17

Размещено на http://www.allbest.ru/

17

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

Методы оценки и контроля целостности бортового навигационного оборудования спутниковой системы посадки

Специальность: 05.12.14 - Радиолокация и радионавигация

кандидата технических наук

Соболев Сергей Павлович

Санкт-Петербург - 2007

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина)

Научный руководитель - кандидат технических наук, доцент Орлов В.К.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Осипов А.В. кандидат технических наук Коротков А.Н.

Ведущая организация - ОАО "ВНИИРА"

Защита состоится "16" мая 2007 г. в 14⁰⁰ часов на заседании диссертационного совета Д 212.238.03 Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина) по адресу: 197376, Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, 5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета

Автореферат разослан"12"апреля 2007 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Баруздин С.А.

бортовой навигационный спутниковый аппаратура

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Спутниковые навигационные системы находят всё более широкое применение во всех отраслях человеческой деятельности, в том числе и в авиации. Устоявшейся практикой является применение спутниковой навигации на этапе крейсерского полёта, когда требования к точности и надёжности работы навигационной системы не столь высоки, как при маневрировании в зоне аэродрома и заходе на посадку. Новым этапом использования спутниковых навигационных систем является автоматизация захода на посадку с их помощью.

В настоящее время для обеспечения посадки воздушных судов гражданской авиации используются специализированные радиотехнические инструментальные системы посадки метрового диапазона радиоволн типа ILS и сантиметрового диапазона - типа MLS.

Общим недостатком таких систем является их высокая стоимость и сложность технического обслуживания, обусловленная рядом причин:

- один комплект наземного оборудования позволяет обслуживать только одну взлетно-посадочную полосу и только в одном направлении;

- необходимость сложной инженерной подготовки местности в районе установки наземных радиомаяков;

- высокие эксплуатационные расходы;

- большая мощность излучаемого сигнала влечёт повышенное энергопотребление и риск для персонала.

В соответствии с современной концепцией технической модернизации средств навигации, предлагаемой Федеральной службой воздушного транспорта России, в 2006 - 2015 гг. планируется постепенный переход к использованию глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС) в качестве основного средства на всех этапах полета вплоть до автоматического захода на посадку воздушного судна по I категории ICAO при использовании наземных систем функционального дополнения ГНСС на базе локальных контрольно-корректирующих станции (ЛККС).

Применение ГНСС с ЛККС, таким образом, позволит снизить затраты на обслуживание воздушного движения за счет замены разнотипного оборудования едиными средствами и обеспечения всех этапов полета воздушного судна, включая категорированный заход на посадку на аэродром, не оборудованный инструментальной системой посадки.

Невысокая стоимость бортового оборудования ГНСС и наземного оборудования ЛККС позволит оснастить множество аэродромов. К настоящему времени в РФ из 1000 аэродромов, находящихся в эксплуатации в гражданской авиации, лишь около 70 оснащены системами инструментальной посадки.

При заходе воздушного судна на посадку по I категории ICAO, к бортовому навигационному оборудованию воздушного судна предъявляется ряд требований, в том числе:

- точность определения местоположения воздушного судна должна быть не хуже 16 м (95%) в горизонтальной плоскости и 6 м (95%) в вертикальной;

- риск потери целостности (вероятность отсутствия предупреждения о недопустимом снижении точности за время посадки) должен быть не более 210-⁷ за время посадки.

Требуемая точность определения местоположения достигается в дифференциальном режиме работы ГНСС, организуемом за счет данных, получаемых по радиоканалу от ЛККС, установленной в районе аэропорта. Поскольку эффективная дальность действия ЛККС составляет десятки километров, то одна ЛККС позволяет обслуживать все взлетно-посадочные полосы заданного аэропорта.

Задачей навигационного оборудования воздушного судна является определение местоположения судна в пространстве. Кроме того, на борту воздушного судна реализуется алгоритм предупреждения пилота о недопустимом снижении точности решения навигационной задачи, называемый алгоритмом контроля целостности.

Суть алгоритма контроля целостности заключается в сравнении с порогами ошибок определения координат воздушного судна, получаемых путем пересчета оценок ошибок псевдодальномерных измерений и дифференциальных поправок. В дополнение к этому, для оценки целостности используется информационная избыточность, то есть наличие измерений навигационной информации от датчиков, работающих на других физических принципах. Требуемое значение риска потери целостности обеспечивается за счет методов и алгоритмов принятия решения.

В настоящее время вопросами целостности спутниковых навигационных системы активно занимается ГНЦ ЦНИИ РФ «Электроприбор». Предложенный его сотрудниками проф. Дмитриевым С.П. и Осиповым А.В. алгоритм многоальтернативной фильтрации относится к классу алгоритмов автономного контроля целостности (RAIM), не использующим информацию смежных систем. Основной идеей подобных алгоритмов является учёт предыдущих состояний системы и оценка аномальной погрешности псевдодальномерных измерений, с использованием априорных сведений о модели изменения координат подвижного объекта, а также модели возникновения нарушений. Недостатком такого метода является вычислительная сложность, нарастающая в процессе работы алгоритма при увеличении альтернативных цепочек состояния системы. Так же в этом методе не рассматривается информационная целостность в комплексе с оценкой надёжности аппаратуры.

Миронов М.А., Башаев А.В., Полосин С.А. предлагают алгоритм контроля целостности с использование смежных бортовых систем (баровысотомер, инерциальная навигационная система (ИНС)), т.е. разновидность алгоритма RAIM, использующего дополнительную информацию. В литературе такие алгоритмы обычно называют алгоритмами AAIM. Однако они также не рассматривают вопрос в комплексе с аппаратурной надежностью системы. В то же время, применение алгоритмов комплексирования данных с ИНС, порождает дополнительную проблему компенсации накапливающейся ошибки определения навигационных параметров и усложняет алгоритм оценки.

Цель работы разработка и исследование методов оценки и алгоритмов контроля целостности бортового навигационного оборудования спутниковой системы посадки (ССП), с учётом надёжностных и точностных характеристик аппаратуры и параметров системы технического обслуживания.

Основные методы исследования. Для решения поставленной задачи применялись теоретические методы статистической радиотехники и статистической теории радионавигации. Экспериментальные исследования выполнены методом полунатурного и натурного моделирования с использованием записей сигналов навигационных приемников ГНСС и показаний бортового оборудования, а также в составе комплекса бортового оборудования самолета Як-42 в ходе лётных испытаний.

Научная новизна состоит в комплексном подходе к оценке и контролю целостности бортового оборудования ССП. Отличительным свойством предложенных методов и алгоритмов является учёт аппаратурной надёжности наравне с информационной целостностью, определяемой на основе комплексной оптимально-инвариантной обработки с использованием данных от барометрического высотомера и спутниковой навигационной системы. Другой характерной особенностью предлагаемого метода оценки целостности является использование графо-аналитического подхода на основе представления событий в виде пуассоновских потоков.

Научные положения, выносимые на защиту:

- метод оценки целостности спутниковой системы посадки на основе графо-аналитического метода, с учётом параметров надёжности, точности и технического обслуживания бортового оборудования;

- методика построения бортового комплекса, удовлетворяющего требованиям к целостности ССП;

- способ контроля целостности на основе комплексной оптимально-инвариантной обработки информации с учётом аппаратурной надёжности;

- алгоритмы контроля целостности для бортового оборудования ССП с использованием фильтра разностного сигнала, на основе представления погрешностей измерителей в виде марковских процессов первого порядка;

- способ выбора алгоритма контроля целостности для реализации в бортовой аппаратуре ССП.

Практическая ценность работы состоит в решении задачи обеспечения целостности бортового навигационного оборудования спутниковой системы захода на посадку I категории ICAO. Разработанные алгоритмы контроля целостности были реализованы в программном обеспечении бортового оборудования ССП.

Достоверность результатов работы подтверждается аналитическими расчетами, данными цифрового и полунатурного моделирования, а также результатами лётных испытаний.

Внедрение результатов работы осуществлено ЗАО «ВНИИРА-Навигатор» (г. Санкт-Петербург) при разработке спутниковой системы посадки, объединённой с комплексом оборудования системы раннего предупреждения близости земли «СРПБЗ», предназначенного для повышения безопасности полетов воздушных судов.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы представлялись и обсуждались на:

- юбилейной 60-й научно-технической конференции, посвященной Дню радио, С.-Петербург, СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2005 г.;

- научно-технической конференции, посвящённой 65-летию СПбГУАП «ЛИАП», 2006 г.

- 8-й конференции молодых ученых "Навигация и управление движением", СПб, ГНЦ ЦНИИ «Электроприбор», 2006 г.

- научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2005, 2006 гг.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 научных работ, из них - 5 статей, одно свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, заключения, списка литературы, включающего 127 наименований, и четырех приложений. Основная часть работы изложена на 130 страницах машинописного текста. Работа содержит 50 рисунков и 16 таблиц.

Краткое содержание работы

Во введении определено направление исследований, обоснована их актуальность, сформулирована цель диссертационной работы, отмечена её практическая значимость.

В первой главе выполнено обоснование направления исследований, связанное с анализом:

- требований к спутниковым системам посадки в части обеспечения целостности, непрерывности и эксплуатационной готовности;

- состава и структуры глобальной навигационной спутниковой системы, принципов построения комплекса оборудования спутниковой системы посадки (ССП);

- методов контроля целостности навигационного оборудования воздушного судна и методов формирования показателей точности дифференциальных поправок в локальной контрольно-корректирующей станции.

Объектом исследования является бортовое навигационное оборудование, работающее по сигналам глобальной навигационной спутниковой системы и других бортовых измерителей (баровысотомер, инерциальная навигационная система).

Одним из важнейших параметров ГНСС, используемой для обеспечения захода воздушного судна на посадку, является целостность ГНСС, характеризуемая риском потери целостности - вероятностью пропуска ситуации недопустимого снижения точности решения навигационной задачи на борту воздушного судна за время посадки.

В соответствии с международными стандартами, для обеспечения захода воздушного судна на посадку по I категории ICAO, риск потери целостности не должен превышать 210-⁷ за заход. На борту воздушного судна должно быть устройство контроля целостности. Контроль целостности заключается в сравнении с порогами ошибок определения координат воздушного судна, представленных горизонтальным и вертикальным защитными уровнями.

Наличие информационной избыточности на борту позволяет создать алгоритмы контроля качества навигационной информации. Информационная избыточность и, как следствие, алгоритмы могут быть разделены на три уровня:

- информационная избыточность спутниковой информации, появляющаяся за счёт постоянного нахождения в поле радиовидимости количества спутников больше минимально необходимого - этот вид избыточности позволяет реализовать полностью автономный контроль целостности внутри модуля спутникового приёмника (алгоритм RAIM);

- информационная избыточность, появляющаяся при использовании имеющейся бортовой навигационной аппаратуры - наличие измерителей, работающих на других физических принципах, позволяет реализовать бортовой автономный контроль целостности (AAIM), не использующий данные от систем функциональных дополнений ГНСС;

- информационная избыточность, появляющаяся при использовании уточняющей информации от локальной контрольно-корректирующей станции, с использованием которой можно выбрать спутниковые каналы с наилучшими характеристиками и организовать дифференциальный автономный контроль целостности (DRAIM).

В первой главе рассмотрены известные методы формирования показателей точности (функциональный метод, оценочный метод) дифференциальных поправок. Показано, что данные методы имеют ограничения, затрудняющие их использование в ЛККС авиационного назначения.

Вторая глава посвящена разработке и исследованию методов оценки целостности бортового оборудования с учётом аппаратурной надёжности его подсистем.

Метод оценки аппаратурной надёжности основан на представлении потоков событий отказов элементов, нарушений целостности системы, восстановлений, и проч. в виде дискретных марковских процессов.

Если процесс, протекающий в системе, является марковским с непрерывным временем и дискретным множеством состояний, то все потоки, переводящие систему из одного состояния в другое, являются пуассоновскими. Пуассоновский поток, переводящие систему из состояния в состояние характеризуется одной функцией - интенсивностью потока событий , которая может быть любой неотрицательной функцией времени, , где конечное множество возможных состояний системы.

Изменение безусловных вероятностей , нахождения системы в различных состояниях во времени определяются системой линейных уравнений Колмогорова при известном распределении вероятностей состояний системы в начальный момент времени

,(1)

где - вектор размерности , компонентами которого являются вероятности , - транспонируемая матрица размерности , компонентами которой являются интенсивности .

Рассматривается случай, когда интенсивность пуассоновского потока, переводящего систему из одного состояния в другое постоянна во времени, в этом случае пуассоновский поток будет простейшим, дискретный марковский процесс однородным, а дифференциальное уравнение (1) можно представить в следующем виде:

,(2)

решение которого имеет следующий вид:

Множество всех состояний системы можно рассматривать как множество вершин некоторого графа, а процесс перехода из состояния в состояние - как процесс блуждания точки по вершинам этого графа. Вершина графа может быть либо соединена, либо не соединена с вершиной , . Это эквивалентно тому, что система, попав в состояние , либо может непосредственно перейти из этого состояния в состояние , либо такого перехода осуществить не может. В результате, дискретная система характеризуется ориентированным графом состояний, определяющим схему возможных переходов из состояния в состояние, на котором нанесены вершины (состояния), соединённые ориентированными рёбрами.

Во второй главе рассмотрен один из вариантов состава оборудования спутниковой навигационной системы посадки (СНСП), содержащий следующие основные компоненты:

1. БМС - дублированная бортовая многофункциональная система, в состав которой входит приемоизмеритель ГНСС с антенной.

2. АПДД - аппаратура приёма и преобразования дифференциальных данных от ЛККС по радиоканалу земля-борт, на борту устанавливается два комплекта,

3. БВ - дублированный барометрический высотомер,

Ориентированный граф, характеризующий состояние бортового комплекса системы захода на посадку для предлагаемого варианта построения приведён на рис.1.

Рис. 1. Граф состояний спутниковой навигационной системы посадки

На рис.1 приняты обозначения:

-состояние полной работоспособности спутниковой навигационной системы захода на посадку (СНСП), т.е. это такое состояние системы, при которой навигационная информация, выдаваемая потребителю, удовлетворяет техническим требованиям и может обеспечить точный заход на посадку;

- состояния СНСП, соответствующие обнаруживаемым отказам одной её компоненты (1ч 4) или несвоевременностью поступления сигналов, при которых навигационная информация, выдаваемая потребителю, не удовлетворяет техническим требованиям и не может обеспечить точный заход на посадку;

- состояние СНСП, при которой навигационная информация, выдаваемая потребителю удовлетворяет техническим требованиям точного захода на посадку самолёта, но вследствие ложных отказов принято решение, что получаемая навигационная информация недостоверна и экипаж не может пользоваться данной системой;

- состояние СНСП, при которой навигационная информация, выдаваемая потребителю, не удовлетворяет техническим требованиям и не может обеспечить точный заход на посадку, но вследствие необнаруженных отказов принято решение о том, что получаемая навигационная информация соответствует техническим требованиям точного захода на посадку по первой категории.

Безусловную вероятность принятия правильного решения о пригодности полученной в данный момент времени навигационной информации можно следующим образом:

Предложенный метод оценки целостности является наглядным и универсальным для оценки и прогнозирования технического состояния системы, на основе которого рассчитываются минимальные требования к качеству информационного контроля в СНСП.

Третья глава посвящена разработке и исследованию бортового алгоритма контроля целостности. В качестве алгоритма бортового контроля целостности (AAIM) предложена комплексная оптимально-инвариантная обработка сигналов, основанная на анализе разностного сигнала (измерений высоты), полученного на выходе спутниковой навигационной системы и от барометрического высотомера (БВ). При этом показания БВ переводятся в систему координат WGS-84. Использование разностного сигнала позволяет устранить неопределённость, связанную с наличием полезного сигнала в измерениях и анализировать только разность ошибок двух измерителей.

Моделью погрешности измерений спутниковой высоты является аддитивная композиция белого шума, аппроксимирующего высокочастотные погрешности радионавигационных спутниковых систем. Моделью погрешности измерений БВ является марковская последовательность первого порядка, определяющая низкочастотную погрешность баровысотомера, с регулярными составляющими, в общем случае изменяющимися во времени.

Предполагается, что априорные законы распределения погрешностей измерения в каждом состоянии измерителей являются нормальными и известны условные вероятности перехода измерителей из любого состояния на текущем шаге в любое состояние на следующем шаге на каждом шаге наблюдения. Отказы отдельных измерителей взаимно независимы. Моделями потоков отказов измерителей являются марковские последовательности, значения переходных и начальных вероятностей которых известны.

Задача фильтра заключается в выделении погрешности измерения БВ на фоне случайного процесса, представляющего собой погрешность измерений СНС.

Принятие решения о состоянии системы осуществляется на основе оценки апостериорных вероятностей состояний измерителей с учётом состояния на предыдущем шаге (инерционная обработка), без учёта состояния на предыдущем шаге (безынерционная обработка). Для инерционной обработки также рассматриваются модификации усреднения с предположением наличия отказа измерителей на предыдущем шаге (минимаксный вариант), с предположением исправности измерителей на предыдущем шаге.

Апостериорные вероятности состояний измерителей формируются в соответствии с выражением (3):

(3)

,

j = 1,2,…, - апостериорная вероятность нахождения в j+1 момент времени измерителей в состояниях при условии, что в моменты времени j были приняты решения о нахождении измерителей в состояниях k=1,2 и на j и j+1 шагах наблюдались реализации разностного сигнала z(j) и z(j+1), - условная плотность распределения значений разностного сигнала z(j+1) при условии, что в предыдущий момент времени наблюдалось значение разностного сигнала z(j), в момент времени j+1 измерители находятся в состояниях m_k(j+1) и в предыдущие моменты времени были приняты решения о нахождении измерителей в состояниях k=1,2.

Критерием выбора состояния системы был принят критерий Котельникова.

Рассмотрены модификации алгоритма: безынерционная обработка, инерционная обработка без учёта состояния измерителей на предыдущем шаге, с учётом состояния на предыдущем шаге, с предположением отказа на предыдущем шаге (минимаксная обработка), минимаксная обработка с усреднением, обработка по критерию квазиэффективной точности, «калмановский» алгоритм фильтрации без учёта состояния измерителей.

На основе моделей ошибок измерителей, с учётом их состояния производится нелинейная фильтрация и оценка погрешностей измерителей, за счёт чего повышается точность определения высоты летательного аппарата, что особенно актуально для системы посадки. Вводятся критерии сравнения алгоритмов на основе эффективности комплексирования и идентификации состояния.

В четвертой главе приводятся результаты численного моделирования разработанных алгоритмов и методика расчёта надёжности предложенной структуры построения бортового оборудования. Рассматриваются способы описания моделей ошибок используемых датчиков навигационной информации.

Проводится анализ и моделирование зависимости требований к качеству контроля в зависимости от надёжностных характеристик оборудования, систем встроенного контроля. При использовании в качестве исходных данных параметров надёжности и глубины встроенной системы контроля существующего бортового оборудования, осуществлялась оценка изменения качества контроля целостности и влияние на целостность всей системы. Исследуется изменение показателя целостности системы посадки при ухудшении параметров надёжности отдельных элементов структуры бортового комплекса. Моделируется и анализируется изменение целостности всего посадочного комплекса со временем.

На основе выполненных исследований формулируется вывод об обеспечении требований к целостности для спутниковых систем посадки категории I ICAO в случае использования предложенной структуры построения комплекса бортового оборудования и реализации разработанных алгоритмов контроля.

Моделирование алгоритмов контроля целостности проводится в два этапа: первый - с полной априорной информацией о полезных сигналах и об ошибках, второй - при подаче на вход разработанного алгоритма данных записей показаний спутниковой навигационной системы и барометрического высотомера, полученных в ходе натурных облётов оборудования.

На первом этапе, при наличии информации об истинных погрешностях, оценивается результат работы алгоритма контроля целостности, качество получаемых оценок погрешностей измерителей, ошибка оценки полезного сигнала на выходе алгоритма комплексной обработки, достоверность идентификации состояния системы, производится выбор оптимального алгоритма контроля целостности на основе критериев максимума сравнительной эффективности комплексирования и минимума суммы вероятностей ложного и необнаруженного отказов (эффективность идентификации).

На втором этапе оцениваются результаты работы алгоритмов при использовании данных натурных испытаний.

В пятой главе выполнены экспериментальные исследования, в ходе которых:

- показана практическая реализуемость разработанных алгоритмов контроля целостности ССП на существующей элементной базе;

- экспериментально подтверждена работоспособность предложенных алгоритмов при работе на борту самолета со штатными бортовыми системами;

- показано соответствие расчетных (прогнозируемых) состояний отказа и состояний отказа, имевших место при проведении натурных экспериментов.

На рис.2 представлена синтезированная в процессе исследований структура бортового оборудования, позволяющая реализовать разработанные алгоритмы контроля и достичь требуемого уровня целостности бортового оборудования ССП. Оценка целостности системы с предложенной структурой была произведена в главе 2, различные варианты надёжности подсистем и их влияние на целостность было рассмотрено в главе 4.

На рис.2 приведены следующие основные блоки бортового оборудования СНСП:

СВС - бортовая система воздушных сигналов (источник барометрической высоты);

Антенна СНС - используемая на самолете антенна ГНСС;

Бортовая УКВ антенна - используемая бортовая ультракоротковолновая антенна;

Бортовая навигационная система (PAN) (1) и (2) - два комплекта аппаратуры, в состав которых входят приемоизмерители ГНСС. PAN выполняет функции системы отображения навигационно-посадочной информации в виде отклонений от синтетической глиссады и информации поступающей от СРПБЗ. На дисплее этой системы также отображается состояние комплекса бортового оборудования ССП. Практическая реализация была осуществлена при использовании системы СРПБЗ (система раннего предупреждения близости земли) (PAN 1) и Индикатора СРПБЗ-П (PAN 2) со встроенными спутниковыми приёмниками и с функцией решения задачи посадки.

Бортовой приемник VDB (1) и (2) - два комплекта аппаратуры, в состав которой входят бортовые приемники дифференциальных данных и параметров опорных траекторий, передаваемых от ЛККС (Практическая реализация была осуществлена при использовании двух комплектов аппаратуры приема дифференциальных данных (АПДД).

ПНП - штатный бортовой самолетный пилотажно-навигационный прибор.

Для проверки реализуемости разработанных методов контроля целостности был использован серийно выпускаемый бортовой индикатор системы раннего предупреждения близости земли (СРПБЗ) со встроенным спутниковым приёмоизмерителем ГНСС. В этот индикатор было загружено программное обеспечение, реализующее разработанные алгоритмы контроля целостности. В качестве измерений барометрического высотомера использовались оцифрованные значения относительной барометрической высоты от СРПБЗ, переведённые в систему координат WGS-84. Для получения уточняющей информации от локальной контрольно-корректирующей станции (ЛККС) использовалась аппаратура приёма и преобразования дифференциальных данных (АПДД).

Рис. 2. Структура комплекса бортового навигационного оборудования спутниковой системы захода на посадку

Было разработано специальное программное обеспечение, реализующее взаимодействие со всеми перечисленными бортовыми системами, а также программа регистрации состояния ССП при проведении натурных летных испытаний.

На рис. 3 представлен результат регистрации отклонений от курса (а) и глиссады (б), вырабатываемых инструментальной (сплошная линия) и спутниковой (пунктир) системами в ходе лётных испытаний.

Рис. 3. Сигналы ILS и ССП

В табл. 1 приведены значения разности вырабатываемых сигналов ILS и ССП на различных дальностях.

Таблица 1. Отличие вырабатываемых параметров ССП от параметров ILS

Удаление Параметры	0 - 1 км	1 - 4 км	4 - 8 км
к (м)	-0,3	-0,3	-1,3
г (м)	-1,6	3	8,1
к (м)	0,6	1,5	4,4
г (м)	1	2,2	6,2

Обработка зарегистрированных в процессе проведения летных испытаний данных полностью подтвердила работоспособность разработанных алгоритмов и программ для контроля целостности бортового оборудования СНСП.

Приложение содержит:

- описание программного обеспечения моделирования, разработанное в среде Mathcad и позволяющее:

- моделировать работу измерителей и ошибки измерений;

- моделировать работу алгоритма контроля целостности на основе комплексной оптимально-инвариантной обработки;

- описание программного обеспечения регистрации состояния спутниковой навигационной системы посадки.

Описание программного обеспечения включает в себя перечень и схему взаимодействия программных модулей, общую блок-схему алгоритма работы программы, частные блок-схемы алгоритмов обработки навигационных измерений и дифференциальных данных, а также описание пользовательского графического интерфейса.

Основные результаты диссертационной работы

1. Разработан метод оценки целостности аппаратуры комплекса бортового навигационного оборудования спутниковой системы захода на посадку.

2. Разработаны способы контроля целостности на основе комплексной обработки навигационной информации.

3. Предложена структура построения комплекса бортового оборудования, обеспечивающая требуемый уровень целостности.

4. Разработана методика оценки эффективности работы алгоритма контроля целостности.

5. Разработана методика оценки достаточности качества информационного контроля для заданных характеристик бортового оборудования

6. Проведено компьютерное моделирование, выполнены полунатурные и натурные эксперименты, в ходе которых показано согласие расчетной оценки качества измерений с экспериментальными данными, экспериментально подтверждена работоспособность предложенного алгоритма контроля целостности для бортового навигационного оборудования спутниковой системы захода на посадку.

Публикации по теме диссертационной работы

Толоконников С.В. Свойства алгоритма автономного контроля целостности спутниковой навигационной информации для бортового оборудования навигации и посадки / А.А. Рогова, С.П. Соболев, С.В. Толоконников // Изв. ГЭТУ / СПбГЭТУ «ЛЭТИ» (Известия Государственного электротехнического университета). - 2004. - Вып. 2: Радиоэлектроника и телекоммуникации. - С. 55-60.

Бабуров В.И. Способ расчета отклонений самолета от курсовой линии и глиссады в бортовом оборудовании спутниковой системы посадки / В.И. Бабуров, А.А. Рогова, С.П. Соболев // Научный вестник НГТУ (Научный вестник Новосибирского Государственного технического университета) №1(19), г. Новосибирск, 2004. - С. 3-10.

Программа формирования предупредительной и аварийной сигнализаций / Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2005611918 // Гомин С.В., Макельников А.А., Соболев С.П. и др.- 1.08.2005 (выдано федеральной службой по интеллектуальной собственности и товарным знакам).

Иванов Ю.П. Метод оценки целостности спутниковой навигационной системы на основе графо-аналитического подхода / Ю.П. Иванов, В.Г. Никитин, С.П. Соболев // Н34 Научная сессия ГУАП: Сб. докл.: В 3 ч. Ч. 1. Технические науки. / ГУАП. СПб, 2006. 251 с.: ил., с. 27-30.

Иванов Ю.П. Анализ целостности спутниковой навигационной системы посадки / В.Г. Никитин, А.А. Рогова, О.И. Саута, С.П. Соболев. // Сборник научных трудов НГТУ (Сборник научных трудов Новосибирского Государственного технического университета). - 2006. -№2(44) - С.9-20.

Иванов Ю.П. Метод оценки целостности спутниковой навигационной системы / Ю. П. Иванов, В. Г. Никитин, А. А. Рогова, О. И. Саута, С. П. Соболев // Изв. вузов России. Радиоэлектроника / СПбГЭТУ «ЛЭТИ». - 2006. - Вып. 5: Радиоэлектроника и телекоммуникации. - С. 69-77. Размещено на Allbest.ru

...