Обеспечение альтернативного канала навигационной информации.

ВВЕДЕНИЕ 6
Глава 1. Аналитический обзор спутниковых навигационных систем 9
1.1. Принципы функционирования спутниковых радионавигационных систем 9
1.2. Характеристики сигналов спутниковой радионавигационной системы GPS 11
1.3. Построение и функционирование навигационной аппаратуры потребителей 19
1.3.1. Структура навигационной аппаратуры потребителей 19
1.3.2. Алгоритмы обработки навигационного сигнала 23
1.3.2.1. Алгоритмы поиска и захвата навигационного сигнала 24
1.3.2.2. Время накопления фрагмента навигационного сигнала 26
Глава 2. Обеспечение альтернативного канала навигационной информации 30
2.1. Оценка эффективности системы радиотехнического обеспечения полетов 30
2.2. Разработка методики оценки рационального размещения РТС для организации дополнительного канала навигационной информации 42
2.3. Разработка графика внедрения РТС для организации дополнительного канала навигационной информации 46
Глава 3. Моделирование 51
3.1. Моделирование принципов навигации по каналу рысканья в Matlab Simulink 51
3.2. Matlab Aerospace Toolbox для задач моделирования 61
3.3. Моделирование альтернативной навигации в Matlab Toolbox 71
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 85
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 88
ПРИЛОЖЕНИЕ А 95

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность работы. Навигационные системы играют ключевую роль в обеспечении безопасности людей и объектов. Потеря спутникового сигнала может привести к сбоям в работе систем управления транспортными средствами, навигации судов и самолётов, а также других критически важных систем. Разработка методов повышения устойчивости позволяет минимизировать риски, связанные с потерей сигнала. Устойчивость работы навигационной системы –это её способность сохранять точность и надёжность в различных условиях эксплуатации. Навигационные системы используются в разных областях, включая транспорт, логистику, сельское хозяйство, строительство и другие. Они помогают определять местоположение объектов и обеспечивать их перемещение по заданным маршрутам. Однако навигационные системы могут столкнуться с различными проблемами, которые могут привести к потере точности и надёжности.
В городских условиях высокие здания и сооружения могут создавать затенение для сигналов спутников, что может привести к ошибкам в определении местоположения. В горных районах или в местах с густой растительностью сигналы спутников могут отражаться от поверхности земли, что также может привести к ошибкам.
Для повышения устойчивости работы навигационных систем необходимо разработать методы, которые позволят им адаптироваться к различным условиям эксплуатации и минимизировать влияние сигнально-помеховой обстановки и технических неисправностей.

Весь текст будет доступен после покупки

Глава 1. Аналитический обзор спутниковых навигационных систем
1.1. Принципы функционирования спутниковых радионавигационных систем
ГНСС, такие как GPS, ГЛОНАСС, Galileo и BeiDou, представляют собой сложные технические комплексы, предназначенные для определения местоположения объектов на Земле, а также времени и скорости их движения. Основные принципы работы таких систем включают несколько ключевых компонентов:
1. Космический сегмент
Это группа спутников, вращающихся вокруг Земли на определённых орбитах. Например, у GPS-24 основных спутника, у ГЛОНАСС – 24, у BeiDou – 35, у Galileo – 30. Спутники передают сигналы, содержащие информацию о своём положении и времени передачи сигнала.
2. Наземный сегмент
На Земле располагаются наземные станции слежения за спутниками. Они корректируют орбитальные данные спутников и синхронизируют их часы. Эти станции отправляют обновления на спутники через специальные командные центры.
3. Пользовательский сегмент
К этому сегменту относятся приёмники, которые принимают сигналы от спутников. Это могут быть мобильные устройства, автомобильные навигаторы, специализированные приборы и т.п. Пользователи получают сигнал минимум от четырёх спутников для точного определения координат.
Принцип работы СРНС основан на передаче сигналов со спутников. Каждый спутник передаёт два типа сигнала: 1. Навигационное сообщение, которое содержит эфемериды (данные о точном положении спутника на орбите) и альманах (информацию об орбитальных параметрах всех спутников). 2. Радиосигнал – высокочастотные сигналы, позволяющие измерить время прохождения сигнала от спутника до приёмника. Далее происходит измерение времени задержки. Приёмник принимает сигналы от нескольких спутников одновременно. Он вычисляет разницу между временем отправки сигнала спутником и временем его приёма. Эта разница умножается на скорость света, чтобы получить расстояние до каждого спутника. После этого происходит определение положения.
Для того чтобы определить своё положение в трёхмерной системе координат (широта, долгота и высота над уровнем моря), приёмнику нужно знать расстояния до как минимум четырёх спутников. Расстояние до первого спутника ограничивает возможные позиции приёмника сферой. Добавление второго спутника сужает эту область до круга пересечения двух сфер. Третий спутник уменьшает круг до двух точек, одна из которых находится под Землёй и обычно игнорируется. Четвёртый спутник используется для коррекции временных ошибок часов приёмника.

Весь текст будет доступен после покупки

1. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования / под ред. А. И. Петрова, В. И. Харисова. ? Изд.-е 4-е, перераб. и доп. ? М.: Радиотехника, 2010. ? 800 с.
2. Jay R. Sklar Interference Mitigation Approaches for the Global Positioning System, Lincoln laboratory journal, vol. 14, no. 2, pp. 168-180, 2003.
3. Вейцель А.В., Вейцель В.А., Татарников Д.В. Аппаратура высокоточного позиционирования по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем: высокоточные антенны. Специальные методы повышения точности позиционирования / Под редакцией М.И. Жодзишского. – М.: МАИ-ПРИНТ, 2010. – 38 с.: ил. ISBN 97805-7035-2245-5.
4. Монзинго Р.А., Миллер Т.У. Адаптивные антенные решетки. Введение в теорию / Перевод с английского под ред. В.А. Лексаченко. — М.: Радио и связь, 1986. — 448 с.: ил.
5. Харисов В.Н., Ефименко В.С., Оганесян А.А., Пастухов А.В., Павлов В.С., Головин П.М., Медведев П.В. Оценка характеристик подавления помех приемникам ГНСС с антенными решетками в реальных условиях / Радиотехника, № 7, 2013.
6. Тяпкин, В. Н. Т995 Методы определения навигационных параметров подвижных средств с использованием спутниковой радионавигационной системы ГЛОНАСС: монография / В. Н. Тяпкин, Е. Н. Гарин. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2012. – 260 с. ISBN 978-5-7638-2639-5.
7. Перов А.И. Синтез оптимального алгоритма обработки сигналов в приемниках спутниковой навигации при воздействии гармонической помехи. М.: Радиотехника. Радиосистемы, №7, 2005, с. 36-42.

Весь текст будет доступен после покупки