Спосіб підвищення точності визначення параметрів руху космічного апарата

Спосіб підвищення точності визначення параметрів руху космічного апарата, який відрізняється тим, що в апаратурі супутникової навігації дані із навігаційного обчислювача надходять до блока робастної обробки, який проводить їх згладжування з використанням завадостійких (робастних) статистичних процедур та видає уточнені параметри руху космічного апарата. (19) (21) u201008384 (22) 05.07.2010 (24) 10.01.2011 (46) 10.01.2011, Бюл.№ 1, 2011 р. (72) ОЖІНСЬКИЙ ВІКТОР ВАСИЛЬОВИЧ, ПАРФЕНЮК ВАСИЛЬ ГРИГОРОВИЧ, ТОПОЛЬНИЦЬКИЙ ПАВЛО ПЕТРОВИЧ, ЗАГОРУЛЬКО ОЛЕКСАНДР МИКОЛАЙОВИЧ (73) ОЖІНСЬКИЙ ВІКТОР ВАСИЛЬОВИЧ 3 - похибки зумовлені завадами, один з найбільш значущих видів похибок, вони бувають природними та штучно створеними; - похибки через багатопроменеве поширення; - похибки частото-часового забезпечення. При розрахунку координат використовують ряд методів: - псевдо далекомірний метод розрахунку; - ітеративний метод розрахунку; - диференціальний метод розрахунку. Дані методи частково враховують різноманітні похибки, але на практиці значне зниження точності відбувається за рахунок завад. Значні відхилення від реальних значень відкидається за рахунок фільтрування за правилом 3 . Незначні ж відхилення при припущенні щодо нормального розподілу похибок погіршують точність визначення параметрів руху КА. Одним з головних елементів апаратури супутникової навігації є навігаційний обчислювач, у якому розв'язуються задачі первинного та вторинного оброблення навігаційної інформації, що надходить від супутників, а також здійснює керування потоками інформації між складовими апаратури супутникової інформації. Навігаційний обчислювач фізично поділяється на сигнальний і цифровий процесори. Сигнальний процесор працює з сигналами під час первинного оброблення інформації. Цифровий процесор виконує обчислювальні процедури, передбачені алгоритмами навігаційних визначень. За принципом дії - це обчислювальна машина, що працює в реальному часі і тому може реалізовувати додатково робастні процедури. Схема роботи навігаційного обчислювача з блоком робастної обробки при ведена на Фіг.1. Найпоширенішим способом згладжування результатів спостереження є метод найменших квадратів. Нехай ми маємо n вимірів координати xxв1...хвn, для оцінок p координати x1...x p і вони поˆ ˆ в'язані співвідношенням [3, 4] p xi ˆ ij x j ui (1) i 1 де ij - певні відомі коефіцієнти, а ui - незалежні випадкові величини, які мають приблизно однакові функції розподілу. В матричній формі ˆ x AX u (2) В класичній постановці задача зводиться до мінімізації суми квадратів 56376 4 2 p n ˆ ij x j xi i 1 min (3) j 1 Або, що еквівалентно, до вирішення системи р рівнянь, отриманих диференціюванням виразу (3): p n ˆ ij x j xi i 1 ˆ xj 0 (4) j 1 Але такий підхід має недолік, відомо, що викиди, викликані наявністю у розподілів, які описують похибки вимірів, більш важких в порівнянні з нормальним розподілом хвостів чи просто великими помилками результатів вимірювань дуже сильно впливають на оцінку методом найменших квадратів. Тому пропонується блок робастної обробки, який буде проводити обробку вимірів за робастною процедурою, мінімізуючи менш швидко зростаючу функцію - функцію від залишків [3, 4]: p n ˆ ij x j xi i 1 min (5) j 1 або розв'язати систему p n ˆ ij x j xi i 1 де ˆ xk 0, k 1,...,p (6) j 1 x 1 2 x 2 при х c; 1 2 cx c при х c. 2 Константа с визначає ступінь завадостійкості. Оптимальні значення с знаходяться в інтервалі [ , 2 ], де - стандартне відхилення спостережень. Розв'язання системи (6) проводиться, використовуючи стандартні ітераційні процедури ураховуючи характеристики обчислювальних можливостей апаратури супутникової навігації. Перелік посилань: 1. Загорулько А.Н. Особенности программных способов управления космическими аппаратами при однопунктной технологии. // Моделювання та інформаційні технології: Збірник, наукових, праць. X.: НАНУ, Інститут проблем моделювання в енергетиці імені Г.Є. Пухова. - 2005, - Вип. 32. - С.8087. 2. Бабак В.П., Конін В.В., Харченко В.П. Супутникова радіонавігація. - К.: Техніка, 2004. - 328с. 3. Устойчивые статистические методы оценки данных / Пер. с англ. Ю.И. Малахова; Под ред. Н.Г. Волкова. - М.: Машиностроение, 1984. - 232с. 4. Хьюбер Дж.П. Робастность в статистике: Пер. с англ. - М. Мир, 1984. - 384с., ил. 5 Комп’ютерна верстка А. Рябко 56376 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601