RU2740398C1 - Method of controlling reliability of information received by aircraft user equipment - Google Patents

Method of controlling reliability of information received by aircraft user equipment Download PDF

Info

Publication number
RU2740398C1
RU2740398C1 RU2020110534A RU2020110534A RU2740398C1 RU 2740398 C1 RU2740398 C1 RU 2740398C1 RU 2020110534 A RU2020110534 A RU 2020110534A RU 2020110534 A RU2020110534 A RU 2020110534A RU 2740398 C1 RU2740398 C1 RU 2740398C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
aircraft
reliability
lccs
information
spatial coordinates
Prior art date
Application number
RU2020110534A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Сергеевич Ткаченко
Евгений Эдуардович Стряпчев
Владислав Викторович Кирюшкин
Original Assignee
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
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 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 filed Critical 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
Priority to RU2020110534A priority Critical patent/RU2740398C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2740398C1 publication Critical patent/RU2740398C1/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
    • 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
    • G01S19/09—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing processing capability normally carried out by the receiver
    • 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
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/20—Integrity monitoring, fault detection or fault isolation of space segment
    • 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
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/14—Determining absolute distances from a plurality of spaced points of known location
    • 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
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/14—Determining absolute distances from a plurality of spaced points of known location
    • G01S5/145—Using a supplementary range measurement, e.g. based on pseudo-range measurements

Landscapes

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

Abstract

FIELD: radio equipment.
SUBSTANCE: invention relates to radio engineering and can be used in development and modernization of navigation field integrity monitoring devices of global navigation satellite systems in part relating to information reliability monitoring, received by aircraft (AC) consumer navigation equipment (CNE). Essence of the invention lies in the fact that the decision on compliance or non-conformity of the information received by the AC CNE with the specified requirements is formed based on comparison of estimates of distances between aircraft and local control-correcting station (LCCS), determined in one case by difference between receiving moments and transmitting an additional information message transmitted from the LCCS to the aircraft, and in the second case from the aircraft to LCCS spatial coordinates. At that, spatial coordinates of LCCS are used, transmitted in additional information message and evaluation of space coordinates of aircraft, which are formed by information contained in satellite signals, reliability of which is controlled. This allows detecting facts of discrepancy of reliability of information to specified requirements at the point of its reception by AC CNE even under condition of conformity of reliability of this information to specified requirements at the point of its reception by LCCS CNE.
EFFECT: technical result is higher probability of correct control of reliability of information received by aircraft.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при создании и модернизации средств контроля целостности навигационного поля глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) в части, касающейся контроля достоверности информации, принимаемой навигационной аппаратурой потребителя (НАП) воздушного судна (ВС).The invention relates to the field of radio engineering and can be used in the creation and modernization of means for monitoring the integrity of the navigation field of global navigation satellite systems (GNSS) in terms of monitoring the reliability of information received by the consumer's navigation equipment (NAP) of an aircraft (AC).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу (прототипом) является способ определения недопустимой аномалии принимаемых радиосигналов навигационных спутников (см., например, патент на изобретение №2393504 от 23 октября 2008 г.), характеризующийся тем, что наземная стационарная локальная контрольно-корректирующая станция (ЛККС), имеющая заранее точно определенные координаты своей дислокации, принимает и обрабатывает радиосигналы группы радиовидимых навигационных спутников (НС) действующих ГНСС, при этом получают расчетные данные координат ЛККС для различных ГНСС, при их совпадении/несовпадении в допуске между собой и с контрольными данными координат дислокации самой ЛККС вырабатывают решение об исправности/неисправности конкретных НС соответствующих ГНСС, на основании чего блокируют использование некондиционных НС до их реабилитации, формируют и запоминают полученные при использовании кондиционных НС дифференциальные поправки к кодам псевдодальности, передают информацию о поправках к данным и возможности/невозможности использования НС или ГНСС.The closest in technical essence to the claimed method (prototype) is a method for determining an unacceptable anomaly of the received radio signals of navigation satellites (see, for example, patent for invention No. 2393504 dated October 23, 2008), characterized by the fact that a ground stationary local control and correction station (LKKS), which has predetermined coordinates of its dislocation, receives and processes the radio signals of a group of radio-visible navigation satellites (NS) of operating GNSS, while obtaining the calculated data of LKKS coordinates for various GNSS, if they coincide / mismatch in tolerance with each other and with control data coordinates of the location of the LCCS itself develop a decision on the serviceability / malfunction of specific NSs of the corresponding GNSS, on the basis of which they block the use of substandard NSs until their rehabilitation, form and store the differential corrections to pseudorange codes obtained using conditioned NSs, transmit information y on data corrections and the possibility / impossibility of using NS or GNSS.

К основным недостаткам прототипа относится снижение вероятности правильного контроля достоверности информации, принимаемой НАП ВС (снижение вероятности правильного установления факта недопустимой аномалии принимаемых радиосигналов навигационных спутников в точке их приема НАП ВС) в условиях различной сигнально-помеховой обстановки в точках расположения НАП ЛККС и НАП ВС (под контролем достоверности информации в данном случае понимается установление факта соответствия или несоответствия достоверности данной информации заданным требованиям). Такая ситуация может возникнуть, например, под воздействием внешних факторов (помех), которые оказывают существенное влияние на спутниковые сигналы на входе приемника НАП ВС и приводят к недопустимому нарушению (искажению) содержащейся в них информации, но при этом не оказывают существенного влияния на данные сигналы на входе приемника НАП ЛККС.The main disadvantages of the prototype include a decrease in the likelihood of correct control of the reliability of information received by the NAP of the aircraft (reducing the likelihood of correctly establishing the fact of an unacceptable anomaly of the received radio signals of the navigation satellites at the point of their reception of the NAP of the aircraft) in conditions of different signal and noise conditions at the points of location of the NAP LKKS and NAP VS ( under the control of the reliability of information in this case means the establishment of the fact of compliance or non-compliance of the reliability of this information with the specified requirements). Such a situation may arise, for example, under the influence of external factors (interference), which have a significant impact on satellite signals at the input of the receiver of the airborne aerial vehicle and lead to an unacceptable violation (distortion) of the information contained in them, but at the same time do not significantly affect these signals. at the input of the NAP LKKS receiver.

Техническим результатом изобретения является повышение вероятности правильного контроля достоверности информации, принимаемой НАП ВС.The technical result of the invention is to increase the likelihood of correct control of the reliability of information received by the NAP of the aircraft.

Указанный результат достигается тем, что в известном способе на стороне наземной стационарной ЛККС, имеющей заранее точно определенные координаты своей дислокации в заданной прямоугольной системе координат OXYZ, определяют моменты времени передачи дополнительных информационных посылок, формируют и передают по радиоканалу на ВС, взаимодействующее с ЛККС, в определенные моменты времени дополнительные информационные посылки, содержащие момент времени передачи данной посылки и пространственные координаты ЛККС в заданной прямоугольной системе координат OXYZ, на борту ВС, взаимодействующего с ЛККС, формируют оценки собственных пространственных координат в заданной прямоугольной системе координат OXYZ с использованием НАП ВС каждой j-й ГНСС, где

Figure 00000001
J - число действующих ГНСС, принимают дополнительную информационную посылку и фиксируют момент времени ее приема, определяют первую оценку расстояния R1 между ВС и ЛККС по разнице между моментами приема и передачи дополнительной информационной посылки, определяют для каждого j вторую оценку расстояния R2j между ВС и ЛККС по пространственным координатам ВС и ЛККС, при этом используют пространственные координаты ЛККС, переданные в дополнительной информационной посылке и j-е оценки пространственных координат ВС, каждая из которых сформирована с использованием содержащейся в спутниковых сигналах j-й ГНСС информации, сравнивают для каждого j модуль разности оценок расстояний R1 и R2j с заданным пороговым значением h, если j-й модуль разности оценок расстояний Rl и R2j превышает заданное пороговое значение h, то формируют решение о том, что достоверность информации, принимаемой НАП ВС от спутников j-й ГНСС, не соответствует заданным требованиям, в противном случае формируют решение о том, что достоверность информации, принимаемой НАП ВС от спутников j-й ГНСС, соответствует заданным требованиям.This result is achieved by the fact that, in the known method, on the side of the ground stationary LCCS, which has predetermined coordinates of its dislocation in a given rectangular coordinate system OXYZ, the times of transmission of additional information messages are determined, they are generated and transmitted by radio to the aircraft interacting with the LCCS, in certain moments of time, additional information messages containing the moment of transmission of this message and the spatial coordinates of the LKKS in a given rectangular coordinate system OXYZ, on board the aircraft interacting with the LKKS, form estimates of their own spatial coordinates in a given rectangular coordinate system OXYZ using the NAP of the aircraft each j- th GNSS, where
Figure 00000001
J is the number of operating GNSS, an additional information message is received and the time of its reception is recorded, the first estimate of the distance R 1 between the aircraft and the LCCS is determined by the difference between the moments of reception and transmission of an additional information message, for each j the second estimate of the distance R 2j between the aircraft and LKKS for the spatial coordinates of the aircraft and LKKS, while using the spatial coordinates of the LKKS transmitted in an additional information message and the j-th estimates of the spatial coordinates of the aircraft, each of which is formed using the information contained in the satellite signals of the j-th GNSS, the module is compared for each j the difference between the estimates of the distances R 1 and R 2j with a given threshold value h, if the j-th module of the difference between the estimates of the distances R l and R 2j exceeds a given threshold value h, then a decision is made that the reliability of information received by the NAP of the aircraft from satellites j- th GNSS does not meet the specified requirements, otherwise they form a decision on t ohm, that the reliability of the information received by the NAP of the aircraft from the satellites of the j-th GNSS meets the specified requirements.

Сущность изобретения заключается в том, что решение о соответствии или несоответствии достоверности принимаемой НАП ВС информации заданным требованиям формируется на основе сравнения оценок расстояний между ВС и ЛККС, определяемых в одном случае по разнице между моментами приема и передачи дополнительной информационной посылки, передаваемой с ЛККС на борт ВС, а во втором случае по пространственным координатам ВС и ЛККС, при этом используются пространственные координаты ЛККС, переданные в дополнительной информационной посылке и оценки пространственных координат ВС, сформированные по содержащейся в спутниковых сигналах информации, достоверность которой контролируется. Это позволяет выявлять факты несоответствия достоверности информации заданным требованиям в точке ее приема НАП ВС даже при условии соответствия достоверности данной информации заданным требованиям в точке ее приема НАП ЛККС и приводит к повышению вероятности правильного контроля достоверности информации, принимаемой НАП ВС в целом.The essence of the invention lies in the fact that the decision on the conformity or inconsistency of the reliability of the information received by the NAP of the aircraft with the specified requirements is formed on the basis of comparing the estimates of the distances between the aircraft and the LCC, determined in one case by the difference between the moments of reception and transmission of an additional information message transmitted from the LCC to the aircraft Aircraft, and in the second case, according to the spatial coordinates of the aircraft and LKKS, in this case, the spatial coordinates of the LKKS are used, transmitted in an additional information message and the estimates of the spatial coordinates of the aircraft, formed from the information contained in the satellite signals, the reliability of which is controlled. This makes it possible to reveal the facts of inconsistency of the reliability of information with the specified requirements at the point of its reception by the NAP of the aircraft even if the reliability of this information meets the specified requirements at the point of its reception by the NAP LKKS and leads to an increase in the probability of correct control of the reliability of information received by the NAP of the aircraft as a whole.

Данный способ включает в себя следующие этапы:This method includes the following steps:

1 На стороне наземной стационарной ЛККС, имеющей заранее точно определенные координаты х0 = [х0, y0, z0] своей дислокации в заданной прямоугольной системе координат OXYZ:1 On the side of the ground-based stationary LKKS, which has predetermined coordinates x 0 = [x 0 , y 0 , z 0 ] of its dislocation in a given rectangular coordinate system OXYZ:

1.1 Определение моментов времени ti0 передачи дополнительных информационных посылок в соответствии с выражением1.1 Determination of times t i0 of transmission of additional information messages in accordance with the expression

Figure 00000002
Figure 00000002

где t1 - заданный первый момент времени передачи дополнительной информационной посылки, I = 0, 1, 2, 3, …, Δt - установленный интервал времени между моментами времени передачи дополнительных информационных посылок.where t 1 is a given first time instant of transmission of an additional information message, I = 0, 1, 2, 3, ..., Δt is a set time interval between times of transmission of additional information messages.

1.2 Формирование и передача по радиоканалу в определенные моменты времени ti0 дополнительных информационные посылок Vi = [ti0, x0], содержащих момент времени ti0 передачи данной посылки и пространственные координаты ЛККС х0 в заданной прямоугольной системе координат OXYZ.1.2 Formation and transmission over the radio channel at certain times t i0 additional information messages V i = [t i0 , x 0 ], containing the time t i0 of the transmission of this message and the spatial coordinates of LKKS x 0 in a given rectangular coordinate system OXYZ.

2. На борту воздушного судна, взаимодействующего с ЛККС:2. On board the aircraft interacting with LKKS:

2.1 Прием и обработка спутниковых сигналов от каждой j-й ГНСС с помощью соответствующей НАП.2.1 Reception and processing of satellite signals from each j-th GNSS using the corresponding NAP.

2.2 Формирование для каждого

Figure 00000003
оценок собственных пространственных координат x1j = [xlj, ylj, zlj] в заданной прямоугольной системе координат OXYZ с использованием информации, содержащейся в спутниковых сигналах j-й ГНСС.2.2 Formation for everyone
Figure 00000003
estimates of own spatial coordinates x 1j = [x lj , y lj , z lj ] in a given rectangular coordinate system OXYZ using the information contained in the satellite signals of the j-th GNSS.

2.3 Прием дополнительной информационной посылки Vi =[ti0, x0] и фиксация момента времени ti1 ее приема.2.3 Reception of an additional informational message V i = [t i0 , x 0 ] and fixing the moment of time t i1 of its reception.

2.4 Определение первой оценки расстояния между ВС и ЛККС в соответствии с выражением2.4 Determination of the first estimate of the distance between the aircraft and LKKS in accordance with the expression

Figure 00000004
Figure 00000004

2.5 Определение для каждого j второй оценки расстояния между ВС и ЛККС в соответствии с выражением2.5 Determination for each j of the second estimate of the distance between the aircraft and LKKS in accordance with the expression

Figure 00000005
Figure 00000005

2.6 Формирование решения о соответствии или несоответствии достоверности информации, принимаемой НАП ВС от спутников j-й ГНСС, заданным требованиям, в соответствии с выражением2.6 Formation of a decision on the conformity or inconsistency of the reliability of the information received by the NAP of the aircraft from the j-th GNSS satellites with the specified requirements, in accordance with the expression

Figure 00000006
Figure 00000006

где qj = 0 - достоверность информации, принимаемой НАП ВС от спутников j-й ГНСС, не соответствует заданным требованиям; q = 1 - достоверность информации, принимаемой НАП ВС от спутников j-й ГНСС, соответствует заданным требованиям, h - заданное пороговое значение.where q j = 0 - the reliability of the information received by the aircraft NAP from the j-th GNSS satellites does not meet the specified requirements; q = 1 - the reliability of the information received by the NAP of the aircraft from the j-th GNSS satellites meets the specified requirements, h is the specified threshold value.

В соответствии с выражениями (1) - (4) решение о том, что достоверность информации, принимаемой НАП ВС от спутников j-й ГНСС, не соответствует заданным требованиям формируется в том случае, если j-й модуль разности оценок расстояний R1 и R2j превышает заданное пороговое значение h, в противном случае формируется решение о том, что достоверность информации, принимаемой НАП ВС от спутников j-й ГНСС, соответствует заданным требованиям.In accordance with expressions (1) - (4), the decision that the reliability of information received by the NAP of the aircraft from satellites of the j-th GNSS does not meet the specified requirements if the j-th module of the difference between the estimates of the distances R 1 and R 2j exceeds the specified threshold value h, otherwise a decision is made that the reliability of the information received by the aircraft NAP from the j-th GNSS satellites meets the specified requirements.

Данный способ может быть реализован, например, с помощью комплекса устройств, структурная схема которого приведена на фигуре 1, где обозначено: 1 - ЛККС; 2 - блок управления (БУ); 3 - аппаратура формирования и передачи дополнительной информационной посылки (АФП ДИП); 4 - ВС, взаимодействующее с ЛККС; 5 - НАП; 6 - приемник дополнительной информационной посылки (ПРМ ДИП); 7 - БУ; 8 - блок обработки информации (БОИ).This method can be implemented, for example, using a complex of devices, the structural diagram of which is shown in figure 1, where it is indicated: 1 - LKKS; 2 - control unit (BU); 3 - equipment for the formation and transmission of additional information messages (AFP DIP); 4 - aircraft interacting with LKKS; 5 - NAP; 6 - receiver of additional informational message (PRM DIP); 7 - BU; 8 - information processing unit (BOI).

БУ 2 предназначен для определения моментов времени ti0 передачи дополнительных информационных посылок в соответствии с выражением (1) и управления АФП ДИП 3. АФП ДИП 3 предназначена для формирования и передачи в определенные моменты времени ti0 дополнительных информационные посылок Vi = [ti0, x0]. НАП 5 предназначена для приема и обработки спутниковых сигналов от j-й ГНСС, а также для формирования оценок пространственных координат ВС x1j = [xlj, ylj, zlj] в заданной прямоугольной системе координат OXYZ. ПРМ ДИП 6 предназначен для приема дополнительной информационной посылки Vi = [ti0, х0] и фиксации момента времени ti1 ее приема. БУ 7 предназначен для управления элементами комплекса на борту ВС 4. БОИ 8 предназначен для обработки информации и формирования решения о соответствии или несоответствии достоверности информации, принимаемой НАП 5 от спутников j-й ГНСС, заданным требованиям, в соответствии с выражениями (2) - (4).BU 2 is designed to determine the moments of time t i0 for the transmission of additional information messages in accordance with expression (1) and control of the AFP DIP 3. The AFP DIP 3 is designed to generate and transmit additional information messages at certain times t i0 V i = [t i0 , x 0 ]. NAP 5 is designed to receive and process satellite signals from the j-th GNSS, as well as to form estimates of the spatial coordinates of the aircraft x 1j = [x lj , y lj , z lj ] in a given rectangular coordinate system OXYZ. PRM DIP 6 is designed to receive an additional information message V i = [t i0 , x 0 ] and fix the time t i1 of its reception. BU 7 is designed to control the elements of the complex on board the aircraft 4. PU 8 is designed to process information and form a decision on the compliance or non-compliance of the reliability of information received by NAP 5 from satellites of the j-th GNSS with the specified requirements, in accordance with expressions (2) - ( 4).

Комплекс работает следующим образом. БУ 2 определяет моменты времени ti0 передачи дополнительных информационных посылок в соответствии с выражением (1) и управляет АФП ДИП 3. АФП ДИП 3 формирует и под управлением БУ 2 передает в определенные моменты времени ti0 дополнительные информационные посылки Vi = [ti0, x0]. БУ 7 управляет элементами комплекса на борту ВС 4. НАП 5 принимает и обрабатывает спутниковые сигналы от j-й ГНСС, а также формирует оценки пространственных координат ВС xlj = [x1j, y1j, z1j] в заданной прямоугольной системе координат OXYZ. Оценки пространственных координат ВС x1j = [xlj, ylj, zlj] через БУ 7 поступают на БОИ 8. ПРМ ДИП 6 принимает дополнительную информационную посылку Vi = [ti0, x0] и фиксирует момент времени ti1 ее приема. Величины ti0, x0 и ti1 через БУ 7 поступают на БОИ 8. БОИ 8 обрабатывает поступающую от НАП 5 и ПРМ ДИП 6 информацию и формирует решение о соответствии или несоответствии достоверности информации, принимаемой НАП 5 от спутников j-й ГНСС, заданным требованиям, в соответствии с выражениями (2) - (4).The complex works as follows. ECU 2 determines instants t i0 transmitting additional information packages in accordance with the expression (1), and controls AFP AFP 3. DIP 3, DIP generates and running ECU 2 transmits at a certain time t i0 additional information sending V i = [t i0, x 0 ]. BU 7 controls the elements of the complex on board the aircraft 4. NAP 5 receives and processes satellite signals from the j-th GNSS, and also forms estimates of the spatial coordinates of the aircraft x lj = [x 1j , y 1j , z 1j ] in a given rectangular coordinate system OXYZ. Estimates of the spatial coordinates of the aircraft x 1j = [x lj , y lj , z lj ] through the control unit 7 are fed to the BOI 8. The PRM DIP 6 receives an additional information message V i = [t i0 , x 0 ] and fixes the time t i1 of its reception ... The values t i0 , x 0 and t i1 through BU 7 are fed to PU 8. PU 8 processes the information coming from NAP 5 and PRM DIP 6 and forms a decision on the correspondence or inconsistency of the reliability of information received by NAP 5 from satellites of the j-th GNSS, specified requirements, in accordance with expressions (2) - (4).

Предлагаемое техническое решение является новым, поскольку из общедоступных сведений не известен способ контроля достоверности информации, принимаемой НАП ВС, сущность которого заключается в том, что решение о соответствии или несоответствии достоверности принимаемой НАП ВС информации заданным требованиям формируется на основе сравнения оценок расстояний между ВС и ЛККС, определяемых в одном случае по разнице между моментами приема и передачи дополнительной информационной посылки, передаваемой с ЛККС на борт ВС, а во втором случае по пространственным координатам ВС и ЛККС, при этом используются пространственные координаты ЛККС, переданные в дополнительной информационной посылке и оценки пространственных координат ВС, сформированные по содержащейся в спутниковых сигналах информации, достоверность которой контролируется.The proposed technical solution is new, since the publicly available information does not know how to control the reliability of the information received by the aircraft NAP, the essence of which is that the decision on the compliance or non-compliance of the reliability of the information received by the aircraft NAP with the specified requirements is formed on the basis of comparing the estimates of the distances between the aircraft and the LKKS , determined in one case by the difference between the moments of reception and transmission of an additional information message transmitted from the LKKS to the aircraft, and in the second case by the spatial coordinates of the aircraft and LKKS, while using the spatial coordinates of the LKKS transmitted in the additional information message and estimates of the spatial coordinates Aircrafts, formed on the basis of information contained in satellite signals, the reliability of which is controlled.

Предлагаемое техническое решение имеет изобретательский уровень, поскольку из опубликованных научных данных и известных технических решений явным образом не следует, что если решение о соответствии или несоответствии достоверности принимаемой НАП ВС информации заданным требованиям формировать на основе сравнения оценок расстояний между ВС и ЛККС, определяемых в одном случае по разнице между моментами приема и передачи дополнительной информационной посылки, передаваемой с ЛККС на борт ВС, а во втором случае по пространственным координатам ВС и ЛККС, при этом использовать пространственные координаты ЛККС, переданные в дополнительной информационной посылке, и оценки пространственных координат ВС, сформированные по содержащейся в спутниковых сигналах информации, достоверность которой контролируется, то это приведет к повышению вероятности правильного контроля достоверности информации, принимаемой НАП ВС.The proposed technical solution has an inventive step, since it does not explicitly follow from published scientific data and known technical solutions that if the decision on the correspondence or inconsistency of the reliability of the information received by the aircraft NAP with the specified requirements is formed on the basis of a comparison of the estimates of the distances between the aircraft and the LCCS, determined in one case by the difference between the moments of reception and transmission of an additional information message transmitted from the LKKS to the aircraft, and in the second case by the spatial coordinates of the aircraft and LKKS, while using the spatial coordinates of the LKKS transmitted in the additional information message and the estimates of the spatial coordinates of the aircraft, formed by information contained in the satellite signals, the reliability of which is controlled, this will lead to an increase in the likelihood of correct control of the reliability of the information received by the aircraft NAP.

Предлагаемое техническое решение промышленно применимо, так как для его реализации могут быть использованы элементы, широко распространенные в области электронной и электротехники.The proposed technical solution is industrially applicable, since elements that are widespread in the field of electronic and electrical engineering can be used for its implementation.

Claims (1)

Способ контроля достоверности информации, принимаемой навигационной аппаратурой потребителя (НАП) воздушного судна (ВС), основанный на использовании наземной стационарной локальной контрольно-корректирующей станции (ЛККС), имеющей заранее точно определенные координаты своей дислокации в заданной прямоугольной системе координат OXYZ, для передачи информации по радиоканалу, отличающийся тем, что на стороне ЛККС определяют моменты времени передачи дополнительных информационных посылок, формируют и передают по радиоканалу на ВС, взаимодействующее с ЛККС, в определенные моменты времени дополнительные информационные посылки, содержащие момент времени передачи данной посылки и пространственные координаты ЛККС в заданной прямоугольной системе координат OXYZ, на борту ВС, взаимодействующего с ЛККС, формируют оценки собственных пространственных координат в заданной прямоугольной системе координат OXYZ с использованием НАП ВС каждой j-й глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС), где
Figure 00000007
J - число действующих ГНСС, принимают дополнительную информационную посылку и фиксируют момент времени ее приема, определяют первую оценку расстояния R1 между ВС и ЛККС по разнице между моментами приема и передачи дополнительной информационной посылки, определяют для каждого j вторую оценку расстояния R2j между ВС и ЛККС по пространственным координатам ВС и ЛККС, при этом используют пространственные координаты ЛККС, переданные в дополнительной информационной посылке, и j-е оценки пространственных координат ВС, каждая из которых сформирована с использованием содержащейся в спутниковых сигналах j-й ГНСС информации, сравнивают для каждого j модуль разности оценок расстояний R1 и R2j с заданным пороговым значением h, если j-й модуль разности оценок расстояний R1 и R2j превышает заданное пороговое значение h, то формируют решение о том, что достоверность информации, принимаемой НАП ВС от спутников j-й ГНСС, не соответствует заданным требованиям, в противном случае формируют решение о том, что достоверность информации, принимаемой НАП ВС от спутников j-й ГНСС, соответствует заданным требованиям.A method for controlling the reliability of information received by the consumer's navigation equipment (NAP) of an aircraft (AC), based on the use of a ground stationary local control and correcting station (LCCS), which has predetermined coordinates of its location in a given rectangular coordinate system OXYZ, for transmitting information over radio channel, characterized in that on the LCCS side, the time moments of transmission of additional information messages are determined, and additional information messages are generated and transmitted over the radio channel to the aircraft interacting with the LCCS, at certain points in time, containing the moment of transmission of this message and the spatial coordinates of the LCCS in a given rectangular in the OXYZ coordinate system, on board the aircraft interacting with the LSCS, estimates of their own spatial coordinates in a given rectangular coordinate system OXYZ are generated using the ACS of each j-th global navigation satellite system (GNSS), where
Figure 00000007
J is the number of operating GNSS, an additional information message is received and the time of its reception is recorded, the first estimate of the distance R 1 between the aircraft and the LCCS is determined by the difference between the moments of reception and transmission of an additional information message, for each j the second estimate of the distance R 2j between the aircraft and LKKS for the spatial coordinates of the aircraft and LKKS, while using the spatial coordinates of the LKKS, transmitted in an additional information message, and the j-th estimates of the spatial coordinates of the aircraft, each of which is generated using the information contained in the satellite signals of the j-th GNSS, are compared for each j the modulus of the difference between the estimates of the distances R 1 and R 2j with a given threshold value h, if the j-th modulus of the difference between the estimates of the distances R 1 and R 2j exceeds a given threshold value h, then a decision is made that the reliability of the information received by the NAP of the aircraft from satellites j -th GNSS does not meet the specified requirements, otherwise a decision is made on the fact that the reliability of the information received by the NAP of the aircraft from the j-th GNSS satellites meets the specified requirements.
RU2020110534A 2020-03-12 2020-03-12 Method of controlling reliability of information received by aircraft user equipment RU2740398C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020110534A RU2740398C1 (en) 2020-03-12 2020-03-12 Method of controlling reliability of information received by aircraft user equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020110534A RU2740398C1 (en) 2020-03-12 2020-03-12 Method of controlling reliability of information received by aircraft user equipment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2740398C1 true RU2740398C1 (en) 2021-01-14

Family

ID=74183738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020110534A RU2740398C1 (en) 2020-03-12 2020-03-12 Method of controlling reliability of information received by aircraft user equipment

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2740398C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2777836C1 (en) * 2021-10-08 2022-08-11 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 reliability of information received by the navigation equipment of the aircraft consumer

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2215299C2 (en) * 2001-05-25 2003-10-27 Красноярский государственный технический университет Method of angular orientation of object by signals of navigation space vehicles
CN101419275A (en) * 2008-12-08 2009-04-29 北京航空航天大学 Local airport monitoring method and system based on multi-receiver
RU2510518C1 (en) * 2012-08-17 2014-03-27 Закрытое акционерное общество "ВНИИРА-Навигатор" Compound method for aircraft navigation
RU2542326C1 (en) * 2013-10-04 2015-02-20 Олег Иванович Завалишин Method of improving integrity of used navigation satellite signals using local monitoring and correction station (lmcs) based on anomalous ionospheric effect
CN104483678A (en) * 2014-12-04 2015-04-01 北京航空航天大学 Air-ground coordinated multi-constellation satellite navigation integrity multi-stage monitoring method
US9423501B2 (en) * 2012-06-15 2016-08-23 Thales Satellite radio navigation system with remote architecture
EP2693232B1 (en) * 2012-08-03 2017-02-08 Thales Method for monitoring the integrity of radio-navigation stations in a satellite augmentation system
RU2634693C2 (en) * 2013-04-18 2017-11-03 Сажем Дефанс Секюрите Validity control method and combination/consolidation device with multiple processing modules
RU2667494C1 (en) * 2017-07-06 2018-09-21 Акционерное Общество Институт Авиационного Приборостроения "Навигатор" (Ао "Навигатор") Method for controlling the data reliability of automatic dependent surveillance system

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2215299C2 (en) * 2001-05-25 2003-10-27 Красноярский государственный технический университет Method of angular orientation of object by signals of navigation space vehicles
CN101419275A (en) * 2008-12-08 2009-04-29 北京航空航天大学 Local airport monitoring method and system based on multi-receiver
US9423501B2 (en) * 2012-06-15 2016-08-23 Thales Satellite radio navigation system with remote architecture
EP2693232B1 (en) * 2012-08-03 2017-02-08 Thales Method for monitoring the integrity of radio-navigation stations in a satellite augmentation system
RU2510518C1 (en) * 2012-08-17 2014-03-27 Закрытое акционерное общество "ВНИИРА-Навигатор" Compound method for aircraft navigation
RU2634693C2 (en) * 2013-04-18 2017-11-03 Сажем Дефанс Секюрите Validity control method and combination/consolidation device with multiple processing modules
RU2542326C1 (en) * 2013-10-04 2015-02-20 Олег Иванович Завалишин Method of improving integrity of used navigation satellite signals using local monitoring and correction station (lmcs) based on anomalous ionospheric effect
CN104483678A (en) * 2014-12-04 2015-04-01 北京航空航天大学 Air-ground coordinated multi-constellation satellite navigation integrity multi-stage monitoring method
RU2667494C1 (en) * 2017-07-06 2018-09-21 Акционерное Общество Институт Авиационного Приборостроения "Навигатор" (Ао "Навигатор") Method for controlling the data reliability of automatic dependent surveillance system

Cited By (8)

* 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
RU2777836C1 (en) * 2021-10-08 2022-08-11 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 reliability of information received by the navigation equipment of the aircraft consumer
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
RU2790508C1 (en) * 2022-05-04 2023-02-21 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) Method for monitoring performance of aircraft user navigation equipment
RU2803185C1 (en) * 2022-11-07 2023-09-11 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 spatial coordinates of aircraft
RU2803979C1 (en) * 2023-02-03 2023-09-25 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 for reliability control of information accepted by aircraft user navigation equipment
RU2815213C1 (en) * 2023-02-27 2024-03-12 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 Россйиской Федерации Method of autonomous control of integrity of navigation equipment of users of global navigation satellite system of aircraft
RU2804397C1 (en) * 2023-04-04 2023-09-28 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 reliability control of information accepted by aircraft navigation user equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11163068B2 (en) Global navigation satellite system (GNSS) spoofing detection and mitigation
US8041469B2 (en) Determining relative spatial information between vehicles
US9183178B2 (en) Onboard device and control method
US9915735B2 (en) Method for positioning a vehicle
US9008584B2 (en) Environment estimation in a wireless communication system
US20110080312A1 (en) System and method for providing driving safety
CN106226803A (en) Localization method, device and unmanned plane
CN102598521A (en) Characterisation of a wireless communications link
US10623292B2 (en) Receiver and event-detection-time-point estimation method
JP2018046426A (en) Abnormality detection method of unmanned machine control system
JP2002214321A (en) Gps positioning system
CN114503176A (en) Method and electronic equipment for knowing own position
CN104656113B (en) Train satellite fix differential data processing method and base station system
RU2740398C1 (en) Method of controlling reliability of information received by aircraft user equipment
US11480689B2 (en) Detecting the spoofing of a signal
US7869949B2 (en) Vehicle system and earth-based receiver system
CN115210595A (en) Verification of estimated vehicle position based on cellular positioning
US20230341561A1 (en) Method for Detecting a Manipulated or Falsified GNSS Signal
RU2740170C1 (en) Method for monitoring of aircraft navigation user equipment functionality
RU2778938C1 (en) Method for determining the spatial coordinates of an aerial vehicle
RU2780645C1 (en) Method for monitoring the operability of the navigation equipment of the aircraft consumer
CN114008488A (en) Method for error evaluation in positioning
RU2803979C1 (en) Method for reliability control of information accepted by aircraft user navigation equipment
RU2804397C1 (en) Method for reliability control of information accepted by aircraft navigation user equipment
RU2804419C1 (en) Method for determining spatial coordinates of aircraft