Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Повышение достоверности оценки точности навигационных определений по спутниковым системам навигации методами полунатурного моделирования Баранов Эдуард Витальевич

Повышение достоверности оценки точности навигационных определений по спутниковым системам навигации методами полунатурного моделирования
<
Повышение достоверности оценки точности навигационных определений по спутниковым системам навигации методами полунатурного моделирования Повышение достоверности оценки точности навигационных определений по спутниковым системам навигации методами полунатурного моделирования Повышение достоверности оценки точности навигационных определений по спутниковым системам навигации методами полунатурного моделирования Повышение достоверности оценки точности навигационных определений по спутниковым системам навигации методами полунатурного моделирования Повышение достоверности оценки точности навигационных определений по спутниковым системам навигации методами полунатурного моделирования Повышение достоверности оценки точности навигационных определений по спутниковым системам навигации методами полунатурного моделирования Повышение достоверности оценки точности навигационных определений по спутниковым системам навигации методами полунатурного моделирования Повышение достоверности оценки точности навигационных определений по спутниковым системам навигации методами полунатурного моделирования Повышение достоверности оценки точности навигационных определений по спутниковым системам навигации методами полунатурного моделирования Повышение достоверности оценки точности навигационных определений по спутниковым системам навигации методами полунатурного моделирования Повышение достоверности оценки точности навигационных определений по спутниковым системам навигации методами полунатурного моделирования Повышение достоверности оценки точности навигационных определений по спутниковым системам навигации методами полунатурного моделирования
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Баранов Эдуард Витальевич. Повышение достоверности оценки точности навигационных определений по спутниковым системам навигации методами полунатурного моделирования : диссертация ... кандидата технических наук : 05.22.13 / Баранов Эдуард Витальевич; [Место защиты: ФГОУВПО "Московский государственный технический университет гражданской авиации"].- Москва, 2009.- 97 с.: ил.

Содержание к диссертации

Введение

1. Анализ путей повышения достоверности оценки точности навигационных определений с использованием аппаратуры потребителей спутниковых навигационных систем 10

1.1. Анализ эффективности методов оценки точности навигационных определений с использованием аппаратуры потребителей спутниковых навигационных систем 13

1.2. Пути повышения точности формирования навигационных сигналов при полунатурном моделировании спутниковых навигационных систем 36

1.3. Оценка системных погрешностей спутниковой навигационной системы ГЛОНАСС 57

1.4. Основные результаты и выводы 69

2. Анализ влияния условий распространения навигационных сигналов и воздействия возмущающих факторов на точность навигационных определений по спутниковым системам навигации 72

2.1. Моделирование многолучевого распространения навигационных сигналов 73

2.2. Моделирование влияния преднамеренных и непреднамеренных помех на точность навигационных определений 89

2.3. Основные результаты и выводы 109

3. Оценка точности навигационных определений с использованием функциональных дополнений спутниковых навигационных систем

3.1. Моделирование локально-дифференциальной подсистемы для оценки точности навигационных определений аппаратуры потребителей спутниковых навигационных систем в дифференциальном

режиме 111

3.2. Моделирование навигационной системы на основе псевдоспутников для оценки точности навигационных определений аппаратуры потребителей спутниковых навигационных систем в совместном и автономном режимах работы 116

3.3. Основные результаты и выводы 122

Заключение 124

Список использованных источников

Введение к работе

Актуальность работы. К современной бортовой радионавигационной аппаратуре воздушных судов (ВС) предъявляются высокие требования по оперативности выдачи результатов навигационных определений - потребитель должен получать высокоточное навигационно-временное обеспечение непрерывно, обработка измерений должна выполняться в реальном масштабе времени.

Перспективным направлением в гражданской авиации является использование аппаратуры потребителей (АП) спутниковых радионавигационных систем (СРНС) ГЛОНАСС/GPS, поскольку оснащение ВС АП СРНС позволяет сократить время маневрирования и уменьшить зависимость от работы наземных радиотехнических средств посадки, что особенно важно для аэродромов, недостаточно оборудованных радиотехническими средствами навигации и посадки.

Рост интенсивности воздушного движения делает все более актуальным вопрос о точности соблюдения ВС маршрута и выделенных воздушных коридоров, что во многом определяет уровень безопасности полетов. Возрастающие требования к безопасности полетов на ВС заставляют пересматривать концепции построения навигационной аппаратуры и оценки ее точностных характеристик.

Во время эксплуатации АП СРНС ее тактико-технические характеристики не всегда соответствуют характеристикам, указанным в ее паспортных данных.

В процессе летных испытаний АП СРНС на точностные характеристики аппаратуры оказывает влияние ряд факторов, которые не могут быть учтены в полном объеме во время лабораторных испытаний. В тоже время, летные испытания позволяют оценить точность только применительно к конкретным условиям полета. Для формирования более полной картины о работоспособности навигационного прибора и его точностных характеристиках необходимо произвести целую серию полетов, что требует значительных экономических затрат.

Проведение испытаний на комплексе полунатурного моделирования, который позволяет имитировать прием сигналов СРНС на различных этапах полета ВС, дает возможность еще до ввода в эксплуатацию оценить фактическую точность АП СРНС практически во всех ситуациях, имеющих место в реальных условиях полета.

Рассмотрению различных аспектов построения комплекса полунатурного моделирования и оценки эффективности проведения испытаний авиационной АП СРНС на его основе посвящена диссертационная работа, что определяет актуальность проведенных в ней исследований.

Целью диссертационной работы является разработка методов повышения достоверности оценки точности навигационных определений, производимых на ВС по спутниковым системам навигации.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решаются следующие задачи:

- анализ эффективности существующих методов оценки точности
навигационных определений на ВС с использованием АП СРНС;

- разработка математической модели возмущающих воздействий, влияющих
на точностные характеристики АП СРНС;

- оценка точностных характеристик АП СРНС и ее функциональных
дополнений при воздействии возмущающих факторов.

Объектом исследования является авиационная АП СРНС.

Предметом исследования являются критерии и методы оценки точности АП СРНС в условиях различных возмущающих воздействий, оказывающих влияние на ее точностные характеристики.

Методы исследований основаны на применении системного анализа, прикладных методов теории вероятностей и случайных процессов, а также методов математического и полунатурного моделирования.

Научная значимость диссертационной работы состоит в том, что в ней впервые дана оценка погрешности навигационных определений на ВС с использованием АП СРНС, вызванной конечной разрядностью сетки вычислительных средств моделирующего комплекса; введены в состав математического обеспечении моделирующего комплекса модели многолучевого распространения навигационных сигналов (НС) и затенения навигационных космических аппаратов (НКА) рабочего созвездия элементами конструкции ВС, что позволяет оценивать точностные характеристики АП СРНС на наиболее ответственных этапах полета ВС; учтено воздействие на АП СРНС межсистемных помех, обусловленных внеполосным излучением от других радиотехнических средств.

Практическая значимость диссертационной работы состоит в том, что внедрение ее результатов позволяет:

произвести оценку реальных точностных характеристик АП СРНС на этапе ввода в эксплуатацию;

произвести оценку улучшения точности навигационных определений по СРНС при использовании функциональных дополнений;

уменьшить объем летных испытаний АП СРНС.

Достоверность результатов исследований подтверждается физической обоснованностью математических моделей мешающих воздействий на АП СРНС и ее функциональные дополнения и корректным использованием адекватного решаемым задачам математического аппарата, а также качественным совпадением полученных результатов с имеющимися данными натурных испытаний.

На зашиту выносятся:

результаты сравнительного анализа эффективности различных методов оценки точности навигационных определений АП СРНС;

математические модели возмущающих факторов, воздействующих на АП СРНС и ее функциональные дополнения;

- алгоритмы формирования возмущающих воздействий, влияющих на
точностные характеристики АП СРНС и оценка этих характеристик методами
полунатурного моделирования.

Апробация результатов. Основные научные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на Международных научно-технических конференциях "Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники и общества" (М., 2006 г., 2008 г.) и «Цифровая обработка сигналов и ее применение» (РНТОРЭС, М., 2007 г., 2008 г.).

Публикация результатов. Основные научные результаты диссертации опубликованы в 5-ти статьях и 4-х тезисах докладов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, іключения и списка используемых источников. Диссертация содержит 125 раниц текста, 52 рисунка, 13 таблиц и библиографию из 40 наименований.

Пути повышения точности формирования навигационных сигналов при полунатурном моделировании спутниковых навигационных систем

При разработке АП СРНС и вводе в эксплуатацию часто прибегают к различным методам исследования, макетирования и испытания. Целью данных методов является проверка на различных стадиях разработки и серийного производства навигационных устройств правильности выбранных алгоритмов, схемотехнических решений и, в конечном итоге, повышение качества функционирования АП СРНС в процессе эксплуатации на ВС.

Например, очень важно использовать такие методы для оценки инструментальной точности, которые позволяют исключить те факторы и погрешности, от которых инструментальная точность прибора не зависит, т.к. эти факторы могут данную картину исказить. Также важно иметь возможность многократно повторить эксперимент, для отладки алгоритмических решений.

Опираясь на способы исследования объектов и систем, можно выделить следующие методы оценки качества функционирования АП СРНС:

Стоит отметить, что в настоящее время мировыми производителями приборов спутниковой навигации не выработано единого мнения о том, какому из указанных выше методов отдать большее предпочтение. Как правило, разработчики используют комплексно все эти методы исследований

Проведем сравнительный анализ различных методов оценки качества функционирования АП СРНС с точки зрения простоты реализации и степени их адекватности реальным процессам функционирования спутниковой навигационной аппаратуры. Математическое моделирование Процесс моделирования заключается в исследовании объектов на их моделях, построении и изучении моделей реально существующих систем, процессов или явлений.

Частным случаем математического моделирования является имитационное моделирование, позволяющее строить модели, описывающие процессы близкие к реальным. Такую модель можно «проиграть» во времени как для одного испытания, так и для заданного их множества. При этом результаты будут определяться случайным характером процессов. По этим данным можно получить достаточно устойчивую статистику. Имитационное моделирование - это метод исследования, основанный на том, что изучаемая система заменяется имитатором и с ним проводятся эксперименты с целью получения информации об этой системе. Экспериментирование с имитатором называют имитацией (имитация - это постижение сути явления без проведения экспериментов на реальном объекте).

Существует класс объектов, для которых по различным причинам не разработаны аналитические модели, либо не разработаны методы реализации модели. В этом случае математическая модель заменяется имитатором или имитационной моделью.

Имитационная модель - логико-математическое описание объекта, которое может быть использовано для экспериментирования на ЭВМ в целях проектирования, анализа и оценки функционирования АП СРНС в процессе ее эксплуатации.

Используя методы математического моделирования можно создать математические модели СРНС ГЛОНАСС/GPS. С помощью математических формул и выражений необходимо описать движение НКА орбитальных группировок (ОГ) ГЛОНАСС и GPS. В соответствии со вторым законом Ньютона движение центра масс НЕСА в инерциальной системе координат XQYQZQ описывается уравнением:

Также с помощью формул и выражений можно описать траекторию движения ВС, оборудованного АП СРНС или же задать ее табличным способом. Тогда в момент времени t известен вектор координат ВС Х,(0 = { ,(ґШ и(/)}. Геометрическая дальность между НКА и ВС определяется следующим выражением: Д = л/(лЬ- )2 + и-3 /)2 + и- ,)» (1-5) Формула (1.5) описывает дальномерный метод навигационных определений. Поскольку существует смещение бортовой шкалы времени (БШВ) НКА и шкалы времени потребителя (ШВП), то измеренная в АП СРНС дальность Д = ct] будет отличаться от истинной геометрической дальности Д на неизвестную, но постоянную за время определения навигационных параметров (НП) величину Д . Тогда выражение для определения величины Д, называемой псевдодальностью (ПД) от г-го НКА до ВС, можно записать:

Выражение (1.6) описывает псевдодальномерныи метод определения координат. Псевдодальность Д = сі, определяется через время распространения сигнала /, = ґщшвщ ІНКАЦБШВ) ОТ НКА до ВС в свободном пространстве, где tHKAi(EuiB) - время излучения сигнала НКА, измеренное в БШВ; їщшвп) - время приема сигнала АП СРНС, измеренное в ШВП. Тогда Д =сґ, где Ґ - величина расхождения ШВП и БШВ.

Оценка системных погрешностей спутниковой навигационной системы ГЛОНАСС

Составляющие C(t), есть псевдослучайные последовательности символов с амплитудой ±1, длительностью 1,9569 мкс, частотой следования 0,511 МГц, периодом повторения 1 мс.

В формуле (1.9) составляющая сигнала D(t) в идеализированном виде представляют данные, передаваемые геостационарными спутниками в виде символов с амплитудой ±1 и частотой следования 250 бит/с.

Составляющие c(t), есть псевдослучайные последовательности символов с амплитудой ±1 и длительностью 0,97752 мкс, частотой следования 1,023 МГц, периодом повторения 1 мс.

Сигналы (1.7-1.12) получили название - сигналов с расширенным спектром (spread-spectrum signal). Такие сигналы характеризуются следующими признаками: полоса частот, в которой передаются данные D(t) значительно шире минимально необходимой; расширение спектра сигнала производится шумоподобными сигналами C(t) или P(t).

Математическая модель ОГНКА Рабочее созвездие системы ГЛОНАСС составляют 24 НКА (21 навигационный и 3 резервных). На 31.07.08 из 16 НКА используются по целевому назначению 12, 4 НКА временно выведены из работы. НКА ГЛОНАСС расположены на трех эллиптических орбитах, близких к круговым. Высота орбит составляет 19100 км, наклонение 64.08. НКА вращаются по орбитам с периодом 11 ч 15 мин 44 с [4].

Рабочее созвездие системы GPS составляют 32 спутника (из них запущено 30), расположенных на шести эллиптических орбитах, близких к круговым. Высота орбит составляет 20145 км, наклонение 55. НКА вращаются по орбитам с периодом 11 ч 56 мин 54 с [5].

Под невозмущенным движением небесного тела понимается движение в центральном поле тяготения, создаваемом сферически симметричным однородным телом. Как известно, подобное тело притягивает другое тело таким образом, словно вся его масса сосредоточена в центре.

В реальных условиях на траекторию движения НКА, кроме основной, центральной силы притяжения, действуют разнообразные дополнительные возмущающие силы. И хотя они малы по сравнению с основной, их длительное воздействие приводит к отклонениям (возмущениям) реальной орбиты от расчетной (1.12). При построении модели СРНС нельзя пренебречь этими воздействиями.

Основными источниками возмущения орбит навигационных спутников являются: - возмущения гравитационного поля вследствие несферичности Земли и неравномерности ее массы; - притяжение со стороны Луны, Солнца и планет солнечной системы; - сопротивление среды при движении НКА; - давление светового излучения Солнца и прочие физические факторы.

При анализе возмущенного движения НКА принято считать, что НКА в каждый момент времени находится на той невозмущенной (эллиптической) орбите, которая рассчитана с учетом прекращения в этот момент действия возмущающих сил. Это означает, что в отличие от невозмущенного движения элементы возмущенной орбиты НКА непостоянны. Их изменение происходит непрерывно, но каждому моменту времени и каждой точке возмущенной траектории соответствует своя кеплерова орбита, которую называют оскулирующей, а ее орбитальные элементы — оскулирующими. Тогда истинную траекторию НКА можно представить в виде огибающей оскулирующих траекторий, построенных для различных моментов времени. Положение НКА в пространстве может быть определено в любой момент времени при решении известных уравнений для орбитальных элементов i(t),Q,(t),con,e(i),p(t),3(t). При этом можно исследовать влияние на траекторию НКА приведенных возмущающих факторов, а также различных моделей конфигурации Земли.

Для расчета возмущенных пространственных координат и их производных АП получает от СРНС периодически обновляемые оскулирующие элементы и поправки к ним. Такая процедура соответствует предъявляемым требованиям к точности и простоте расчетов в приемниках сигналов СРНС.

В геоцентрической подвижной системе координат ПЗ-90, жестко связанной с Землей, определяются координаты потребителей. Для этого необходимо иметь координаты и составляющие скоростей СРНС в этой же системе координат. Известно, что уравнения движения материальной точки в инерциальной и подвижной системе координат различны вследствие различий в нахождении производной по времени.

Моделирование влияния преднамеренных и непреднамеренных помех на точность навигационных определений

Излучаемые НКА навигационные сигналы проходят большое расстояние до АП СРНС ( 20000 км), испытывая воздействие различных факторов космического пространства, преднамеренных и непреднамеренных помех, воздействие многолучевого распространения.

Воздействие данных факторов на сигналы СРНС на ответственных участках полета ВС может приводить к невозможности обнаружения и к срыву сопровождения НС, захватам ложных сигналов и к ошибкам измерения РНП. В конечном итоге действие помех может приводить к срыву решения навигационной задачи, появлению ошибок навигационных определений, а также к нарушению работы АП СРНС [14].

По этим причинам на этапах разработки и ввода в эксплуатацию необходимо иметь возможность подвергнуть АП СРНС испытаниям по воздействию факторов, которые могут существенно повлиять на точность навигационных определений, таких как многолучевость, затенение приемной антенны, воздействие преднамеренных и непреднамеренных помех и определить фактическую точность АП СРНСФакторами, оказывающими существенное влияние на точность навигационных определений, являются многолучевость и затенение приемной антенны СРНС, приводящими к замираниям сигнала, во время которых может произойти срыв сопровождения НС и, что еще хуже, его потеря.

Явление многолучевости вызвано переотражением НС от поверхности Земли и элементов фюзеляжа ВС. А эффект затенения проявляется при возникновении препятствия на пути распространения НС во время совершения маневров ВС.

Причинами замираний, составляющих основную часть мешающих влияний естественного происхождения, помимо многолучевости, являются также метеоусловия и времена года. Многолучевость вызывает быстрые замирания, метеоусловия и время года - медленные.

Перечисленные факторы могут значительно ухудшить точность навигационных определений на ответственных участках полета ВС. Поэтому необходимо подвергать АП СРНС с помощью методов полунатурного моделирования воздействию данных факторов для оценки фактической точности АП СРНС.

Проведенный анализ материалов [32,33] по ошибкам навигационных определений в результате воздействия многолучевости показал, что данные разняться из-за нестандартности интерферирующих сигналов, сильной их зависимости от типа антенн, их расположения, вида и характера отражающей поверхности.

Для моделирования процессов многолучевости и затенения необходимо реализовать модель, которая учитывала бы диаграмму направленности (ДН) приемной антенны (ПА) АП СРНС. Как уже было показано в предыдущей главе при совершении маневров во время взлета и посадки углы крена и тангажа ВС могут достигать 30. Положение ПА при совершении маневров будет изменяться, а значит, будут меняться условия приема НС, обусловленные пространственно-избирательными свойствами ПА.

На рис. 2.1 приведена возможная конструкция двухдиапазонной ПА в виде системы из двух полуоткрытых диэлектрических резонаторов. Расчеты и моделирование характеристик антенны производились в программе Microwave Office.

В общем случае функция j{9,(p) является векторной: где \в и \ср - орты сферической системы координат.

Задать /в и ,fv можно табличным способом либо описать с помощью функции. Тогда выражение, описывающее НС с учетом влияния ДН антенны, может быть записано в следующем виде: 3{U0t p) = fe{e,q )f,Wt(p)st{$l\2- P, -A W-QW-cos , + в). (2.3)

Для удобства в формуле (2.3) произведение функций и Jv можно заменить на матрицу В(в, р), в строках и столбцах которой будут располагаться коэффициенты ослабления (усиления) в зависимости от направления антенны на НКА: s(tA p) = B(e, p)Si{ty2- Р, -Ц УС Усоз(тш + в), (2.4) Существует класс антенн, ДН которых не может быть полностью описана с помощью набора функций fe и ,fv , тогда влияние сложной ДН на НС может быть записано в виде совокупности функций: с целью обеспечения приема НС со всех возможных направлений. Но электрические параметры антенны будут зависеть от размера и вида подстилающей поверхности, а именно, конструктивных особенностей фюзеляжа ВС (размер фюзеляжа, тип материала). Анализ результатов по размещению ПА на ВС показывает, что корпус самолета оказывает существенное влияние на ДН антенны. На рис. 2.5 показаны ДН антенн в вертикальной плоскости в полярной системе координат в зависимости от размера фюзеляжа ВС, от которого зависит указанный на рисунке радиус круга, в пределах которого кривизной фюзеляжа можно пренебречь. Поверхность фюзеляжа в пределах этого круга вносит наибольший вклад в искажение ДН навигационной антенны. С учетом данного факта формулу (2.5) можно переписать в следующем виде

Как видим, увеличение размеров фюзеляжа приводит к возрастанию искажения ДН, в результате чего затруднен прием сигналов НКА с малыми углами возвышения. Исключение же их из рабочего созвездия увеличивает значение геометрического фактора и снижает точность навигационных определений.

Положение объектов, находящихся на Земле, удобно описывать в системе координат неподвижной относительно земли [31]. В качестве такой системы используется геоцентрическая декартова система координат OXYZ, центр которой совмещен с центом масс Земли. Данная система координат жестко связана с землей и вращается вместе с ней относительно геоцентрической инерциальнои системы координат OX0Y0Z0 с угловой скоростью (Оз.

При решении задач навигации ВС часто используют декартову правостороннюю систему координат XBC,YBC,ZBc, связанную с ВС. Положение ВС в пространстве задается углами крена у, тангажа р и рыскания а, которые характеризуют вращение ВС относительно осей OXBC, OYBc, OZBC, соответственно.

Вычисление радиус-вектора НКА (направления на НКА, отсчитываемого от направления максимума ДН) производится в геоцентрической декартовой системе координатXo,Yo,Zo. Для того, чтобы учесть влияние ДН на амплитуду НС, необходимо пересчитать координаты данного вектора в систему координат, связанную с навигационной антенной.

Моделирование навигационной системы на основе псевдоспутников для оценки точности навигационных определений аппаратуры потребителей спутниковых навигационных систем в совместном и автономном режимах работы

Анализ информации по расположению ПА на фюзеляже ВС показал, что на НС влияет работа других радиотехнических средств, установленных на ВС. И если расположение ПА является идеальным с точки зрения минимального влияния многолучевости и затенения НС, оно может оказаться не идеальным с точки зрения воздействия помех от близко расположенных радиотехнических средств ВС. Воздействие непреднамеренных и преднамеренных помех на НС [15, 20] может нарушить работу АП СРНС и представляет угрозу безопасности ВС.

Обычно учитывают влияние этих помех на функциональные дополнения СРНС, в частности на аппаратуру передачи дифференциальных поправок, т.к. индустриальные и атмосферные помехи не отхватывают частотный диапазон работы СРНС. В указанный диапазон попадают галактические шумы, излучение звезд, Солнца, а также, межсистемные помехи, обусловленные внеполосным излучением.

Воздействию помех подвержены в равной степени как СРНС GPS, так и СРНС ГЛОНАСС, поскольку принципы их построения и используемые диапазоны частот достаточно близки. Основной причиной уязвимости сигналов СРНС является низкая энергетика сигнала (для СРНС ГЛОНАСС она составляет всего 10"16 Вт (- 160 дБ/Вт) на поверхности Земли для сигналов стандартной точности (СТ) в диапазоне L1).

Растущее использование АП СРНС в гражданской авиации делает ее привлекательной мишенью для враждебных действий террористов, тем более что выявлена коммерческая доступность оборудования для постановки помех [14, 16].

Непреднамеренные помехи можно подразделить на естественные помехи и помехи искусственного происхождения. К естественным помехам можно отнести флуктуации электронной концентрации в ионосфере, которые, воздействуя на сигнал СРНС, приводят к изменяющейся задержке распространения сигнала за счет изменения диэлектрической проницаемости среды. Групповая задержка в первом приближении обратно пропорциональна квадрату частоты сигнала. Поэтому применение двухчастотного приемника позволяет существенно снизить воздействие ионосферы. В периоды солнечной активности погрешность измерения дальности у одночастотных приемников может достигать 20 м, тогда как двухчастотные приемники могут измерять и исключать эти погрешности.

В качестве потенциальных источников помех искусственного происхождения сигналам СРНС могут выступать средства УКВ радиосвязи, всенаправленные дальномерные радиомаяки (РМД) - система DME (англ. Distance Measuring Equipment, DME), первичные и вторичные радиолокационные станции (РЛС) УВД, радиолокационные ответчики, телевизионные передатчики (особенно 23 и 66 каналов), средства подвижной спутниковой связи GLOBALSTAR [18,19]. Экспериментами подтверждено влияние излучений этих средств на характеристики АП СРНС [15]. Поскольку все НКА СРНС GPS работают на одной частоте, помехи, вызывающие срыв слежения за сигналом одного НКА, будут вызывать срыв слежения и за сигналами других НКА, а, следовательно, приводить к невозможности навигационных определений.

Помимо помех в диапазоне сигналов СРНС ГЛОНАСС или GPS нельзя исключать появления помех в канале передачи поправок в спутниковых системах посадки типа LAAS, работающих в диапазоне 112... 117,95 МГц. На наиболее ответственных этапах полета ВС, в частности при заходе на посадку и посадке, предполагается использовать дифференциальные подсистемы СРНС. При этом могут быть поставлены помехи как АП СРНС, так и аппаратуре контрольно-корректирующих станций, а также приемникам линий передачи данных (ЛПД), по которым передаются сигналы контроля целостности и дифференциальные поправки (таблица 2.1).

Авиационные ЛПД используют для передачи поправок и другой информации диапазон частот 112-118 МГц, который очень перегружен сигналами других радиосредств. Как уже отмечалось, в этом диапазоне присутствуют индустриальные и атмосферные помехи. В условиях террористических угроз возможна постановка помех как основному каналу СРНС, так и каналу дифференциальных поправок.

Помехи можно разделить на узкополосные, которые описывают межсистемные помехи, и флуктуационные, к которым относятся собственные шумы приемника, широкополосные помехи и широкополосные сигналы других радиотехнических средств.

Преднамеренная помеха (jamming) - радиопомеха, создаваемая специально сконструированным источником и предназначенная для нарушения функционирования АП СРНС.

К числу преднамеренных помех следует отнести радиопротиводействие и радиодезинформацию. Радиопротиводействие - это радиоизлучение сигналов достаточной мощности и с характеристиками, которые позволяют мешать АП СРНС отслеживать НС в определенном регионе.

Похожие диссертации на Повышение достоверности оценки точности навигационных определений по спутниковым системам навигации методами полунатурного моделирования