерение псевдо-расстояния, ошибочного вследствие того, что имеет место запаздывание в измерении навигационных кодов или ускорение в измерениях фазы. Для того чтобы обеспечить наилучшую точность в расчетах местоположений, необходимо оценить ионосферную погрешность, которая, кроме того, может изменяться на протяжении суток.

На фиг.1 представлена структура спутниковой навигационной системы, известная специалисту в данной области техники и содержащая систему GNSS позиционирования и систему SBAS ("Satellite Based Augmentation System") повышения. Летательные аппараты 4 несут размещенные на их бортах приемники, связанные с системами повышения. Система EGNOS представляет собой систему типа SBAS, содержащую в наземном сегменте 300 инфраструктуру, образованную множеством наземных станций "SBAS G", и содержащую в космическом сегменте 100 множество геостационарных спутников "SBAS S". Этот наземный сегмент содержит множество наземных станций, распределенных в широкой географической зоне, которые принимают информацию со спутников GNSS и определяют псевдо-расстояния, и центральную станцию 1 контроля и обработки, которая, на основе псевдо-расстояний, передаваемых приемными станциями "SBAS G", определяет коррекции, которые группируются в сигнале 10. Геостационарные спутники "SBAS S" транслируют этот сигнал 10 из центральной станции 1 к приемникам летательных аппаратов 4.

Вычислительная станция 1 компилирует данные ионосферных коррекций для расчета сетки ионосферных коррекций 91 - 94, как это проиллюстрировано на фиг.2. В том случае, когда навигационные сигналы проходят сквозь ионосферный слой, наземные станции "SBAS G" определяют точки пробивания, соответствующие линии прямой видимости между спутником и наземными станциями. Таким образом, совокупность территорий, покрытых наземными станциями, дискретизирована точками пробивания, которым соответствуют измерения ионосферных задержек. В том случае, когда точка располагается поблизости от точек сетки ионосферных коррекций, величина ионосферной задержки 95 определяется путем экстраполяции величин 91-94 соседних точек пробивания. Покрытие и тонкость сетки 96 ионосферных коррекций представляют собой функцию, пропорциональную покрытию и тонкости сети наземных станций и спутников.

Эти классические спутниковые системы (GNSS и SBAS) представляют множество проблем. Первая проблема представляет собой покрытие зоны. Действительно, покрытие сеткой ионосферных коррекций зависит от распределения наземных станций, которые могут быть развернуты только в легко доступных зонах земной поверхности. За пределами границ этих зон, например, над зонами открытого моря или над горными массивами, навигационная система представляет ухудшение своих характеристик. Вторая проблема состоит в количестве дискретных точек для расчета сетки коррекций. При этом, чем больше имеется данных измерения задержек, тем более точными оказываются коррекции. Однако, это количество измерений непосредственно связано с количеством спутников и с количеством наземных станций, которые имеют высокую стоимость (также, например, по соображениям их технического обслуживания и коммуникационных потоков данных в реальном времени). Третья проблема состоит в качестве измерений. Измерения, реализованные при помощи наземных станций, могут быть затронуты вкладами локальных погрешностей, таких, например, как проблемы отражения, интерференции и тропосферы.

На существующем уровне техники известен патент US 6,674,398 B2, в котором описано изобретение, использующее подвижные приемники для измерения ионосферных задержек. Затем результаты этих измерений направляются непосредственно в космический сегмент, который переправляет эти данные в вычислительную систему, располагающуюся на уровне наземного сегмента, для компиляции и расчета сетки ионосферных коррекций. Однако, это изобретение требует создания и нахождения в распоряжении специализированной линии связи пользователя с космическим сегментом и оставляет возможность применения пользователями, не имеющими отношения к авиации и, таким образом, не достойными доверия для авиационной службы.

Говоря более конкретно, предлагаемое изобретение относится к сети, позволяющей рассчитывать и выдавать ионосферные коррекции пользователям спутниковой навигационной системы, основная характеристика которой состоит в том, чтобы содержать авиационный сегмент, содержащий сегмент авиационного пользователя, образованный множеством летательных аппаратов, каждый из которых несет на своем борту радиочастотный приемник, имеющий возможность измерить задержки навигационных сигналов, излучаемых спутниками, и средство авиационной связи передачи данных между множеством летательных аппаратов и наземным сегментом для передачи упомянутых измерений задержек на наземный сегмент, причем этот наземный сегмент содержит средства приема измерений задержек, используемых для расчета сетки ионосферных коррекций, и эти измерения задержек поступают от множества летательных аппаратов и от множества наземных станций.

Предлагаемое изобретение является предпочтительным в том смысле, что в нем реализуется сеть ионосферных коррекций системы спутниковой навигации путем использования структуры системы спутниковой связи и уже существующих компонентов измерения и связи в авиационной области. Предлагаемое изобретение использует надежность и требования качества обслуживания авиационных сетей. Действительно, спутники передачи не представляют тот же уровень целостности, что и передачи, разработанные в авиационной области. Приемники авиационных пользователей сами также достойны доверия. Предлагаемое изобретение позволяет иметь в распоряжении коммуникационную структуру ионосферных коррекций, представляющую повышенную надежность по сравнению с существующими техническими решениями, которые замыкаются в спутниковой коммуникационной структуре. Более того, нет необходимости располагать специальными линиями связи в направлении спутника, так как используются линии связи самолета в направлении наземного сегмента, которые уже разработаны с учетом количества самолетов.

Измерения реализуются также на уровне авиационного сегмента, то есть не затрагиваются вкладами локальных погрешностей. Таким образом, коррекции, рассчитанные вычислительной системой, оказываются более точными.

Предлагаемое изобретение предназначается, как это проиллюстрировано на фиг.2, для выдачи более точных данных ионосферных коррекций 91-95, и географическое покрытие 96 для которых является более обширным и обладает более тонкой дискретизацией. Количество измерений ионосферных задержек является пропорциональным плотности количества летательных аппаратов 2, находящихся в полете, вследствие чего располагают более плотной и, таким образом, более точной сеткой 96 ионосферных коррекций. Предлагаемое изобретение позволяет выявлять малые ионосферные возмущения, поскольку дискретизация сетки 96 ионосферных коррекций является более тонкой.

Вычислительная сеть ионосферных коррекций в соответствии с предлагаемым изобретением располагает потенциалом измерений, определенно более высоким, чем имеющиеся потребности, и, таким образом, имеется возможность уменьшить количество наземных станций "SBAS G" и сократить, тем самым, стоимость спутниковой системы повышения типа SBAS. Кроме того, вычислительная сеть ионосферных коррекций реализует измерения на основе данных от летательных аппаратов и, таким образом, не ограничивается больше по перекрытию морскими зонами или зонами горных массивов. При этом в ней больше нет ухудшения характеристик на краях этих зон.

Другие характеристики и преимущества предлагаемого изобретения будут лучше поняты из приведенного ниже описания, данного здесь в качестве не являющегося ограничительным примером, где даются ссылки на приведенные в приложении фигуры, среди которых:

Фиг.1 представляет структуру спутниковой системы в соответствии с существующим уровнем техники.

Фиг.2 представляет зону сетки ионосферных коррекций, рассчитанную при помощи вычислительной системы наземного сегмента. На этой фиг.2 проиллюстрирован способ расчета путем экстраполяции ионосферных коррекций для любой точки пространства.

Фиг.3 представляет сеть в соответствии с предлагаемым изобретением, позволяющую рассчитывать и выдавать пользователям ионосферные коррекции, структура которой содержит космический сегмент и авиационный сегмент.

Предлагаемое изобретение, описанное ниже, относится, как это проиллюстрировано на фиг.3, к сети расчета и передачи ионосферных коррекций для спутниковой навигационной системы. Должно быть понятно, что это изобретение применяется к любой спутниковой навигационной системе GNSS, например, к системе "GPS" или к будущей навигационной системе "Galileo", используя систему повышения SBAS, позволяющую выдавать данные коррекции, как, например, система "EGNOS" или система "WAAS". Существенный признак предлагаемого изобретения состоит в использовании в структуре вычислительной сети ионосферных данных авиационного сегмента 200, содержащего сегмент пользователя, образованный летательными аппаратами 2, измеряющими ионосферные задержки и передающими измерения в наземный сегмент 300 при помощи средств 5 передачи, разработанными с учетом авиационных требований. Эти средства 21 измерения и средства 5 передачи данных обеспечивают повышенную надежность и качество обслуживания по сравнению с классической только спутниковой сетью и позволяют обеспечить более высокое количество измерений ионосферных задержек 91-94, чем в классической сети.

Космический сегмент 100 образован множеством спутников GNSS, излучающих навигационные сигналы 7 и 8 на различных частотах. Так, например, система GNSS "Galileo" будет иметь возможность излучать на частотах L1 (от 1563 до 1587 МГц), Е5а (от 1164 до 1189 МГц) и E5b (от 1189 до 1214 МГц) для авиационных пользователей. Космический сегмент 100 образован также спутником "SBAS S", излучающим сигналы 6, передающие данные коррекции определения местоположения к авиационным пользователям, например, на летательные аппараты 4 и 2, или к пользователям, не являющимся авиационными, например, на автомобильные или морские транспортные средства. Средства 21 измерения, располагающиеся на борту летательных аппаратов, представляют собой радиочастотные приемники, имеющие возможность принимать навигационные сигналы 7 и 8 на различных частотах, как об этом уже было сказано в предшествующем изложении. Эти радиочастотные приемники 21 имеют возможность измерять, при помощи расчетного способа, известного специалистам в данной области техники, задержки навигационных сигналов, проходящих через ионосферный слой на больших высотах, исключая, таким образом, вклады локальных погрешностей, как об этом было сказано в предшествующем изложении, и, следовательно, выдавая более точные измерения. Средства передачи 5 используют известные специалистам в области авиационной техники средства высокочастотной связи между летательными аппаратами 2 и наземным сегментом 300.

Наземный сегмент содержит не представленные на фиг.3 средства централизации и выбора источников измерения ионосферных задержек, используемые для расчета сетки ионосферных коррекций, причем измерения задержек поступают от множества летательных аппаратов 2 и от множества наземных станций "SBAS G". Измерения, поступающие от летательных аппаратов 2, потенциально могут быть многочисленными, и вычислительная станция 1 располагает функцией выбора источников, наиболее подходящих для расчета сетки ионосферных коррекций. Вычислительная система 1 компилирует измерения задержек 91-94, поступающих, в своем большинстве, от множества летательных аппаратов 2. Наземный сегмент также содержит средства 3 передачи данных 10 от сетки 96 ионосферных коррекций к космическому сегменту 100.

Предпочтительным образом предлагаемый способ, позволяющий рассчитывать и выдавать данные ионосферных коррекций 91-95 пользователям спутниковой навигационной системы, реализует следующие этапы:

измерение задержек 91-94 на уровне сегмента авиационного пользователя и на уровне наземного сегмента SBAS G,

передача задержек, измеренных при помощи множества летательных аппаратов, причем передача данных реализуется при помощи авиационной сети 5 связи к наземному сегменту 300,

расчет сетки 96 ионосферных коррекций путем компиляции данных, поступающих, в своем большинстве, из измерений, реализованных на уровне сегмента 200 авиационного пользователя,

передача к космическому сегменту 100 данных 91-95 от сетки 96 ионосферных коррекций.

Предпочтительным образом измерения задержек на уровне сегмента авиационного пользователя реализуются, в реальном времени и непрерывно, на протяжении всей фазы полета летательных аппаратов 2. Предлагаемое изобретение позволяет дискретизировать ионосферный слой в реальном времени в различных географических зонах и в различные моменты суток. Для выдачи пользователям надлежащих ионосферных коррекций совокупность этапов упомянутого способа реализуется в реальном времени и непрерывно.

Предпочтительным образом вычислительная система 1 наземного сегмента 300 содержит средства выбора источников измерений задержек для того, чтобы эта система использовала наиболее подходящие источники для расчета сетки 96 ионосферных коррекций. Действительно, флот находящихся в полете летательных аппаратов 2 может выдавать количество измерений, превышающее потребности.

Предпочтительным образом в том случае, когда количество измерений задержек, поступающих от сегмента авиационного пользователя, становится меньшим, чем минимальное пороговое значение, например, в маловероятном случае полной остановки авиационного воздушного движения, вычислительная система выбирает измерения задержек, поступающие от наземных станций. По соображениям безопасности минимальное количество наземных станций "SBAS G" поддерживается в эксплуатации для того, чтобы гарантировать минимальное количество измерений задержек.

Предпочтительным образом летательные аппараты 2 сегмента 200 пользователя содержат также средство приема показателя надежности функционирования радиочастотного приемника 21 и вычислительная система 1 наземного сегмента 300 содержит средство оценки надежности радиочастотных приемников 21, измеряющих задержки, и средство передачи показателя надежности упомянутых радиочастотных приемников 21 к летательным аппаратам 2 сегмента 200 пользователя. В расчете сетки 96 ионосферных коррекций наземная станция имеет возможность определять противоречивую величину по отношению к соседним величинам. Так, например, если выявляют высокую и изолированную величину ионосферной задержки в географической зоне, представляющей скорее небольшие величины задержек, из этого можно сделать вывод, что данное измерение является ложным и что радиочастотный приемник 21 летательного аппарата, о котором идет речь, вероятно, представляет нештатное функционирование.

Предпочтительным образом вычислительная система 1 при этом передает к множеству летательных аппаратов, имеющих на борту радиочастотные приемники, способные измерять задержки, показатель надежности их радиочастотного приемника. Предлагаемое изобретение позволяет установить систему, способную к взаимодействию между авиационным сегментом пользователя навигационной системы и организацией контроля спутниковой навигационной системы. Взамен доступа к измерениям задержек, реализованным на борту летательных аппаратов, организация контроля может выдавать показатель надежности радиочастотного приемника на борт данного летательного аппарата.

1. Сеть для расчета и выдачи ионосферных коррекций пользователям спутниковой навигационной системы, содержащая:
космический сегмент (100), образованный множеством спутников (GNSS, SBAS S), излучающих навигационные сигналы (7, 8) на различных частотах и данные коррекции определения местоположения (91-95) к сегменту пользователя;
наземный сегмент, содержащий вычислительную систему (1) и средства (3) передачи данных к космическому сегменту (100) таким образом, чтобы вычислительная система (1) компилировала измерения ионосферной задержки, поступающие от множества наземных станций (SBAS G), для расчета сетки (96) ионосферных коррекций (91-95), и чтобы средства (3) передачи передавали сетку (96) ионосферных коррекций к космическому сегменту (100),
отличающаяся тем, что эта сеть также содержит:
авиационный сегмент (200), содержащий сегмент авиационного пользователя, образованный множеством летательных аппаратов (2), каждый из которых несет на своем борту радиочастотный (RF) приемник (21), имеющий возможность измерять задержки навигационных сигналов, излучаемых спутниками (GNSS), и авиационное средство (5) связи между множеством летательных аппаратов (2) и наземным сегментом (300) для передачи упомянутых измерений задержек к наземному сегменту (300),
средства, на уровне наземного сегмента, приема измерений задержек, используемых для расчета сетки (96), причем эти измерения задержек поступают от множества летательных аппаратов (2) и от множества наземных станций (SBAS G).

2. Сеть по п.1, отличающаяся тем, что вычислительная система (1) наземного сегмента (300) содержит средства выбора источников измерения задержек.

3. Сеть по п.2, отличающаяся тем, что летательные аппараты (2) сегмента пользователя содержат также средство приема показателя надежности функционирования упомянутого радиочастотного приемника.

4. Сеть по п.3, отличающаяся тем, что вычислительная система наземного сегмента содержит средство оценки надежности радиочастотных приемников (21), измеряющих задержки, и средство передачи показателя надежности упомянутых радиочастотных приемников на летательные аппараты (2) сегмента пользователя.

5. Способ для расчета и выдачи ионосферных коррекций пользователям спутниковой навигационной системы, отличающийся тем, что в этом способе используется сеть по п.4 для реализации следующих этапов:
измерение задержек на уровне сегмента авиационного пользователя и на уровне наземного сегмента (300),
передача задержек, измеренных при помощи множества летательных аппаратов (2), причем передача данных реализуется при помощи авиационной сети связи (5) к наземному сегменту (300),
расчет сетки (96) ионосферных коррекций путем компиляции данных, поступающих мажоритарным образом из измерений, реализованных на уровне сегмента авиационного пользователя,
передача к космическому сегменту (100) данных (с 91 по 95) сетки (96) ионосферных коррекций.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что упомянутые этапы реализуются в реальном времени и непрерывно.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что для расчета сетки (96) ионосферных коррекций, в том случае, когда количество измерений задержек, поступающих от сегмента авиационного пользователя, становится меньшим, чем минимальное пороговое значение, вычислительная система выбирает измерения задержек, поступающие от наземных станций (SBAS G).

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что вычислительная система (1) передает к множеству летательных аппаратов, имеющих на своем борту радиочастотный приемник (21), имеющий возможность измерять задержки, показатель надежности их радиочастотного приемника (21).

Изобретение относится к области систем мониторинга смещения инженерных сооружений и может быть использовано для ведения непрерывного контроля смещений и колебаний элементов конструкций мостов, плотин, башен и других инженерных сооружений с целью ранней диагностики целостности сооружения, а также оперативного обнаружения потери устойчивости сооружения.

Приемник глонасс // 2491577

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к спутниковой навигации с помощью системы ГЛОНАСС, и может быть использовано для позиционирования приемника.

Обусловленный местоположением поиск региональных искусственных спутников // 2491576

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к позиционированию с использованием сигналов от региональных спутниковых систем, и может быть использовано в навигационном приемнике.

Система определения местоположения подвижных объектов в режиме реального времени с помощью сети синхронной фиксированной связи // 2491575

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для определения местоположения подвижных объектов. .

Система и/или способ для уменьшения неоднозначностей в принимаемых sps-сигналах // 2490666

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к системе и способу для разрешения неоднозначностей, ассоциированных с сигналами, принимаемыми от космических аппаратов (SV) в спутниковой навигационной системе, и может быть использовано для определения местоположения на основе сигналов, принимаемых от геолокационных спутников.

Система определения местоположения подвижного объекта по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем // 2490665

Изобретение относится к области радионавигации и может быть использовано в системах определения местоположения и слежения за траекторией перемещающихся в надземном пространстве объектов по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем.

Способ уменьшения влияния многолучевого распространения радиосигналов навигационных спутников и устройство его реализации // 2488139

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к навигации воздушных судов (ВС), и может быть использовано для содействия указанным ВС, а также другим движущимся объектам, таким как морские суда и т.п.

Обработка радионавигационных сигналов с использованием широкополосной комбинации // 2487371

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к способу обработки радионавигационных сигналов от спутников, передающих радионавигационные сигналы на двух различных частотах, и может быть использовано для определения местоположения и навигации с помощью спутника.

Система и способ определения координат местоположения // 2487370

Изобретение относится к области радиотехники, а именно спутниковому позиционированию, и может быть использовано для определения координат местоположения в глобальной навигационной спутниковой системе.

Система для мониторинга группировки спутников системы позиционирования // 2487369

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к системам для мониторинга, и может быть использована для мониторинга группировки спутников системы позиционирования.

Система и способ определения координат опорного местоположения // 2498347

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к определению местоположения, и может быть использовано для определения опорного местоположения базовой станции в дифференциальной глобальной навигационной спутниковой системе (ГНСС). Технический результат заключается в обеспечении возможности определения опорного местоположения базовой станции с высокой заданной точностью. Для этого базовая станция включает запоминающее устройство, логический контроллер и ГНСС-приемник. Сохраненные опорные местоположения хранятся в запоминающем устройстве в виде наборов координат, ГНСС-приемник определяет текущее оценочное местоположение базовой станции в виде набора координат, содержащего компоненты. При этом логический контроллер считывает сохраненное опорное местоположение и преобразует компоненты сохраненного опорного местоположения и компоненты текущего оценочного местоположения в формат двоичной строки, после чего устанавливают совпадение текущего оценочного местоположения с сохраненным опорным местоположением путем установления совпадения компонент двоичной строки, соответствующей текущему оценочному местоположению, с компонентами двоичной строки, соответствующей сохраненному опорному местоположению. Если установлено, что сохраненное опорное местоположение совпадает с текущим оценочным местоположением, принимают сохраненное местоположение в качестве опорного местоположения базовой станции. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.

Устройство и способ контроля целостности в реальном времени спутниковой навигационной системы // 2501039

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к спутниковым навигационным системам, и может быть использовано для предоставления средства оценки индикации целостности (11) спутниковой навигационной системы. Технический результат заключается в решении проблемы оценки запаса целостности спутниковой навигационной системы для событий выхода из строя очень низкой вероятности, ниже или равной приблизительно 10-7. Для этого, чтобы оценить индикацию целостности (11) системы относительно погрешностей определения местоположения (2), которые должны быть очень низкой вероятности, ниже или равной приблизительно 10-7, реализуют в реальном времени этапы: измерения данных, рассчитанных системой; расчета модели распределения Н погрешностей расчета определения местоположения (2) системы; определения параметров, характеризующих модель распределения (H); моделирования в области вероятностей хвоста распределения H(x) вычислительным средством в зависимости от упомянутых параметров, применяемых в теории экстремальных чисел; сравнения в реальном времени распределения погрешностей определения местоположения с порогом допуска, позволяющим представить индикацию целостности; и передачи в реальном времени индикации целостности (11) системы. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ защиты пользователя радионавигационного приемника по отношению к аберрантным измерениям псевдорасстояний // 2503033

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к радионавигации, и может быть использовано в спутниковой радионавигационной системе. Технический результат заключается в обеспечении защиты пользователя радионавигационного приемника от аберрантных измерений псевдорасстояний. Для этого погрешность измерения детектируют при помощи статистического метода оценки на основании вычисления остатков измерений, что позволяет, в частности, автономно от любого наземного сегмента (то есть с использованием функции RAIM) повысить эффективность имеющегося в наличии приемника (называемого «первичным») без функции контроля целостности, детектировать возможные погрешности, искажающие входные измерения вычисления положения, за счет использования робастного статистического алгоритма оценки, то есть алгоритма, не подверженного влиянию погрешностей измерений, и с применением динамического критерия, и вычислять робастную коррекцию для положения, выдаваемого первичным приемником, с исключением любой такой детектируемой погрешности. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

Передатчик внутренней установки для системы обеспечения информации о местоположении и способ обеспечения информации о местоположении // 2507540

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к определению местоположения, и может быть использовано в глобальной системе определения местоположения. Технический результат заключается в обеспечении информации о местоположении без ухудшения точности даже в местоположении, где невозможно принимать радиоволны от спутника, который излучает сигналы для определения местоположения, и в снижении времени, требуемого для получения информации о местоположении. Для этого передатчик (200-1) внутренней установки приспособлен для обеспечения информации о местоположении путем использования второго сигнала определения местоположения, совместимого с первым сигналом определения местоположения, который является сигналом расширенного спектра от каждого из множества спутников. Передатчик (200-1) внутренней установки содержит память EEPROM (243), которая хранит данные местоположения для идентификации его местоположения установки, FPGA (245), действующую для генерации второго сигнала, включающего в себя данные местоположения, в виде сигнала расширенного спектра, и передающий блок (251-258), действующий для передачи сигнала расширенного спектра. Второй сигнал определения местоположения генерируется для повторения того же самого содержания в цикле, более коротком, чем у первого сигнала определения местоположения. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 26 ил.

Система и способ оценки положения космического аппарата // 2508558

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к оценке положения космического аппарата (6), и может быть использовано, в частности, для оценки положения спутника, вращающегося вокруг Земли. Технический результат заключается в обеспечении отсутствия необходимости отправки шаблона опорного сигнала, излучения космическим аппаратом какой-либо последовательности запуска и необходимости адаптации космического аппарата и, таким образом, в улучшении оценки положения космического аппарата. Для этого система включает в себя принимающие станции (4) для приема сигналов, переданных от космического аппарата (6), и обрабатывающую станцию (2) для приема данных от принимающих станций (4), где каждая принимающая станция (4) записывает во время окна (8) записи сигналы, переданные от космического аппарата (6), и передает в обрабатывающую станцию (2) данные, представляющие упомянутые записанные, причем окна (8) записи, ассоциированные с каждой из принимающих станций (4), сдвинуты и/или имеют различный размер по отношению друг к другу. Обрабатывающая станция (2) коррелирует записанные сигналы для оценки разности расстояний между космическим аппаратом (6) и каждой из множества принимающих станций и для оценки положения космического аппарата (6). 5 н. и 17 з. п. ф-лы, 10 ил., 1 табл.

Способ коррекции ошибок предсказания значений изменяющихся во времени сигналов, возмущаемых различными неконтролируемыми систематическими явлениями // 2508560

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к коррекции предсказаний значений изменяющихся во времени сигналов, и может быть использовано для приема навигационных сообщений, посылаемых глобальными навигационными спутниковыми системами. Технический результат заключается в обеспечении возможности коррекции предсказания значений изменяющихся во времени сигналов, возмущаемых различными неконтролируемыми систематическими явлениями без ограничений существующих решений. Для этого способ содержит следующие этапы коррекции предсказаний параметра, включенного в принимаемый и изменяющийся во времени сигнал: оценка ошибки предсказания на основании первого набора значений, оцениваемых в течение определенного промежутка времени, сравнивая эти значения со значениями, ранее предсказанными для этого же определенного промежутка времени, анализ предсказанных временных рядов ошибок предсказания при помощи способа обработки сигнала и выделение долей систематических влияний, экстраполяция поведения долей систематических влияний в течение рассматриваемого промежутка времени и коррекция предсказаний при помощи экстраполированных таким образом значений. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Устройство и способ трехмерного позиционирования // 2510046

Изобретение относится к позиционированию летательного аппарата. Сущность изобретения заключается в том, что устройство (10) трехмерного позиционирования с базовой станцией (12) вторичного радара, которая предназначена для измерения дальности до ретрансляторов (14) и имеет по меньшей мере одну радарную антенну (16), содержит GNSS-приемник (18), который предназначен для измерения GNSS-сигналов, и имеет GNSS-приемную антенну (20), инерциальный измерительный блок (22), который предназначен для определения положения GNSS-приемной антенны, а также по меньшей мере одну радарную антенну в общей системе координат относительно нулевой точки, и интегрирующий процессор (24, 30, 31), в который подводятся измерения псевдодальности GNSS-приемника, радарные измерения дальности, и измеренные инерциальным измерительным блоком (22) перемещения устройства относительно осей общей системы координат, и который определяет трехмерную позицию общей опорной точки путем объединения подведенных измерений и данных, при этом с учетом измеренных перемещений производится компенсация плеча. Достигаемый технический результат - повышение точности позиционирования. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

Комплексный способ навигации летательных аппаратов // 2510518

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к навигации летательных аппаратов (ЛА), и может быть использовано при осуществлении навигации ЛА, включая посадку на взлетно-посадочную полосу (ВПП). Технический результат заключается в повышении надежности и точности определения координат ЛА. Для этого комплексный способ навигации объединяет спутниковый и радиотехнический дальномерный способы навигации на основе наземных радиомаяков (НРМ), при этом прием сигналов спутников проводят как на борту ЛА, так и на ряде наземных НРМ, в том числе на НРМ у ВПП. На НРМ непрерывно уточняют базовые координаты, определяют дифференциальные поправки (ДП) к координатам и ДП к псевдодальностям, формируют пакет корректирующей информации (КИ) с упомянутыми ДП, погрешностями их определения, вычисленными данными тропосферной рефракции и уточненными базовыми координатами НРМ. По запросу с ЛА НРМ излучает по дальномерному каналу сигнал с КИ, включающей ДП только в виде ДП к координатам. На ЛА вычисляют навигационные параметры с учетом КИ, производят комплексную обработку данных и непрерывную сравнительную оценку погрешностей. При достижении зоны аэродрома и посадке, в случае меньшего значения погрешности по спутниковому способу, режим формирования последовательности запросных дальномерных сигналов ряда НРМ переводят в режим запроса только одного НРМ, расположенного у ВПП, при этом на ЛА в составе КИ передают ДП только в виде ДП к псевдодальностям. По откорректированным псевдодальностям вычисляют уточненные координаты ЛА. 8 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 прил.

Способ определения навигационных параметров носителя и устройство гибридизации, связанное с банком фильтров калмана // 2510529

Изобретения относятся к вычислительной технике и могут быть использованы для обнаружения неисправностей спутников и корректировки таких неисправностей. Техническим результатом является возможность определения типа неисправности. Способ реализован при помощи устройства гибридизации, содержащего банк фильтров Калмана, каждый из которых формирует гибридное навигационное решение на основе инерциальных измерений, рассчитанных виртуальной платформой, и необработанных измерений сигналов, переданных группой спутников и полученных от системы спутникового позиционирования (GNSS), и включает этапы, на которых определяют для каждого из спутников, по меньшей мере, одно отношение правдоподобия между гипотезой наличия у данного спутника неисправности определенного типа и гипотезой отсутствия у спутника неисправности, констатируют наличие у спутника неисправности определенного типа на основе отношения правдоподобия, соответствующего неисправности определенного типа, и порогового значения, оценивают влияние констатированной неисправности на каждое из гибридных навигационных решений, и корректируют гибридные навигационные решения в соответствии с оценкой влияния констатированной неисправности. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ определения положения движущегося объекта в данный момент и контроля достоверности положения упомянутого движущегося объекта // 2513551

Изобретение относится к спутниковым радионавигационным системам позиционирования. Техническим результатом является получение более качественных данных положения с точки зрения безопасного радиуса и доступности, непрерывность контроля достоверности предоставляемых данных. Упомянутый технический результат достигается тем, что определяют: поддерживаемое положение в данный момент, поддерживаемый безопасный радиус, связанный с поддерживаемым положением, наилучшее положение на данный момент, при этом наилучшим положение является: когда данные, поступающие от устройства промежуточного позиционирования, доступны, - положением, связанным с наилучшим безопасным радиусом, при этом наилучший безопасный радиус выбирают посредством сравнения, в зависимости от заранее определенного критерия выбора, промежуточного безопасного радиуса с поддерживаемым безопасным радиусом, и когда данные, поступающие от устройства промежуточного позиционирования, недоступны, - поддерживаемым положением. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил.