ОШИБКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ В ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОМ РЕЖИМЕ РАБОТЫ СПУТНИКОВЫХ РАДИОНАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ

© С.Г.Андреев
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "Авиация и воздухоплавание"
2011 г.

Для повышения точности определения координат бортовой аппаратуры потребителя спутниковой радионавигационной системы (СРНС) воздушных судов (ВС) целесообразно применять метод дифференциальных навигационных определений, то есть дифференциальный режим (ДР) работы СРНС. Суть ДР заключается в измерении и компенсации коррелированных постоянных и медленно меняющихся во времени и пространстве составляющих погрешностей измерений радионавигационных параметров, т.е. измерений псевдозадержки дальномерного кода и псевдофазы принимаемых сигналов навигационных спутников.

Существенный вклад в общую ошибку определения координат ВС в ДР вносят ошибки формирования дифференциальных поправок (ДП) в локальной контрольно-корректирующей станции (ЛККС). Ошибка формирования ДП в ЛККС непосредственно входит в состав скорректированной псевдодальности при решении навигационной задачи на борту ВС. Поэтому актуальной и практически важной является задача анализа статистических характеристик этих ошибок, а применительно к синтезу алгоритмов комплексной обработки информации на уровне решения навигационной задачи — задача разработки их математических моделей. Решение этих задач осложняется тем, что для измерений доступны только сами ДП и, кроме того, как истинная ДП, так и ошибка формирования ДП являются нестационарными процессами.

Предложена и обоснована методика построения математической модели ошибок формирования ДП по экспериментальным данным. Учитывая принципиально нестационарный характер ДП, построение математической модели ошибок формирования ДП предлагается проводить в два этапа. На первом этапе производится определение нестационарного математического ожидания (тренда) экспериментальной реализации ДП в виде комбинации заданного числа полиномов Эрмита с коэффициентами, которые оцениваются по критерию максимума финального апостериорного распределения. После компенсации тренда анализируются статистические характеристики ошибок формирования ДП и выделяются отрезки реализаций, на которых они являются приближенно стационарными процессами. На втором этапе для этих реализаций строится модель ошибки формирования ДП в виде уравнения авторегрессии заданного порядка. Оптимальные значения коэффициентов моделей также оцениваются по критерию максимума финального апостериорного распределения. Проверка адекватности полученных моделей (статистической эквивалентности) производится путем сравнения статистических характеристик экспериментальных и сгенерированных реализаций ошибки формирования ДП.