Спосіб контролю цілісності супутникової навігаційної системи в контрольно-корегуючій станції

Спосіб контролю цілісності супутникової навігаційної системи в контрольно-корегуючій станції, який включає в себе вимірювання радіонавігаційних параметрів (псевдовідстаней) за сигналами від N навігаційних супутників (основний канал), формування комбінацій масивів псевдовідстаней з виключенням з масиву псевдовідстані до і-го навігаційного супутника (додаткові канали), вирішення 3 Задачею корисної моделі є створення способу контролю цілісності супутникової навігаційної системи, в якому усунені згадані вище недоліки. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб контролю цілісності супутникової навігаційної системи в контрольно-корегуючій станції, який включає в себе вимірювання радіонавігаційних параметрів (псевдовідстаней) за сигналами від N навігаційних супутників (основний канал), формування комбінацій масивів псевдовідстаней з виключенням з масиву псевдовідстані до i-го навігаційного супутника (додаткові канали), вирішення навігаційної задачі з визначенням координат користувача по основному і додаткових каналах, формування тестової статистики у вигляді різниці визначених координат і прийняття рішення про наявність чи відсутність відмови навігаційного супутника шляхом порівняння з порогом, згідно з корисною моделлю в кожній з комбінацій масивів псевдовідстаней в додаткових каналах замість виключеної псевдовідстані до i-го навігаційного супутника додається відстань, що розрахована за відомими координатами i-го навігаційного супутника і користувача, а тестова статистика формується шляхом усереднення різниць визначених в основному і додаткових каналах координат користувача по кількох послідовних вимірах. Суть способу полягає в наступному. При формуванні комбінацій h-i псевдодальностей додаткових каналів замість виключеної псевдодальності hi підставляють псевдодальність hip, розрахована по відомим координатам i-го супутника і власним координатам ККС. Таким чином отримують масив псевдодальностей hk, розмірність якого співпадає з розмірністю масиву псевдодальностей h основного каналу. Це дає можливість вирішити задачу контролю цілісності при наявності сигналів від 4-х супутників. Окрім того, навігаційні визначення в основному і додаткових каналах здійснюються по сигналах супутників при незмінному геометричному факторі, що не вносить додаткової похибки в тестову статистику. Для підвищення достовірності виявлення відмови тестові статистики формують як різницю координат споживача, одержаних в основному і додаткових каналах, при багатократних вимірах з подальшим усередненням по реалізаціям. Запропонований спосіб полягає в наступному. З виміряних псевдовідстаней h=[h1, h2,...hN] від N супутників формуються комбінації псевдовідстаней hk=[h1, h2, hip,...hN], в яких виключаються вимірювання по сигналу від і-го НС псевдодальності hі і замінюється розрахованою відстанню hip  x i  x 0 2  y i  y 0 2  z i  z 0 2 , де xi, yi, zi - координати і-го НС, x0, y0, z0 - координати ККС. 60974 4 По псевдовідстаням h і hk проводять навігаційні розрахунки в основному і додаткових каналах і визначають вектори параметрів користувача ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ ˆ X  x 0 , y 0 , z 0 і Xpi  x 0i , y 0i , z 0i  . По кожному з   векторів X і Хр обчислюються сферичні похибки визначення координат і беруть їх різницю ˆ2 ˆ2 ˆ2 ˆ2 ˆ2 ˆ2 x i  x 0  y 0  z 0  x 0i  y 0i  z 0i , Операцію обчислення хi, повторюють j=1...KR разів, тестову статистику розраховують шляхом усереднення по реалізаціях KR  x i ts i  j1 і порівнюється з порогом. KR Для перевірки ефективності запропонованого способу було проведене математичне моделювання. При моделюванні псевдовідстані формуються по відомим координатам 4-х навігаційних супутників і координатам користувача з додатковою випадковою похибкою, яка розподіляється по нормальному закону з параметрами [0, ]. Відмова і-го супутника вводиться в вигляді додавання до відповідної псевдодальності нормально розподіленої випадкової похибки з параметром [0, 0]. Середньоквадратичне значення похибок основного і додаткового каналів обраховується при усередненні по KR реалізаціям. Ймовірність відмови Р обраховується при повторенні експерименту (перевищення такою статистикою заданого порогу Z)no KK реалізаціям. При моделюванні задані наступні вхідні параметри: N=4, =4і , 0=, KR=100, KK=1000. Поріг Z вибраний експериментально з тим, щоб ймовірність хибної відмови не перевищувала 0,004. Результати моделювання у вигляді залежності ймовірності вияви відмови Р від внесеної похибки визначення псевдовідстані  представлені на фіг. 1 (крива 1). Для порівняння наведено результати (крива 2) моделювання способу контролю цілісності по оптимальному алгоритму однократних вимірювань [3]. Як видно з фіг. 1 запропонований спосіб дозволяє виявити відмову з ймовірністю наближеною до 1, уже при =1,5, що свідчить про його ефективність. Використані джерела 1. Brown R.G., Me Burney P.W. Selfcontained GPS Integrity Chear Using Maximum Solutions Separation//Navigation, Summer 1988, vol. 35, no. 2. 2. Young С. Lee. Analysis of Range and Position Comparison Methods as a Means to Provide GPS Integrity in the User Receiver// The MITRE Corporation, McLean, Virginia, 1986. 3. Глобальная спутниковая навигационная система ГЛОНАСС/Под ред. В.Н. Харисова, А.И. Перова, В.А. Болдина, М.: ИПРЖР, 1998. - 400 с. 5 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 60974 6 Підписне Тираж 24 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