Методика оценки точности решения навигационной задачи воздушным судном с двухканальным когерентным радиовысотомером

Авторы

Коратаев П. Д.^1*, Матвеев С. С.^1**, Набережнев Д. Ю.^1***, Толстых М. Ю.^{2, 3****}

1. Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина», ВУНЦ ВВС «ВВА», 394064, Воронежская обл., г. Воронеж, ул. Старых Большевиков, д. 54 а
2. Московский государственный лингвистический университет, Москва, Россия
3. Московский университет МВД России им.В.Я. Кикотя, Москва, Россия

*e-mail: korataev2015@mail.ru
**e-mail: gres02@yandex.ru
***e-mail: dimnabr@yandex.ru
****e-mail: marina_lion@mail.ru

Аннотация

Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения точности и надежности автономной навигации воздушных судов в условиях недоступности или отказа глобальных навигационных спутниковых систем. В подобных ситуациях бесплатформенная инерциальная навигационная система, работая в автономном режиме, накапливает ошибки, что существенно снижает точность навигационного решения. В этой связи целесообразным представляется использование дополнительной информации от двухканального когерентного радиовысотомера в составе комплексного навигационного фильтра в качестве канала коррекции бесплатформенной инерциальной навигационной системы. Радиовысотомер обеспечивает измерения высоты над подстилающей поверхностью, которые могут быть эффективно сопоставлены с цифровой моделью рельефа местности, позволяя уточнять пространственное положение воздушного судна. Предлагается методика оценки точности решения навигационной задачи воздушным судном с двухканальным когерентным радиовысотомером. Согласно разработанной методики на основе математического моделирования проведена оценка точности выполнения автономного полета воздушного судна по заданному маршруту с наведением на промежуточные пункты маршрута курсовым методом. При этом в качестве источника навигационной информации использованы: навигационная аппаратура потребителей глобальных навигационных спутниковых систем, бесплатформенная инерциальная навигационная система и двухканальный когерентный радиовысотомер с возможностью измерения составляющих скорости носителя. Разработанная методика позволяет обеспечить существенный прирост в точности автономного наведения воздушного судна по маршруту при использовании в работе комплексного навигационного фильтра дополнительной информации от двухканального когерентного радиовысотомера.

Ключевые слова:

система наведения, комплексная обработка информации, бесплатформенная инерциальная навигационная система, навигационная аппаратура потребителей глобальных навигационных спутниковых систем, двухканальный когерентный радиовысотомер, оценка скорости носителя, промах.

Список источников

1. Skrypnik O.N. Radionavigacionnye sistemy vozdushnyh sudov (Radio navigation systems of aircraft) textbook / O.N. Skrypnik. Moskva: INFRA-M, 2016. 348 р. 
2. Makoveeva M. M., SHinakov YU. P. Sistemy svyazi s podvizhnymi ob"ektami (Communication systems with moving objects). Moskva, Radio i svyaz', 2002. 440 p.
3. Bobronnikov V. T., Kadochnikova A. R. Trudy MAI, 2013, no 71. P. 31.
4. Ermakov, P. G. Trudy MAI, 2021. No. 117.
5. Nerovnyj V.V. Pomekhoustojchivost' mul'tisistemnoj apparatury potrebitelej GNSP (Noise immunity of multi-system equipment of GNSS consumers). Monograph. Moskva, Nauchnaya kniga, 2018. 227 p.
6. Alyoshin, B.S., Antonov D.A., Veremeenko K.K., Zharkov M.V. Trudy MAI, 2012. No. 54. p. 6. 
7. Dishel, V.D. Trudy MAI, 2011. No. 43. P. 26.
8. Ivanov V.F., Koshkarov A.P. Trudy MAI, 2017, no 93. P. 23. 
9. GLONASS. Modernizaciya i perspektivy razvitiya (GLONASS. Modernization and development prospects. The monograph) / A.I. Perov. Moskva: Radiotekhnika, 2020. 1072 p.
10. Groshev A.V. Trudy MAI, 2019, no 104. P. 16.
11. Yarlykov M.P. Meandrovye shumopodobnye signaly (BOC-signaly) i ih raznovidnosti v sputnikovyh radionavigacionnyh sistemah (Meander noise-like signals (BOC signals) and their varieties in satellite radio navigation systems, Monograph). Moskva, Radiotekhnika, 2017. 416 p.
12. Pat. 2832999 Russian Federation, IPC G 01 S 13/42 (2006.01). Sposob i ustrojstvo izmereniya vysoty i sostavlyayushchih skorosti po signalam dvuhkanal'nogo kogerentnogo radiovysotomera (Method and device for measuring altitude and velocity components using signals from a two-channel coherent radio altimeter) / Koltyshev E.E. [and others].  No. 2024106748; application no. 15.03.24; publ. 13.01.25, Bul. no. 2. 23 p.
13. Maksimov M. V., Gorgonov G. I. Radioelektronnye sistemy samonavedeniya (Radio-electronic homing systems). Moskva, Radio i svyaz', 1982. 304 p.  
14. A method for generating navigation signals with a reduced level of out-of-band radiation / V. S. Radko, V. V. Filonenko, A.M. Mezhuyev, V. A. Mironov // Bulletin of the Voronezh Institute of the Federal Penitentiary Service of Russia. 2024. No. 2. p. 26-34.
15. GLONASP. Principy postroeniya i funkcionirovaniya (GLONASS. Principles of construction and operation). Moskva: Radiotekhnika, 2010. 800 p.
16. Yarlykov M.S., Bogachev A.S. Aviacionnye radioelektronnye kompleksy (Aviation radioelectronic complexes) / edited by M.S. Sklykkov. Moskva: VATU, 2000. 615 p. 
17. Korolev, A.V. Differencial'nye i raznostnye uravneniya (Differential and difference equations : textbook and workshop for universities) / A.V. Korolev. Moskva: Izdatel'stvo YUrajt, 2025. 280 p. 
18. Geister, S. R. Sistemnoe proektirovanie radiolokacionnyh stancij (System design of radar stations) / S. R. Geister, S. V. Kozlov. Minsk : BGUIR, 2025. 306 p.
19. Linejnaya algebra i analiticheskaya geometriya v primerah i zadachah (Linear algebra and analytical geometry in examples and problems: textbook. Manual) / T. V. Prokhorova ; Vladim. gos. un-t im. A. G. i N. G. Stoletovyh. Vladimir : Izd-vo Volgu, 2022. 121 р.
20. Botov, M. I. Vvedenie v teoriyu radiolokacionnyh sistem : monografiya (Radar systems introduction to the theory : a monograph) / M. I. Botov, V. A. Vyahirev, V. V. Devotchak ; red. M. I. Botov. Krasnoyarsk : Sib. feder. un-t, 2012. 394 p.

Скачать статью