Просмотр сведений о научной статье

Обложка номера

Заголовок

Методы взаимной высокоточной навигации, основанные на использовании относительных режимов работы угломерных приемников сигналов глобальных навигационных спутниковых систем

Авторы

Д.Д. Дмитриев, В.Н. Тяпкин, Ю.Л. Фатеев, А.Б. Гладышев, Н.С. Кремез

Организация

Сибирский федеральный университет
г. Красноярск, Российская Федерация

Аннотация

В статье приведены результаты экспериментальных исследований методов взаимной высокоточной навигации для беспилотных и специализированных транспортных систем. Предлагаемые методы основаны на применении относительных режимов работы двух и более угломерных приемников сигналов глобальных навигационных спутниковых систем. Для проведения исследований разработан программно-аппаратный комплекс, состоящий из двух угломерных приемников сигналов глобальных навигационных спутниковых систем, опорно-поворотного устройства и компьютерной модели навигационной системы беспилотных и специализированных транспортных систем. Он обеспечивает погрешность позиционирования антенной системы по угловым координатам менее 1 угловой минуты, что позволяет его использовать в качестве эталона при измерении угловых перемещений антенной системы приемника сигналов глобальных навигационных спутниковых систем. Приведены и проанализированы результаты измерений плановых и угловых координат как в автономном, так и в относительном фазовом режимах работы угломерных приемников глобальных навигационных спутниковых систем. Установлено, что среднеквадратическая погрешность измерения относительных координат составила 0,019 м. Дальнейшее увеличение точности измерения относительных координат возможно за счет принятия мер по снижению погрешности многолучевого приема, которая является наиболее значимой некоррелированной погрешностью измерения координат двумя комплектами приемников сигналов глобальных навигационных спутниковых систем. Таким образом, методы взаимной высокоточной навигации с использованием угломерных приемников глобальных навигационных спутниковых систем обладают высокой точностью без использования внешней информации о дифференциальных поправках. Это позволит осуществлять эксплуатацию беспилотных или специальных транспортных систем в труднодоступных и северных районах в условиях отсутствия связи и прочих неблагоприятных факторах.

Ключевые слова

программно-аппаратный комплекс, глобальная навигационная спутниковая система, навигационный приемник, беспилотный транспорт, фазовое измерение, относительная навигация

Список литературы

[1] Miranda V. R. F., Rezende A. M. C., Rocha T. L., Azpurua H., Pimenta L. C. A., Freitas G. M. Autonomous Navigation System for a Delivery Drone // Journal of Control, Automation and Electrical Systems. 2022. vol. 33. issue 1. pp. 141–155. doi: 10.1007/s40313-021-00828-4.

[2] Luo X., Schaufler S., Branzanti M., Chen J. Assessing the benefits of Galileo to high-precision GNSS positioning – RTK, PPP and post-processing // ASR. 2021. vol. 68. issue 12. pp. 4916–4931. doi: 10.1016/j.asr.2020.08.022.

[3] Kamaludin A. H., Azman U. F. N. U., Wan Aris W. A., Musa T. A. Global positioning system measurement technique: Assessment on virtual reference station data // Journal of Mines, Metals and Fuels. 2021. vol. 69. issue 8. pp. 347–357.

[4] Pirti A. Evaluating the accuracy of post-processed kinematic (Ppk) positioning technique // Geodesy and Cartography. 2021. vol. 47. issue 2. pp. 66–70. doi: 10.3846/gac.2021.12269.

[5] Geragersian P., Petrunin I., Guo W., Grech R. An INS/GNSS fusion architecture in GNSS denied environments using gated recurrent units // AIAA Science and Technology Forum and Exposition. doi: 10.2514/6.2022-1759.

[6] Тяпкин В. Н., Гарин Е. Н. Методы определения навигационных параметров подвижных средств с использованием спутниковой радионавигационной системы ГЛОНАСС : монография. Красноярск : СФУ, 2012. 259 с.

[7] Dmitriev D. D., Tyapkin V. N., Fateev Yu. L., Gladyshev A. B., Zverev P. Yu. Methods of High-Precision Mutual Navigation of Small Spacecraft // Moscow Workshop on Electronic and Networking Technologies. 2020. doi: 10.1109/MWENT47943.2020.9067505.

[8] Гарин Е. Н., Дмитриев Д. Д., Кокорин В. И., Кремез Н. С. Определение относительных координат объекта с помощью спутниковых средств радионавигации // Радиолокация, навигация и связь: сб. докл. конф. «RLNC-2006» в 3-х т. Т. 3. Воронеж. 2006. С. 1776–1784.

[9] Sokolovskiy A. V., Dmitriev D. D., Gladyshev A. B., Ratushniak V. N. Hardware Diagram of Computing Devices of Navigation Equipment of Consumers SRNS // 11th International IEEE Scientific and Technical Conference on Dynamics of Systems, Mechanisms and Machines (Dynamics). 2017. doi: 10.1109/Dynamics.2017.8239510.

[10] Dmitriev D. D., Gladishev A. B., Tyapkin V. N., Fateev Yu. L. Hardware-Software Complex for Studying the Characteristics of GNSS Receiver // International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON). 2016. doi: 10.1109/SIBCON.2016.7491665.

Цитирование данной статьи

Дмитриев Д.Д., Тяпкин В.Н., Фатеев Ю.Л., Гладышев А.Б., Кремез Н.С. Методы взаимной высокоточной навигации, основанные на использовании относительных режимов работы угломерных приемников сигналов глобальных навигационных спутниковых систем // Космические аппараты и технологии. 2022. Т. 6. № 2. С. 123-132. doi: 10.26732/j.st.2022.2.07

Данная статья лицензирована по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.