RU2715059C1 - Method of determining coordinates of an aircraft in a satellite-pseudo-satellites multi-position surveillance system - Google Patents

Method of determining coordinates of an aircraft in a satellite-pseudo-satellites multi-position surveillance system Download PDF

Info

Publication number
RU2715059C1
RU2715059C1 RU2019131304A RU2019131304A RU2715059C1 RU 2715059 C1 RU2715059 C1 RU 2715059C1 RU 2019131304 A RU2019131304 A RU 2019131304A RU 2019131304 A RU2019131304 A RU 2019131304A RU 2715059 C1 RU2715059 C1 RU 2715059C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coordinates
aircraft
satellite
pseudo
satellites
Prior art date
Application number
RU2019131304A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Григорьевич Маркин
Владимир Андреевич Шуваев
Евгений Михайлович Красов
Original Assignee
Акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК" filed Critical Акционерное общество научно-внедренческое предприятие "ПРОТЕК"
Priority to RU2019131304A priority Critical patent/RU2715059C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2715059C1 publication Critical patent/RU2715059C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
    • G01S13/426—Scanning radar, e.g. 3D radar
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/46—Indirect determination of position data
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/46—Indirect determination of position data
    • G01S13/48—Indirect determination of position data using multiple beams at emission or reception
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/03—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/03—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers
    • G01S19/10—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing dedicated supplementary positioning signals
    • G01S19/11—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing dedicated supplementary positioning signals wherein the cooperating elements are pseudolites or satellite radio beacon positioning system signal repeaters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/42—Determining position

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

FIELD: radio equipment.
SUBSTANCE: invention relates to radio engineering and can be used in airspace monitoring systems to determine aircraft coordinates (AC) using AC navigation signals of global navigation satellite system (GNSS) and pseudo-satellite signals (PS) for illumination. In the method of determining coordinates of an aircraft in a satellite-pseudo-satellite multi-position surveillance system comprising N satellites with coordinates xj, yj, zj, j = 1, 2 …, N, M pseudo-satellite with coordinates xj, yj, zj, j = N+1, N+2 …, N+M, and receiver with coordinates xP, yP, zP, in radio visibility zone of which there is an aircraft with the desired coordinates x, y, z, aircraft coordinates are determined based on measurements on scattered signals of distances Rj along propagation path "j-th navigation satellite, pseudosatellite – aircraft –receiver" using direct solution of system of corresponding non-linear equations for calculation of coordinates.
EFFECT: high accuracy of determining coordinates of an aircraft in a satellite-pseudo-satellites multi-position surveillance system.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах контроля воздушного пространства для определения координат воздушного судна (ВС), используя для подсветки ВС навигационные сигналы глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС) и сигналы псевдоспутников (ПС).The invention relates to radio engineering and can be used in airspace control systems to determine the coordinates of an aircraft (Aircraft) using navigation signals of the global navigation satellite system (GNSS) and pseudo-satellite signals (PS) to illuminate the Aircraft.

Основным средством навигационного обеспечения полета ВС являются спутниковые системы навигации (ССН). Однако им присущ ряд существенных недостатков из-за эфемеридных и ионосферных погрешностей при измерении местоположения, что снижает эффективность их применения для решения задач посадки ВС, особенно в малоосвоенных и труднодоступных регионах.The main means of navigational support for aircraft flight are satellite navigation systems (CCH). However, they have a number of significant drawbacks due to ephemeris and ionospheric errors in the measurement of location, which reduces the effectiveness of their application for solving problems of landing aircraft, especially in underdeveloped and inaccessible regions.

Для повышения точности спутниковых систем навигации в зонах удаленных аэродромов перспективным является использование ПС, позволяющих сформировать дополнительное искусственное навигационное созвездие для навигационного обеспечения. Благодаря отсутствию у ПС эфемеридных и ионосферных погрешностей, а также увеличению количества навигационных опорных точек, используемых для решения навигационной задачи, обеспечивается повышение точности определения координат воздушных судов на этапе посадки.To improve the accuracy of satellite navigation systems in areas of remote aerodromes, the use of substations that allow the formation of an additional artificial navigation constellation for navigation support is promising. Due to the absence of ephemeris and ionospheric errors in the PS, as well as an increase in the number of navigation reference points used to solve the navigation problem, the accuracy of determining the coordinates of aircraft at the landing stage is improved.

Известно исследование точности определения координат воздушного судна в спутниковой-псевдоспутниковой многопозиционной системе наблюдения [1], в котором используются N спутников со своими координатами, М псевдоспутников со своими координатами и приемник, имеющий свои координаты. В зоне радиовидимости спутниковой-псевдоспутниковой многопозиционной системы находится воздушное судно с искомыми координатами. По рассеянным сигналам в этой системе осуществляется измерение расстояний вдоль пути распространения сигналов. В канале вторичной обработки приемника на основе измеренных расстояний с использованием сформированных систем уравнений итерационным методом наименьших квадратов рассчитываются координаты воздушного судна.A known study of the accuracy of determining the coordinates of an aircraft in a satellite-pseudo-satellite multi-position observation system [1], which uses N satellites with their coordinates, M pseudo-satellites with their coordinates and a receiver with its own coordinates. In the radio-visibility zone of the satellite-pseudo-satellite multi-position system is an aircraft with the desired coordinates. The scattered signals in this system measure distances along the signal propagation path. In the secondary channel of the receiver, based on the measured distances using the generated systems of equations by the iterative least squares method, the coordinates of the aircraft are calculated.

Недостатком рассматриваемого метода оценки координат является наличие погрешностей в определении координат итерационным методом.The disadvantage of the coordinate estimation method under consideration is the presence of errors in the determination of coordinates by the iterative method.

Целью изобретения является повышение точности определения координат воздушного судна в спутниковой-псевдоспутниковой многопозиционной системе наблюденияThe aim of the invention is to improve the accuracy of determining the coordinates of the aircraft in a satellite-pseudo-satellite multi-position observation system

Поставленная цель достигается тем, что способ определения координат воздушного судна в спутниковой-псевдоспутниковой многопозиционной системе наблюдения, содержащей N спутников с координатами xj, yj, zj, j=1, 2, …, N, М псевдоспутников с координатами xj, yj, zj, j=N+1, N+2, …, N+M и приемник с координатами xП, yП, zП, в зоне радиовидимости которой находится воздушное судно с искомыми координатами х, у, z, осуществляющий определение координат воздушного судна на основе измерений по рассеянным сигналам расстояний

Figure 00000001
вдоль пути распространения «j-й навигационный спутник, псевдоспутник - воздушное судно - приемник» с использованием системы уравненийThis goal is achieved by the fact that the method of determining the coordinates of an aircraft in a satellite-pseudosatellite multi-position observation system containing N satellites with coordinates x j , y j , z j , j = 1, 2, ..., N, M pseudosatellites with coordinates x j , y j , z j , j = N + 1, N + 2, ..., N + M and a receiver with coordinates x P , y P , z P , in the radio-visibility zone of which there is an aircraft with the desired coordinates x, y, z, determining the coordinates of an aircraft based on measurements from scattered distance signals
Figure 00000001
along the propagation path "j-th navigation satellite, pseudo-satellite - aircraft - receiver" using the system of equations

Figure 00000002
Figure 00000002

гдеWhere

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

r0 - расстояние «воздушное судно - приемник»,r 0 - distance "aircraft - receiver",

оценка неизвестных координат х, у, z находится в следующем видеan estimate of the unknown coordinates x, y, z is in the following form

Figure 00000005
Figure 00000005

На Фиг. 1 приведена схема спутниковой-псевдоспутниковой многопозиционной системы наблюдения, состоящая из N спутников 11, 12, …, 1N, М псевдоспутников 21 22, …, 2М и приемник 3. В зоне радиовидимости спутниковой-псевдоспутниковой многопозиционной системы находится воздушное судно 4 с оцениваемыми координатами х, у, z.In FIG. 1 shows a diagram of a satellite-pseudo-satellite multi-position observation system, consisting of N satellites 1 1 , 1 2 , ..., 1 N , M pseudo-satellites 2 1 2 2 , ..., 2 M and a receiver 3. In the radio-visibility zone of the satellite-pseudo-satellite multi-position system there is an air vessel 4 with estimated coordinates x, y, z.

Пространственное положение спутников 11, 12, …, 1N имеют координаты xj, yj, zj, с индексами j=1, 2, …, N, а псевдоспутников 21 22, …, 2М - координаты xj, yj, zj, с индексами j=N+1, N+2, …, N+M, приемник 3 имеет координаты хП, уП, zП.The spatial position of satellites 1 1 , 1 2 , ..., 1 N have coordinates x j , y j , z j , with indices j = 1, 2, ..., N, and the pseudosatellites 2 1 2 2 , ..., 2 M have x coordinates j , y j , z j , with indices j = N + 1, N + 2, ..., N + M, receiver 3 has the coordinates x P , y P , z P.

Приемник 3 с координатами хП, уП, zП наряду с навигационными сигналами прямого распространения от спутников 1n и псевдоспутников 2m принимает навигационные сигналы, рассеянные воздушным судном 4 с неизвестными координатами х, у, z, находящимся в зоне действия многопозиционной системы наблюдения. Навигационные сигналы, рассеянные воздушным судном 4, выделяются на фоне навигационных сигналов прямого распространения одним из оценочно-корреляционно-компенсационных методов [2]. По рассеянным сигналам осуществляется измерение расстояний Rj=rj+r0 вдоль путей распространения «j-й спутник, псевдоспутник - воздушное судно - приемник», по выражению, имеющему вид:Receiver 3 with coordinates x P , y P , z P along with direct-propagation navigation signals from satellites 1 n and pseudo-satellites 2 m receives navigation signals scattered by aircraft 4 with unknown coordinates x, y, z located in the range of the multi-position observation system . The navigation signals scattered by the aircraft 4 are distinguished against the background of direct propagation navigation signals by one of the estimation-correlation-compensation methods [2]. The scattered signals measure the distances R j = r j + r 0 along the propagation paths "j-th satellite, pseudosatellite - aircraft - receiver", according to the expression, having the form:

Figure 00000006
Figure 00000006

или, после избавления от квадратного корня,or, after getting rid of the square root,

(х-хj)2+(у-yj)2+(z-zj)2=Rj 2-2Rjr0+r0 2,(x-x j ) 2 + (y-y j ) 2 + (zz j ) 2 = R j 2 -2R j r 0 + r 0 2 ,

где j=1, 2, …, N+1, N+2, …, N+M - номер спутника и псевдоспутника,

Figure 00000007
- расстояние «воздушное судно - приемник».where j = 1, 2, ..., N + 1, N + 2, ..., N + M is the number of the satellite and the pseudo-satellite,
Figure 00000007
- distance "aircraft - receiver".

Искомые координаты х, у, z воздушного судна 4 связаны с расстояниями Rj (j=1, 2, …, N+1, N+2, …, N+M) вдоль пути распространения «j-й спутник (псевдоспутник) - воздушное судно - приемник» с помощью системы уравненийThe desired coordinates x, y, z of the aircraft 4 are associated with distances R j (j = 1, 2, ..., N + 1, N + 2, ..., N + M) along the propagation path "j-th satellite (pseudo-satellite) - aircraft - receiver "using the system of equations

Figure 00000008
Figure 00000008

или, после раскрытия скобокor, after opening the brackets

Figure 00000009
Figure 00000009

В системе уравнения расстояние г0 от воздушного судна 4 до приемника 3 заменяется выражением [(х-хп)2+(у-уп)2+(z-zп)2]2, которое позволяет избавиться от квадратных корней, давая возможность реализовать прямой способ расчета искомых координат.The distance equations system r 0 from the aircraft 4 and the receiver 3 is replaced by [(x-x n) 2 + (y-y o) 2 + (zz n) 2] 2, which gets rid of the square roots, giving opportunity to implement direct method of calculating the desired coordinates.

Система уравнений (1), является нелинейной. Она содержит не известные параметры в степени два.The system of equations (1) is nonlinear. It contains unknown parameters in degree two.

Линеаризация системы уравнений (1) проводится вычитанием из каждого j-го уравнения с номером j+1, приведя подобные члены, перенеся в правую часть известные данные, получается система из N+M-1 линейных уравненийThe linearization of system of equations (1) is carried out by subtracting from each j-th equation with number j + 1, bringing similar terms, transferring the known data to the right side, we obtain a system of N + M-1 linear equations

Figure 00000010
Figure 00000010

Матричная форма системы этих уравнений относительно искомых координат х, у, z воздушного судна 4 и расстояния r0 имеет видThe matrix form of the system of these equations with respect to the sought coordinates x, y, z of the aircraft 4 and distance r 0 has the form

Figure 00000011
Figure 00000011

гдеWhere

Figure 00000012
Figure 00000012

Figure 00000013
Figure 00000013

Если число спутников 1n и псевдоспутников 2m N+M=5, матрица А имеет 4-й порядок и квадратную форму. Оценку координат х, у и z воздушного судна 3 и расстояние r0 в этом случае находится по правилу решения обычной системы линейных уравнений (2) в следующем видеIf the number of satellites is 1 n and pseudosatellites 2 m N + M = 5, matrix A has a fourth order and a square shape. An estimate of the coordinates x, y and z of the aircraft 3 and the distance r 0 in this case is found according to the rule for solving the usual system of linear equations (2) in the following form

Figure 00000014
Figure 00000014

Если же количество спутников 1n и псевдоспутников 2m N+M>5, то матрица А в системе уравнений (2) будет прямоугольной - число строк равно N+M-1, а число столбцов равно 4. В этом случае для решения системы уравнений умножим обе части системы (2) на транспонированную матрицу AT If the number of satellites 1 n and pseudosatellites 2 m N + M> 5, then matrix A in the system of equations (2) will be rectangular - the number of rows is N + M-1, and the number of columns is 4. In this case, to solve the system of equations we multiply both sides of system (2) by the transposed matrix A T

Figure 00000015
Figure 00000015

Произведение АТА представляет собой квадратную матрицу 4-го порядка. Умножая обе части системы (4) на обратную матрицу [AT А]-1, решение системы уравнений (2) для оценки координат получим в видеThe product A T A is a fourth-order square matrix. Multiplying both parts of system (4) by the inverse matrix [A T A] -1 , the solution of the system of equations (2) for estimating the coordinates will be obtained in the form

Figure 00000016
Figure 00000016

Данная оценка координат получена решением исходной системы нелинейных уравнений безитерационным способом путем преобразования нелинейных уравнений в систему линейных уравнений, решаемой прямым методом.This coordinate estimate is obtained by solving the original system of non-linear equations in an iteration-free way by converting non-linear equations into a system of linear equations solved by the direct method.

Таким образом, предлагаемый способ определения координат воздушного судна в спутниковой-псевдоспутниковой многопозиционной системе наблюдения позволяет увеличить точность получаемой координатной информации за счет прямого решения системы нелинейных уравнений для расчета координат.Thus, the proposed method for determining the coordinates of an aircraft in a satellite-pseudo-satellite multi-position observation system allows to increase the accuracy of the obtained coordinate information by directly solving a system of non-linear equations for calculating coordinates.

Приведем пример расчета неизвестных координат воздушного судна с применением предлагаемого способа.Here is an example of calculating the unknown coordinates of an aircraft using the proposed method.

Исходные данные, необходимые для контроля расчета:The initial data necessary to control the calculation:

Исходные координаты воздушного суднаAircraft source coordinates

х=3200, у=3500, z=370.x = 3200, y = 3500, z = 370.

Расчет расстоянияDistance calculation

Figure 00000017
Figure 00000017

Расчет расстоянийDistance calculation

Figure 00000018
Figure 00000018

R1=12224,R 1 = 12224,

R2=12839,R 2 = 12839,

R3=12381,R 3 = 12381,

R4=5532,R 4 = 5532,

R5=4848,R 5 = 4848,

R6=5779,R 6 = 5779,

Исходные данные для расчета:The initial data for the calculation:

Координаты приемникаReceiver coordinates

хп=500, уп=700, zn=100.x n = 500, y n = 700, z n = 100.

Координаты спутниковSatellite coordinates

x1=1000, y1=1000, z1=8000x 1 = 1000, y 1 = 1000, z 1 = 8000

х2=2000, у2=1500, z2=9000x 2 = 2000, y 2 = 1500, z 2 = 9000

х3=1000, у3=2500, z3=8500x 3 = 1000, y 3 = 2500, z 3 = 8500

Координаты псевдоспутниковPseudo-satellite coordinates

х4=2100, у4=2300, z4=500x 4 = 2100, y 4 = 2300, z 4 = 500

x5=23Q0, у5=3200, z5=400,x 5 = 23Q0, y 5 = 3200, z 5 = 400,

х6=1500, у6=2700, z6=450.x 6 = 1500, y 6 = 2700, z 6 = 450.

Результаты расчетаCalculation results

Расчет матрицы АCalculation of matrix A

Figure 00000019
Figure 00000019

Расчет вектора ВCalculation of vector B

Figure 00000020
Figure 00000020

Расчет матрицы [AT А]-1 AT Calculation of the matrix [A T A] -1 A T

Figure 00000021
Figure 00000021

Оценка координатCoordinate Estimation

Figure 00000022
Figure 00000022

Из сравнения исходных данных, необходимых для контроля расчета и полученных в результате расчета координат, видно, что рассчитанные координаты х, у и z воздушного судна предлагаемым способом совпадают с его исходными координатами заложенными в исходные данные, необходимые для контроля расчета.From a comparison of the source data needed to control the calculation and obtained as a result of the calculation of coordinates, it can be seen that the calculated coordinates x, y and z of the aircraft in the proposed method coincide with its original coordinates embedded in the source data necessary to control the calculation.

Литература.Literature.

1. Кирюшкин В.В., Дьяконов Е.А. Исследование точности определения координат воздушной цели в спутниковой-псевдоспутниковой многопозиционной системе наблюдения. Международный информационно-аналитический журнал «Crede Experto: транспорт, общество, образование, язык». №2(13). Июнь 2017 (http://ce.if-mstuca.ru/wp-content/uploads/2017/02/kiryushkin-suprunov.pdf). 11 с. 1. Kiryushkin V.V., Dyakonov E.A. Investigation of the accuracy of determining the coordinates of an air target in a satellite-pseudo-satellite multi-position observation system. The international information and analytical magazine "Crede Experto: Transport, Society, Education, Language". No. 2 (13). June 2017 (http://ce.if-mstuca.ru/wp-content/uploads/2017/02/kiryushkin-suprunov.pdf). 11 sec

2. Патент 2591052 РФ, МПК G01S 5/06, G01S 13/95. Способ обнаружения и оценки радионавигационных параметров сигнала космической системы навигации, рассеянного воздушной целью, и устройство его реализации / Кирюшкин В.В. и др. (РФ); Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации (РФ), Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации (РФ). №2014101847/07; Заявлено 21.01.2014. Опубл. 27.07.2015, Бюл. №19. - 12 с.: 1 ил.2. RF patent 2591052, IPC G01S 5/06, G01S 13/95. A method for detecting and evaluating radio navigation parameters of a signal from a space navigation system scattered by an air target, and a device for its implementation / Kiryushkin V.V. et al. (RF); The Russian Federation, on behalf of which is the Ministry of Defense of the Russian Federation (RF), Federal State Treasury Military Educational Institution of Higher Professional Education "Military Training and Scientific Center of the Air Force" Air Force Academy named after Professor N.E. Zhukovsky and Yu.A. Gagarina "(Voronezh) of the Ministry of Defense of the Russian Federation (RF). No. 2010101847/07; Stated January 21, 2014. Published on July 27, 2015, Bull. No. 19. - 12 pp .: 1 ill.

Claims (7)

Способ определения координат воздушного судна в спутниковой-псевдоспутниковой многопозиционной системе наблюдения, содержащей N спутников с координатами xj, yj, zj, j=1, 2, …, N, и M псевдоспутников с координатами xj, yj, zj, j=N+1, N+2, …, N+M, и приемник с координатами хП, уП, zП, в зоне радиовидимости которой находится воздушное судно с искомыми координатами х, у, z, отличающийся тем, что с целью повышения точности определение координат х, у, z воздушного судна осуществляется на основе измерений по рассеянным сигналам расстояний Rj вдоль пути распространения «j-й навигационный спутник, псевдоспутник - воздушное судно - приемник» с использованием системы уравненийA method for determining aircraft coordinates in a satellite-pseudo-satellite multi-position observation system containing N satellites with coordinates x j , y j , z j , j = 1, 2, ..., N, and M pseudo-satellites with coordinates x j , y j , z j , j = N + 1, N + 2, ..., N + M, and a receiver with coordinates x P , y P , z P , in the radio visibility zone of which there is an aircraft with the desired coordinates x, y, z, characterized in that in order to increase the accuracy, the coordinates x, y, z of the aircraft are determined based on measurements from scattered signals of distances R j along the propagation path transnational “j-th navigation satellite, pseudo-satellite - aircraft - receiver” using the system of equations
Figure 00000023
Figure 00000023
 где r0 - расстояние «воздушное судно - приемник»,where r 0 is the distance "aircraft - receiver",
Figure 00000024
Figure 00000024
Figure 00000025
Figure 00000025
 решение этой системы имеет вид the solution to this system is
Figure 00000026
Figure 00000026
RU2019131304A 2019-10-02 2019-10-02 Method of determining coordinates of an aircraft in a satellite-pseudo-satellites multi-position surveillance system RU2715059C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019131304A RU2715059C1 (en) 2019-10-02 2019-10-02 Method of determining coordinates of an aircraft in a satellite-pseudo-satellites multi-position surveillance system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019131304A RU2715059C1 (en) 2019-10-02 2019-10-02 Method of determining coordinates of an aircraft in a satellite-pseudo-satellites multi-position surveillance system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2715059C1 true RU2715059C1 (en) 2020-02-25

Family

ID=69630950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019131304A RU2715059C1 (en) 2019-10-02 2019-10-02 Method of determining coordinates of an aircraft in a satellite-pseudo-satellites multi-position surveillance system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2715059C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2771439C1 (en) * 2021-08-06 2022-05-04 Акционерное общество научно-внедренческое предприятие «ПРОТЕК» Method for determining the planned coordinates of an aircraft by measuring the bearing of an unknown source of interference radiation
RU2778938C1 (en) * 2021-06-23 2022-08-29 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Method for determining the spatial coordinates of an aerial vehicle

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5621646A (en) * 1995-01-17 1997-04-15 Stanford University Wide area differential GPS reference system and method
JP2000514924A (en) * 1996-07-24 2000-11-07 ハネウエル・インコーポレーテッド Differential ground station repeater
RU2236020C2 (en) * 2002-09-19 2004-09-10 ЗАО "ВНИИРА - Навигатор" Satellite radio navigational system for final approach and landing
RU2287838C2 (en) * 2004-12-24 2006-11-20 Закрытое акционерное общество "НПО Космического Приборостроения" Flying vehicle high-accuracy automatic landing system
JP2010008692A (en) * 2008-06-26 2010-01-14 Casio Comput Co Ltd Liquid crystal display element
WO2010008692A1 (en) * 2008-07-18 2010-01-21 Raytheon Company System and method of orbital angular momentum (oam) diverse signal processing using classical beams
RU2441203C1 (en) * 2010-09-29 2012-01-27 Олег Иванович Завалишин Complex universal all-weather method for determining aircraft location and landing and apparatus for realising said method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5621646A (en) * 1995-01-17 1997-04-15 Stanford University Wide area differential GPS reference system and method
JP2000514924A (en) * 1996-07-24 2000-11-07 ハネウエル・インコーポレーテッド Differential ground station repeater
RU2236020C2 (en) * 2002-09-19 2004-09-10 ЗАО "ВНИИРА - Навигатор" Satellite radio navigational system for final approach and landing
RU2287838C2 (en) * 2004-12-24 2006-11-20 Закрытое акционерное общество "НПО Космического Приборостроения" Flying vehicle high-accuracy automatic landing system
JP2010008692A (en) * 2008-06-26 2010-01-14 Casio Comput Co Ltd Liquid crystal display element
WO2010008692A1 (en) * 2008-07-18 2010-01-21 Raytheon Company System and method of orbital angular momentum (oam) diverse signal processing using classical beams
RU2441203C1 (en) * 2010-09-29 2012-01-27 Олег Иванович Завалишин Complex universal all-weather method for determining aircraft location and landing and apparatus for realising said method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КИРЮШКИН В.В. и др. Исследование точности определения координат воздушной цели в спутниковой-псевдоспутниковой многопозиционной системе наблюдения. Международный информационно-аналитический журнал "Crede Experto: транспорт, общество, образование, язык". N 2(13). Июнь 2017, 11 с. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2778938C1 (en) * 2021-06-23 2022-08-29 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Method for determining the spatial coordinates of an aerial vehicle
RU2771439C1 (en) * 2021-08-06 2022-05-04 Акционерное общество научно-внедренческое предприятие «ПРОТЕК» Method for determining the planned coordinates of an aircraft by measuring the bearing of an unknown source of interference radiation
RU2780645C1 (en) * 2021-10-08 2022-09-28 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Method for monitoring the operability of the navigation equipment of the aircraft consumer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Armitage et al. Using the interferometric capabilities of the ESA CryoSat-2 mission to improve the accuracy of sea ice freeboard retrievals
Kurtz et al. Sea ice thickness, freeboard, and snow depth products from Operation IceBridge airborne data
JP4146877B2 (en) Single positioning device and single positioning method
RU2557784C1 (en) Method for gate identification of signals with radio-frequency sources in multi-target environment
EP3063556A2 (en) Anomaly detection using an antenna baseline constraint
RU2379709C1 (en) Method of determining propagation speed and direction of arrival of ionospheric disturbance
RU2551355C1 (en) Method of coordinates determination of radio emission source
Fridman et al. Inversion of backscatter ionograms and TEC data for over-the-horizon radar
Pu et al. A rise-dimensional modeling and estimation method for flight trajectory error in bistatic forward-looking SAR
RU2695642C1 (en) Method for determining the location of a ground-based radiation source
RU2715059C1 (en) Method of determining coordinates of an aircraft in a satellite-pseudo-satellites multi-position surveillance system
CN106324622A (en) Local enhanced system integrity monitoring and real-time location enhancing method
RU2611564C1 (en) Method of aircrafts navigation
KR101398382B1 (en) Apparatus and method for evaluation method of aircraft landing system
RU126474U1 (en) PASSIVE RADIO ELECTRON COMPLEX FOR DETERMINING SPATIAL COORDINATES AND OBJECTS OF MOTION OF THE OBJECT BY ALGOMERIC AND POWER RADAR DATA
CN107340529A (en) A kind of spaceborne frequency measurement localization method, device and system
RU2331901C1 (en) Method of aircrafts landing using satellite navigation system and satellite-based landing systems
Loria et al. Analysis of wetland extent retrieval accuracy using CYGNSS
RU2692702C1 (en) Method of primary identification of position measurements and location of targets in a ground-based spatially distributed radio navigation system in conditions of multi-purpose environment
RU2692701C1 (en) Method of determining coordinates of aerial targets in a multi-position surveillance system "navigation satellites - aerial targets - receiver"
Stefanski Asynchronous wide area multilateration system
RU2689770C1 (en) Method of identifying position measurements and determining the location of aerial targets in a spatially distributed radio navigation system in a multi-target environment
RU2379707C1 (en) Method for surface observation by onboard radio-ir-radar connected with radar
RU2670976C1 (en) Method for determining location of radio source with periodic structure of signal and rotating directed antenna
RU2686847C1 (en) Method of calculating the three-dimensional coordinates of the aircraft by the range-measurement method with the location of stations with known coordinates on non-mountainous terrain