RU2254591C2 - Mode of controlling working capacity of airborne receiver indicator of satellite radio navigational system - Google Patents
Mode of controlling working capacity of airborne receiver indicator of satellite radio navigational system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2254591C2 RU2254591C2 RU2003124130/09A RU2003124130A RU2254591C2 RU 2254591 C2 RU2254591 C2 RU 2254591C2 RU 2003124130/09 A RU2003124130/09 A RU 2003124130/09A RU 2003124130 A RU2003124130 A RU 2003124130A RU 2254591 C2 RU2254591 C2 RU 2254591C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- satellite radio
- indicator
- receiver
- altitude
- height
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 101000650863 Homo sapiens SH2 domain-containing protein 1A Proteins 0.000 description 1
- 102100027720 SH2 domain-containing protein 1A Human genes 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001038 ionspray mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
- Navigation (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к радионавигации, а, именно к методам контроля работоспособности (целостности) приемоиндикаторов (ПИ) спутниковых радионавигационных систем (СРНС), и может быть использовано для повышения достоверности контроля работоспособности ПИСРНС, установленных на летательных аппаратах (ЛА) различного назначения.The present invention relates to radio navigation, and, specifically, to methods for monitoring the health (integrity) of receiver indicators (PI) of satellite radio navigation systems (SRNS), and can be used to increase the reliability of monitoring the health of ISMS installed on aircraft for various purposes.
Известны [1], с.30-31, ПИ, предназначенные для приема и обработки навигационных сигналов спутников с целью определения координат, направления и скорости движения подвижных объектов, в том числе и ЛА, и способы контроля их работоспособности (целостности) [1], с.455-457, заключающиеся в сравнении информации, выдаваемой ПИ хотя бы об одной координате с информацией об этом же параметре, получаемой с помощью других навигационных систем.Known [1], p.30-31, PI, designed to receive and process the navigation signals of satellites in order to determine the coordinates, direction and speed of movement of moving objects, including aircraft, and methods of monitoring their performance (integrity) [1] , pp. 455-457, consisting in comparing information issued by the PI at least about one coordinate with information about the same parameter obtained using other navigation systems.
Приборная реализация этого способа поясняется функциональной схемой, приведенной на фиг.1, на которой представлены:The instrument implementation of this method is illustrated by the functional diagram shown in figure 1, which presents:
1 - приемоиндикатор спутниковой радионавигационной системы (ПИ СРНС);1 - receiver-indicator of a satellite radio navigation system (PI SRNS);
2 - навигационная система (НС);2 - navigation system (NS);
3 - блок сравнения (БС).3 - block comparison (BS).
Информация ХПИ, снимаемая с выхода ПИ 1, и информация об этой же координате Хэ с выхода НС 2 поступают соответственно на первый и второй входы БС 3, формирующего сигнал работоспособности, если разностьInformation X PI , taken from the output of
где П - допустимый порог, характеризующий работоспособность ПИ.where P is an acceptable threshold characterizing the performance of PI.
Очевидно, что для исключения возможности забракования работоспособного ПИ допустимый порогObviously, to exclude the possibility of rejecting a workable PI, an acceptable threshold
где ΔХПИ, ΔХЭ - максимальные погрешности измерения одной и той же координаты ПИ и НС, соответственно.where ΔX PI , ΔX E are the maximum measurement errors of the same coordinates of PI and NS, respectively.
Из выражения (2) следует, что для повышения достоверности контроля ΔХЭ должна быть минимальной.From the expression (2) it follows that to increase the reliability of control ΔX E should be minimal.
Как показано в [1], с.455-457, основными НС, используемыми для оценки работоспособности (целостности) ПИ, могут быть баровысотометрическая (БВС) и инерциальная навигационная (ИНС) системы, а также радионавигационная система дальней навигации (РСДН).As shown in [1], pp. 455-457, the main NS used to assess the performance (integrity) of PIs can be a bar-altitude (BVS) and inertial navigation (ANN) systems, as well as a long-distance navigation system (RSDN).
Недостатками этих НС является большая погрешность ΔХЭ измерения навигационного параметра.The disadvantages of these NS is the large error ΔX E measurement of the navigation parameter.
Например, БВС позволяет определить высоту полета ЛА с погрешностью ΔХЭБВС=350 м [1], с.455, а погрешность РСДН может достигать ΔХЭРСДН=500 м [1], с.456.For example, BVS allows you to determine the flight altitude of the aircraft with an error ΔX EBVS = 350 m [1], p. 455, and the error RSDN can reach ΔX ERSDN = 500 m [1], p. 456.
Эти погрешности значительно превышают ошибки определения высоты с помощью ПИ. Например, ПИ типа Навис СН-3301 [1], с.385, обеспечивает ошибку определения координат не более 20 м.These errors significantly exceed the errors in determining the height using PI. For example, PI type Navis SN-3301 [1], p. 385, provides an error in determining the coordinates of not more than 20 m.
При использовании БВС и РСДН для оценки работоспособности ПИ пороги должны быть выбраныWhen using BVS and RSDN for assessing the performance of PI thresholds should be selected
ПБВС=20+350=370 м, ПРСДН=20+500=520 м.P BVS = 20 + 350 = 370 m, P RSDN = 20 + 500 = 520 m.
Столь значительные пороги не позволяют выявить погрешности измерения координат ЛА с помощью ПИ, вызываемые различными факторами, в том числе и воздействием специально организованных помех.Such significant thresholds do not allow to detect errors in measuring the coordinates of the aircraft using PI, caused by various factors, including the effect of specially organized interference.
Целью предлагаемого изобретения является повышение достоверности контроля и уменьшение величины выявляемой погрешности ПИ СРНС.The aim of the invention is to increase the reliability of control and reduce the magnitude of the detected error PI SRNS.
Поставленная цель достигается тем, что в способе контроля достоверности выходной информации приемоиндикатора спутниковой радионавигационной системы, основанном на сравнении информации, полученной с помощью приемоиндикатора спутниковой радионавигационной системы, с внешней информацией от другого навигационного устройства в качестве датчика внешней информации используется радиовысотомер, выходная информация которого увеличивается на высоту рельефа, получаемую с помощью цифровой карты местности по сигналам, снимаемым с выхода приемоиндикатора спутниковой радионавигационной системы.This goal is achieved by the fact that in the method of checking the reliability of the output information of the receiver of the satellite radio navigation system, based on comparing the information obtained using the receiver of the satellite radio navigation system with external information from another navigation device, a radio altimeter is used as the sensor of external information, the output of which increases by elevation of the relief obtained using a digital map of the area according to the signals taken from the output when moindikatora satellite radio navigation system.
Сущность предлагаемого способа контроля работоспособности ПИ поясняется фиг.2, на которой представлены:The essence of the proposed method for monitoring the health of PI is illustrated in figure 2, which presents:
1 - приемоиндикатор спутниковой радионавигационной системы (ПИСРНС);1 - receiver-indicator of a satellite radio navigation system (PISRNS);
2 - цифровая карта местности (ЦКМ);2 - digital map of the area (MSC);
3 - радиовысотомер (РВ);3 - radio altimeter (RV);
4 - блок формирования абсолютной высоты (БФАВ);4 - block forming the absolute height (BFAV);
5 - блок сравнения (БС).5 - block comparison (BS).
Связи между блоками соответствуют приведенным на фиг.2.The communication between the blocks correspond to those shown in figure 2.
Формирование сигнала работоспособности ПИ производится следующим образом:The formation of the PI health signal is as follows:
- устанавливают порог П=ΔНПИ+ΔНа,- set the threshold П = ΔН ПИ + ΔН а ,
где Δ НПИ и ΔНа - предельно допустимые погрешности ПИСРНС и РВ+ЦКМ, соответственно;where Δ Н ПИ and ΔН а are the maximum permissible errors of ПИРРС and РВ + ЦКМ, respectively;
- с помощью РВ 3 ЛА измеряют относительную высоту полета Н0;- using RV 3 LA measure the relative height of the flight H 0 ;
- с помощью ПИСРНС 1 определяют высоту полета НПИ и его плановые координаты Y и Z, поступающие соответственно на 1 вход БС 5, первый и второй входы ЦКМ 2;- using
- по данным Y и Z определяют относительную высоту рельефа местности hp, над которой измерена высота Н0;- according to the data of Y and Z, the relative height of the terrain h p is determined, over which the height H 0 is measured;
- вычисляют абсолютную высоту- calculate the absolute height
Ha=H0+hp и вводят ее в БС 5;H a = H 0 + h p and enter it into BS 5;
- вычисляют разность- calculate the difference
Δ=(На-НПИ);Δ = (H a -H PI);
- сравнивают разность Δ с порогом П и формируют сигнал работоспособности, если А меньше величины установленного порога П.- compare the difference Δ with the threshold P and generate a health signal if A is less than the value of the set threshold P.
Достоинством предлагаемого способа является большая точность измерения На, что позволяет снизить величину порога П и тем самым повысить достоверность контроля ПИ.The advantage of the proposed method is the high accuracy of the measurement of N a , which allows to reduce the threshold value P and thereby increase the reliability of the control PI.
Покажем возможность уменьшения порога П.We show the possibility of reducing the threshold P.
Погрешность σн определения абсолютной высоты На полета ЛА в этом способе контроля работоспособности может быть вычислена какDeviation σ n of determining the absolute height H of the aircraft flight and, in this method of control efficiency can be calculated as
где σЦКМ - среднеквадратичная погрешность ЦКМ;where σ CCM is the mean square error of the CCM;
σРВ - погрешность радиовысотомера.σ RV is the error of the radio altimeter.
Как показано в [2], с.47-48,As shown in [2], pp. 47-48,
где σК - погрешность первичного картографирования, σК=2-3 м;where σ K is the error of the primary mapping, σ K = 2-3 m;
σdn - погрешность дискретизации поля, зависящая от шага дискретизацииσ dn is the discretization error of the field, depending on the discretization step
(Ш) и степени пересеченности поверхности.(W) and the degree of surface roughness.
Согласно графику, приведенному в [2], с 48, для среднепересеченной местности σdn<1,5 м при Ш=250 м.According to the graph given in [2], from 48, for a medium-rough terrain, σ dn <1.5 m at W = 250 m.
В этом случае In this case
Ошибка σРВ зависит от типа радиовысотомера. При использовании, например, РВ малых и больших высот типа А-035 [3].Error σ RV depends on the type of radio altimeter. When using, for example, RS small and large heights type A-035 [3].
σРВ=±(0,5+0,005Н) м.σ РВ = ± (0.5 + 0.005Н) m.
Если, например, полет ЛА проводится на высоте Н=2000 м, то σРВ=11,5 м.If, for example, the flight of an aircraft is carried out at an altitude of H = 2000 m, then σ RV = 11.5 m.
Тогда Then
или 3σН=36 м. or 3σ N = 36 m.
Эта погрешность значительно меньше погрешностей ВВС и РСДН и позволяет установить порог П=20+36=56 м, который значительно меньше, чем при использовании ВВС и РСДН.This error is much less than the errors of the Air Force and RSDN and allows you to set the threshold P = 20 + 36 = 56 m, which is much less than when using the Air Force and RSDN.
Столь малый порог П позволяет выявить меньшие ошибки ПИ и повысить тем самым полноту контроля.Such a small threshold P allows you to identify smaller errors PI and thereby increase the completeness of control.
Достоинством предлагаемого метода является и то обстоятельство, что он позволяет оценить и погрешности определения координат, особенно при полетах над пересеченной местностью.The advantage of the proposed method is the fact that it allows us to estimate the errors in determining the coordinates, especially when flying over rough terrain.
При значительных погрешностях ПИ определения Y и Z из ЦКМ будет извлекаться иная информация о высоте рельефа, и |На-НПИ| превысит установленный порог П.With significant errors PI determining Y and Z of the MSC will be extracted other information on the height of the relief, and | H a H PI | will exceed the established threshold of P.
Реализация этого способа не потребует значительного увеличения объема и массы. РВ устанавливаются практически на всех типах ЛА, блок сравнения может быть выполнен на одной программируемой логической микросхеме типа ЕРМ7064 [4], а ЦКМ, необходимая для хранения информации о рельефе участка местности 200×200 км, может быть выполнена на одной микросхеме типа LH 28 F 032 SUND [5].The implementation of this method does not require a significant increase in volume and mass. RVs are installed on almost all types of aircraft, the comparison unit can be performed on one programmable logic chip of the ЕРМ7064 type [4], and the MSC necessary for storing information about the relief of a terrain 200 × 200 km can be performed on one chip of the LH 28 F type 032 SUND [5].
ЛитератураLiterature
1. Глобальная спутниковая радионавигационная система ГЛОНАС. 2-е издание исправленное. Под редакцией Харисова В.Н., Перова А.И., Болдина В.А - М.: ИПРЖР, 1999, с.30-31, 385, 455-457.1. The global satellite radio navigation system GLONAS. 2nd edition revised. Edited by Kharisov V.N., Perov A.I., Boldin V.A. - M .: IPRZhR, 1999, p.30-31, 385, 455-457.
2. Белоглазов И.Н. и другие. Основы навигации по геофизическим полям. - М.: Наука, 1985, с.47-48.2. Beloglazov I.N. and others. Fundamentals of navigation through geophysical fields. - M .: Nauka, 1985, p. 47-48.
3. Изделие А-035. Руководство по эксплуатации. УПКБ «Деталь», 1985. с.35.3. Product A-035. Manual. UPKB "Detail", 1985. p.35.
4. WWW. ALTERA. com.4. WWW. ALTERA. com.
5. SYFRP ELASH Merory LH28F032 8№ГО. Рекламный проспект фирмы SHARP, 2002.5. SYFRP ELASH Merory LH28F032 8 # GO. SHARP brochure, 2002.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003124130/09A RU2254591C2 (en) | 2003-07-31 | 2003-07-31 | Mode of controlling working capacity of airborne receiver indicator of satellite radio navigational system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003124130/09A RU2254591C2 (en) | 2003-07-31 | 2003-07-31 | Mode of controlling working capacity of airborne receiver indicator of satellite radio navigational system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003124130A RU2003124130A (en) | 2005-01-27 |
| RU2254591C2 true RU2254591C2 (en) | 2005-06-20 |
Family
ID=35138823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003124130/09A RU2254591C2 (en) | 2003-07-31 | 2003-07-31 | Mode of controlling working capacity of airborne receiver indicator of satellite radio navigational system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2254591C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2316785C1 (en) * | 2006-05-30 | 2008-02-10 | ОАО "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" | Method of enhancing accuracy of barometric altimeter with the use of satellite position locating system |
| RU2791603C1 (en) * | 2022-06-24 | 2023-03-13 | Федеральное государственное казенное 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) | Method for monitoring performance of onboard receiver of satellite radionavigation system |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112068087B (en) * | 2020-10-17 | 2022-03-01 | 中国电波传播研究所(中国电子科技集团公司第二十二研究所) | Shore-based multi-channel radar aircraft-simulated sea clutter measurement method |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4701760A (en) * | 1984-03-07 | 1987-10-20 | Commissariat A L'energie Atomique | Method for positioning moving vehicles and exchanging communications between the vehicles and a central station |
| EP0444738A2 (en) * | 1990-02-28 | 1991-09-04 | Philips Electronics Uk Limited | Vehicle location system |
| RU2027196C1 (en) * | 1991-06-26 | 1995-01-20 | Российский институт радионавигации и времени | Transmitter-indicator of radio navigation system |
| RU2112991C1 (en) * | 1997-06-16 | 1998-06-10 | Акционерное общество закрытого типа Фирма "Котлин" | Integral navigation system |
-
2003
- 2003-07-31 RU RU2003124130/09A patent/RU2254591C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4701760A (en) * | 1984-03-07 | 1987-10-20 | Commissariat A L'energie Atomique | Method for positioning moving vehicles and exchanging communications between the vehicles and a central station |
| EP0444738A2 (en) * | 1990-02-28 | 1991-09-04 | Philips Electronics Uk Limited | Vehicle location system |
| RU2027196C1 (en) * | 1991-06-26 | 1995-01-20 | Российский институт радионавигации и времени | Transmitter-indicator of radio navigation system |
| RU2112991C1 (en) * | 1997-06-16 | 1998-06-10 | Акционерное общество закрытого типа Фирма "Котлин" | Integral navigation system |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Глобальная спутниковая радионавигационная система ГЛОНАСС, 2-е издание исправленное. Под ред. ХАРИСОВА В.Н. и др., Москва, ИПРЖР, 1999, с.30, 31, 385, 455-457. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2316785C1 (en) * | 2006-05-30 | 2008-02-10 | ОАО "Уральское проектно-конструкторское бюро "Деталь" | Method of enhancing accuracy of barometric altimeter with the use of satellite position locating system |
| RU2791603C1 (en) * | 2022-06-24 | 2023-03-13 | Федеральное государственное казенное 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) | Method for monitoring performance of onboard receiver of satellite radionavigation system |
| RU2832566C1 (en) * | 2024-03-25 | 2024-12-25 | 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 of monitoring operability of on-board receiver-indicator of satellite radio navigation system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2003124130A (en) | 2005-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101395443B (en) | Hybrid positioning method and device | |
| CN114545454B (en) | Integrity monitoring method of fusion navigation system for automatic driving | |
| EP1500907B1 (en) | Apparatus and method for detecting vehicle location in navigation system | |
| US7145501B1 (en) | Methods and systems for measuring terrain height | |
| CN102419381B (en) | For the airspeed sensing system of aircraft | |
| US11041724B2 (en) | Navigation system | |
| US20160040992A1 (en) | Positioning apparatus and global navigation satellite system, method of detecting satellite signals | |
| US20030102999A1 (en) | Site-specific doppler navigation system for back-up and verification of gps | |
| JP6936037B2 (en) | Navigation system and error correction method | |
| Petritoli et al. | Improvement of altitude precision in indoor and urban canyon navigation for small flying vehicles | |
| EP2167986A2 (en) | Gnss positioning using pressure sensors | |
| EP3786671B1 (en) | Handling of araim terrain database induced errors | |
| CN112525188B (en) | Combined navigation method based on federal filtering | |
| CN112697154A (en) | Self-adaptive multi-source fusion navigation method based on vector distribution | |
| CN115683092A (en) | DME/DME/SINS tightly-combined navigation system relocation method | |
| CN116222541A (en) | Intelligent multi-source combined navigation method and device using factor graph | |
| EP1395845A2 (en) | A gps based terrain referenced navigation system | |
| Amami | The Integration of Stand-Alone GPS Code Positioning, Carrier Phase Delta Positioning & MEMS-Based INS | |
| RU2264598C1 (en) | Method for deterination of coordinates of flight vehicle | |
| CN106601032A (en) | Multi-path terrain integrity detection method based on downward-looking sensor | |
| RU2254591C2 (en) | Mode of controlling working capacity of airborne receiver indicator of satellite radio navigational system | |
| CN112179347A (en) | Combined navigation method based on spectrum red shift error observation equation | |
| RU2178147C1 (en) | Complex navigation system | |
| CN111708008B (en) | Underwater robot single-beacon navigation method based on IMU and TOF | |
| US8416100B2 (en) | Method and device for monitoring a horizontal position of an aircraft rolling on the ground |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080801 |