RU2777006C1

RU2777006C1 - Method for monitoring the operability of the navigation equipment of the consumer of the satellite radio navigation system of the aircraft

Info

Publication number: RU2777006C1
Application number: RU2021129501A
Authority: RU
Inventors: Сергей Сергеевич Ткаченко
Filing date: 2021-10-08
Publication date: 2022-08-01

Abstract

FIELD: radio engineering.

SUBSTANCE: invention relates to the field of radio engineering and can be used in the creation and modernization of means for monitoring the operability of the navigation equipment of the consumer (NEC) of the satellite radio navigation system (SRNS) of an aircraft. In the claimed method, in order to form a decision on the inactivity of the SRNS NEC, along with the procedure for identifying the discrepancy between the distances between the two control points determined using the SRNS NEC on the one hand and the inertial navigation system (INS) on the other hand, at the control points of time t_iand t_i-1, during the flight of the aircraft, procedures are used to identify the discrepancy between the differences of relative changes in the coordinates of the aircraft along the axes of a given rectangular coordinate system OXYZ, measured by the SRNS NEC on the one hand and the INS on the other hand at the control points of time t_i and t_i-1.

EFFECT: increase in the probability of proper monitoring of the operability of the SRNS NEC.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при создании и модернизации средств контроля работоспособности навигационной аппаратурой потребителя (НАП) спутниковой радионавигационной системы (СРНС) воздушного судна (ВС).The invention relates to the field of radio engineering and can be used in the creation and modernization of the means of monitoring the performance of the consumer's navigation equipment (NAP) of the satellite radio navigation system (SRNS) of an aircraft (AC).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу (прототипом) является способ контроля НАП СРНС ВС (см., например, патент на изобретение №2748558 от 21 мая 2021 г. ), основанный на комплексировании НАП СРНС с инерциальной навигационной системой (ИНС), заключающийся в том, что определяют контрольные моменты времени t_i на протяжении τ_пол. полета ВС, определяют расстояние R_HAПi между пространственными координатами ВС, измеренными с использованием НАП СРНС в контрольные моменты времени t_i и t_i-1, определяют расстояние R_ИНСi между пространственными координатами ВС, измеренными с использованием ИНС в контрольные моменты времени t_i и t_i-1, определяют модуль M_Ri разности между расстояниями R_НАПi и R_ИНСi, сравнивают модуль M_Ri разности между расстояниями R_HAПi и R_ИНСi с заданным допустимым значением h_R, если модуль M_Ri разности между расстояниями R_HAПi и R_ИНСi не превышает заданного допустимого значения h_R, то вырабатывают решение о работоспособности НАП СРНС на момент времени t_i, в противном случае вырабатывают решение о неработоспособности НАП СРНС на момент времени.The closest in technical essence to the claimed method (prototype) is a method for controlling the NAP SRNS aircraft (see, for example, patent for invention No. 2748558 of May 21, 2021), based on the integration of the NAP SRNS with an inertial navigation system (INS), consisting in that determine the control points in time t _i for τ _pol. of the aircraft flight, determine the distance R _HAPi between the spatial coordinates of the aircraft, measured using the NAP SRNS at control times t _i and t _i-1 , determine the distance R _INSi between the spatial coordinates of the aircraft, measured using the INS at control times t _i and t _i-1 , determine the module M _Ri of the difference between the distances R _HAPi and R _INSi , compare the module M _Ri of the difference between the distances R _HAPi and R _INSi with a given allowable value h _R , if the module M _Ri of the difference between the distances R _HAPi and R _INSi does not exceed given allowable value h _R , then a decision is made about the operability of the NAP SRNS at the time t _i , otherwise a decision is made about the inoperability of the NAP SRNS at the time point.

К недостаткам прототипа относится снижение вероятности правильного контроля работоспособности НАП СРНС при относительно близких по значениям скоростях изменения расстояний R_HAПi и R_ИНСi между контрольными моментами времени t_i и t_i-1. Это объясняется тем, что величины R_HAПi и R_ИНСi зависят только от скоростей своих изменений V_RHAПi и V_RИНСi между двумя контрольными моментами времени t_i и t_i-1 (V_RHAПi - скорость изменения величины R_HAПi между двумя контрольными моментами времени t_i и t_i-1, V_RИНСi - скорость изменения Иеличины R_ИНСi между двумя контрольными моментами времени t_i и t_i-1,). Из-за этого при относительно близких значениях V_RHAПi и V_RИНСi даже существенные отклонения измеренных НАП СРНС пространственных координат ВС от их истинных значений не будут приводить к существенной разности между расстояниями R_HAПi и R_ИНСi. В результате этого снижается вероятность выявления неработоспособности НАП СРНС в частности и вероятность правильного контроля работоспособности НАП СРНС в целом.The disadvantages of the prototype include a decrease in the probability of proper monitoring of the health of the NAP SRNS at relatively close values of the rate of change of the distances R _HAPi and R _INSi between control times t _i and t _i-1 . This is explained by the fact that the values of R _HAPi and R _INSi depend only on the rates of their changes V _RHAPi and V _RINSi between two control points in time t _i and t _i-1 (V _RHAPi is the rate of change in the value of R _HAPi between two control points in time t _i and t _i-1 , V _RINSi is the rate of change of the I value of R _INSi between two control times t _i and t _i-1 ,). Because of this, at relatively close values of V _RHAPi and V _RINSi, even significant deviations of the spatial coordinates of the aircraft measured by the NAP SRNS from their true values will not lead to a significant difference between the distances R _HAPi and R _INSi . As a result, the probability of detecting the inoperability of the NAP SRNS in particular and the probability of correct monitoring of the performance of the NAP SRNS as a whole is reduced.

Техническим результатом изобретения является повышение вероятности правильного контроля работоспособности НАП СРНС.The technical result of the invention is to increase the probability of correct monitoring of the health of the NAP SRNS.

Указанный результат достигается тем, что в известном способе после этапа определения модуля M_Ri формируют частный признак χ_Ri работоспособности НАП СРНС по модулю М_Ri, при этом если модуль M_Ri не превышает заданное пороговое значение h_R, то формируют частный признак χ_Ri=1, в противном случае формируют частный признак χ_Ri=0, если χ_Ri=0, то формируют решение χ_i=0 о том, что НАП СРНС является неработоспособной на контрольный момент времени t_i, в противном случае определяют разность r_xi относительных изменений координат ВС по оси ОХ заданной прямоугольной системы координат OXYZ, измеренных с использованием ИНС и НАП между контрольными моментами времени t_i и t_i-1, формируют частный признак χ_xi работоспособности НАП СРНС по разности r_xi,, при этом если разность r_xi находится в допустимом интервале значений для работоспособной НАП СРНС, то формируют частный признак χ_xi=1, в противном случае формируют частный признак χ_xi=0, если χ_xi=0, то формируют решение χ_i=0 о том, что НАП СРНС является неработоспособной на контрольный момент времени t_i, в противном случае определяют разность r_yi относительных изменений координат ВС по оси OY заданной прямоугольной системы координат OXYZ, измеренных с использованием ИНС и НАП между контрольными моментами времени t_i и t_i-1, формируют частный признак χ_yi работоспособности НАП СРНС по разности r_yi, при этом если разность r_yi находится в допустимом интервале значений для работоспособной НАП СРНС, то формируют частный признак χ_yi=1, в противном случае формируют частный признак χ_yi=0, если χ_yi=0, то формируют решение χ_i=0 о том, что НАП СРНС является неработоспособной на контрольный момент времени, в противном случае определяют разность r_zi относительных изменений координат ВС по оси OZ заданной прямоугольной системы координат OXYZ, измеренных с использованием ИНС и НАП между контрольными моментами времени t_i и t_i-1, формируют частный признак χ_zi работоспособности НАП СРНС по разности r_zi, при этом если разность r_zi находится в допустимом интервале значений для работоспособной НАП СРНС, то формируют частный признак χ_zi=1, в противном случае формируют частный признак χ_zi=0, если χ_zi=0, то формируют решение χ_i=0 о том, что НАП СРНС является неработоспособной на контрольный момент времени t_i, в противном случае формируют решение χ_i=1 о том, что НАП СРНС является работоспособной на контрольный момент времени t_i.This result is achieved by the fact that in a known method, after the stage of determining the module M _Ri , a private sign χ _Ri of the health of the NAP SRNS modulo M _Ri is formed, while if the module M _Ri does not exceed the specified threshold value h _R , then a private sign χ _Ri =1 is formed , otherwise form a particular feature χ _Ri =0, if χ _Ri =0, then form the decision χ _i =0 that the NAP SRNS is inoperative at the control time t _i , otherwise determine the difference r _xi relative changes in coordinates VS along the OX axis of a given rectangular coordinate system OXYZ, measured using ANN and NAP between the control points of time t _i and t _i-1 , form a particular sign χ _xi of the operability of the NAP SRNS by the difference r _xi ,, while if the difference r _xi is in allowable range of values for a workable NAP SRNS, then form a particular feature χ _xi =1, otherwise form a particular feature χ _xi =0, if χ _xi =0, then form a solution χ _i =0 that the NAP SRNS is inoperable at the control time t _i , otherwise, the difference r _yi of the relative changes in the aircraft coordinates along the OY axis of the given rectangular coordinate system OXYZ, measured using the ANN and the NAP between the control points of time t _i and t _{i -1} , form a partial sign χ _yi of the operability of the NAP SRNS by the difference r _yi , while if the difference r _yi is in the allowable range of values for a workable NAP SRNS, then form a private sign χ _yi =1, otherwise form a private sign χ _yi = 0, if χ _yi =0, then a decision χ _i =0 is formed that the NAP SRNS is inoperable at the control point in time, otherwise, the difference r _zi of the relative changes in the aircraft coordinates along the OZ axis of a given rectangular coordinate system OXYZ, measured from using ANN and NAP between the control points of time t _i and t _i-1 , form a particular sign χ _zi of the efficiency of the NAP SRNS by the difference r _{z i} , while if the difference r _zi is in the allowable range of values for an operable NAP SRNS, then a particular feature χ _zi =1 is formed, otherwise a particular feature χ _zi =0 is formed, if χ _zi =0, then a solution χ _i = is formed 0 that the NAP SRNS is inoperable at the control time t _i , otherwise form the decision χ _i =1 that the NAP SRNS is operational at the control time t _i .

Сущность изобретения заключается в том, что для формирования решения о неработоспособности НАП СРНС наряду с процедурой выявления несоответствия расстояний между двумя контрольными точками, определяемых с использованием НАП СРНС с одной стороны и ИНС с другой стороны в контрольные моменты времени t_i и t_i-1 на протяжении полета ВС применяются процедуры выявления несоответствия между разностями относительных изменений координат ВС по осям заданной прямоугольной системы координат OXYZ, измеренных НАП СРНС с одной стороны и ИНС с другой стороны в контрольные моменты времени t_i и t_i-1. Это позволяет выявлять факты неработоспособности НАП СРНС даже при относительно близких по значениям скоростях изменения расстояний R_НАПi и R_ИНСi, и, как следствие, приводит к повышению вероятности правильного контроля работоспособности НАП СРНС.The essence of the invention lies in the fact that in order to form a decision about the inoperability of the NAP SRNS, along with the procedure for identifying the discrepancy between the distances between two control points, determined using the NAP SRNS on the one hand and the INS on the other hand at control times t _i and t _i-1 on During the flight of the aircraft, procedures are applied to identify the discrepancy between the differences in the relative changes in the coordinates of the aircraft along the axes of a given rectangular coordinate system OXYZ, measured by the NAP SRNS on the one hand and the INS on the other side at control times t _i and t _i-1 . This makes it possible to detect the facts of inoperability of the NAP SRNS even at relatively similar rates of change in the distances R _NAPi and R _INSi , and, as a result, leads to an increase in the probability of correct monitoring of the performance of the NAP SRNS.

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

1. Измерение пространственных координат х_НАП=[х_НАП,у_НАП,z_НАП] ВС в заданной прямоугольной системе координат OXYZ с использованием НАП СРНС в течение полета ВС.1. Measurement of the spatial coordinates x _NAP = [x _NAP ,y _NAP ,z _NAP ] of the aircraft in a given rectangular coordinate system OXYZ using the NAP SRNS during the flight of the aircraft.

2. Измерение пространственных координат х_ИНС=[х_ИНС,у_ИНС,z_ИНС] ВС в заданной прямоугольной системе координат OXYZ с использованием ИНС в течение полета ВС.2. Measurement of the spatial coordinates x _INS =[x _INS ,y _INS ,z _INS ] of the aircraft in a given rectangular coordinate system OXYZ using the INS during the flight of the aircraft.

3. Определение контрольных моментов времени t_i на протяжении τ_пол. полета ВС в соответствии с выражением3. Determination of control points of time t _i during τ _pol. aircraft flight in accordance with the expression

где t₁ - первый заданный контрольный момент времени,

- заданный интервал времени между контрольными моментами времени t_i, τ_пол. - длительность полета воздушного судна.where t ₁ - the first given control time,

- a given time interval between the control points in time t _i , τ _pol. - aircraft flight duration.

4. Определение расстояния R_HAПi между пространственными координатами ВС, измеренными с использованием НАП СРНС в контрольные моменты времени t_i и t_i-1 в соответствии с выражением4. Determination of the distance R _HAPi between the spatial coordinates of the aircraft, measured using the NAP SRNS at control times t _i and t _i-1 in accordance with the expression

5. Определение расстояния R_ИHCi между пространственными координатами ВС, измеренными с использованием ИНС в контрольные моменты времени t_i и t_i-1 в соответствии с выражением5. Determination of the distance R _IHCi between the spatial coordinates of the aircraft, measured using the ANN at the control points in time t _i and t _i-1 in accordance with the expression

6. Определение модуля разности между расстояниями R_HAПi и R_ИНСi в соответствии с выражением6. Determination of the modulus of the difference between the distances R _HAPi and R _INSi in accordance with the expression

7. Формирование частного признака χ_Ri работоспособности НАП СРНС по модулю M_Ri в соответствии с выражением7. Formation of a particular sign χ _Ri of the operability of the NAP SRNS modulo M _Ri in accordance with the expression

где χ_Ri=1 - модуль M_Ri удовлетворяет требованиям работоспособности НАП СРНС (модуль M_Ri имеет допустимое значение для работоспособной НАП СРНС); χ_Ri=0 - модуль M_Ri не удовлетворяет требованиям работоспособности НАП СРНС (модуль M_Ri имеет недопустимое значение для работоспособной НАП СРНС); h_R - заданное пороговое (граничное допустимое) значение модуля M_Ri разности между расстояниями R_HAПi и R_ИНСi для работоспособной НАП СРНС.where χ _Ri =1 - module M _Ri satisfies the performance requirements of the NAP SRNS (the module M _Ri has a valid value for a healthy NAP SRNS); χ _Ri =0 - the module M _Ri does not meet the requirements of the operability of the NAP SRNS (the module M _Ri has an invalid value for an operable NAP SRNS); h _R is the given threshold (boundary allowable) value of the module M _Ri of the difference between the distances R _HAPi and R _INSi for an operable NAP SRNS.

8. Если на этапе №7 сформирован частный признак χ_Ri=0, то формирование решения χ_i=0 о том, что НАП СРНС является неработоспособной на контрольный момент времени t_i, иначе переход на этап №9.8. If at stage No. 7 a particular sign χ _Ri =0 is formed, then the formation of a decision χ _i =0 that the NAP SRNS is inoperative at the control time t _i , otherwise go to stage No. 9.

9. Определение разности r_xi относительных изменений координат ВС по оси ОХ заданной прямоугольной системы координат OXYZ, измеренных с использованием ИНС Δх_ИНСi и НАП Δх_НАПi между контрольными моментами времени t_i и t_i-1, в соответствии с выражением9. Determination of the difference r _xi of the relative changes in the aircraft coordinates along the OX axis of a given rectangular coordinate system OXYZ, measured using the ANN _{Δх INSi} and NAP Δx _NAPi between control times t _i and t _i-1 , in accordance with the expression

где Δх_ИНСi=х_ИНСi - х_ИНС(i-1) - относительное изменение координаты ВС по оси ОХ заданной прямоугольной системы координат OXYZ, измеренной с использованием ИНС между контрольными моментами времени t_i и t_i-1;where Δx _INSi =x _INSi - x _INS(i-1) - the relative change in the coordinates of the aircraft along the OX axis of a given rectangular coordinate system OXYZ, measured using the INS between control times t _i and t _i-1 ;

Δх_НАПi=х_НАПi - х_НАП(i-1) - относительное изменение координаты ВС по оси ОХ заданной прямоугольной системы координат OXYZ, измеренной с использованием НАП между контрольными моментами времени t_i и t_i-1.Δx _NAPi =x _NAPi - x _NAP(i-1) - relative change in the coordinates of the aircraft along the OX axis of a given rectangular coordinate system OXYZ, measured using the NAP between control times t _i and t _i-1 .

10. Формирование частного признака χ_xi работоспособности НАП СРНС по разности r_xi в соответствии с выражением10. Formation of a particular feature χ _xi of the operability of the NAP SRNS by the difference r _xi in accordance with the expression

где χ_xi=1 - разность r_xi удовлетворяет требованиям работоспособности НАП СРНС (разность r_xi имеет допустимое значение для работоспособной НАП СРНС); χ_xi=0 - разность r_xi не удовлетворяет требованиям работоспособности НАП СРНС (разность r_xj имеет недопустимое значение для работоспособной НАП СРНС); [-h_x,h_x]=Δ_Доп.x - допустимый интервал значении разности r_xi для работоспособной НАП СРНС; -h_x, h_x - заданные пороговые (граничные допустимые) значения разности r_xi для работоспособной НАП СРНС.where χ _xi =1 - the difference r _xi satisfies the performance requirements of the NAP SRNS (the difference r _xi has a valid value for a healthy NAP SRNS); χ _xi =0 - the difference r _xi does not meet the performance requirements of the NAP SRNS (the difference r _xj has an unacceptable value for a healthy NAP SRNS); [-h _x ,h _x ]=Δ _Add.x - allowable interval of the difference value r _xi for an operable NAP SRNS; -h _x , h _x - specified threshold (boundary allowable) values of the difference r _xi for an operable NAP SRNS.

11. Если на этапе №10 сформирован частный признак χ_xi=0, то формирование общего решения χ_i=0 о том, что НАП СРНС является неработоспособной на контрольный момент времени t_i, иначе переход на этап №12.11. If at stage No. 10 a particular sign χ _xi =0 is formed, then the formation of a general decision χ _i =0 that the NAP SRNS is inoperative at the control time t _i , otherwise go to stage No. 12.

12. Определение разности r_yi относительных изменений координат ВС по оси OY заданной прямоугольной системы координат OXYZ, измеренных с использованием ИНС Δу_ИНСi и НАП Δу_НАПi между контрольными моментами времени t_i и t_i-1, в соответствии с выражением12. Determination of the difference r _yi of the relative changes in the aircraft coordinates along the OY axis of a given rectangular coordinate system OXYZ, measured using ANN _{Δу INSi} and NAP _{Δу NAPi} between control times t _i and t _i-1 , in accordance with the expression

где Δу_ИНСi=у_ИНСi - y_ИНС(i-1) - относительное изменение координаты ВС по оси OY заданной прямоугольной системы координат OXYZ, измеренной с использованием ИНС между контрольными моментами времени t_i и t_i-1;where Δy _INSi =y _INSi - y _INS(i-1) is the relative change in the coordinates of the aircraft along the OY axis of a given rectangular coordinate system OXYZ, measured using the INS between control times t _i and t _i-1 ;

Δy_НАПi=y_НАПi - y_НАП(i-1) - относительное изменение координаты ВС по оси OY заданной прямоугольной системы координат OXYZ, измеренной с использованием НАП между контрольными моментами времени t_i и t_i-1.Δy _NAPi =y _NAPi - y _NAP(i-1) - the relative change in the coordinates of the aircraft along the OY axis of a given rectangular coordinate system OXYZ, measured using the NAP between control times t _i and t _i-1 .

13. Формирование частного признака χ_yi работоспособности НАП СРНС по разности r_yi в соответствии с выражением13. Formation of a particular sign χ _yi of the operability of the NAP SRNS by the difference r _yi in accordance with the expression

где χ_yi=1 ^_ разность r_yi удовлетворяет требованиям работоспособности НАП СРНС (разность r_yi имеет допустимое значение для работоспособной НАП СРНС); χ_yi=0 - разность r_yi. не удовлетворяет требованиям работоспособности НАП СРНС (разность r_yi имеет недопустимое значение для работоспособной НАП СРНС); [-h_y,h_y]=Δ_Доп.y - допустимый интервал значений разности ry_i. для работоспособной НАП СРНС; -h_y,,h_y - заданные пороговые (граничные допустимые) значения разности r_yi для работоспособной НАП СРНС.where χ _yi =1 ^_ difference r _yi satisfies the performance requirements of the NAP SRNS (difference r _yi has an acceptable value for a working NAP SRNS); χ _yi =0 - difference r _yi . does not meet the performance requirements of the NAP SRNS (the difference r _yi has an unacceptable value for a healthy NAP SRNS); [-h _y ,h _y ]=Δ _Add.y - allowable range of difference values ry _i . for a workable NAP SRNS; -h _y ,,h _y - specified threshold (boundary allowable) values of the difference r _yi for an operable NAP SRNS.

14. Если на этапе №13 сформирован частный признак χ_yi=0, то формирование общего решения χ_i=0 о том, что НАП СРНС является неработоспособной на контрольный момент времени t_i, иначе переход на этап №15.14. If at step No. 13 a particular sign χ _yi =0 is formed, then the formation of a general decision χ _i =0 that the NAP SRNS is inoperative at the control time t _i , otherwise go to step No. 15.

15. Определение разности r_zi относительных изменений координат ВС по оси OZ заданной прямоугольной системы координат OXYZ, измеренных с использованием ИНС Δz_ИНСi и НАП Δz_НАПi между контрольными моментами времени t_i и t_i-1, в соответствии с выражением15. Determination of the difference r _zi of the relative changes in the aircraft coordinates along the OZ axis of a given rectangular coordinate system OXYZ, measured using the ANN Δz _ANSi and NAP Δz _NAPi between control times t _i and t _i-1 , in accordance with the expression

где Δz_ИНСi=z_ИНСi - z_ИНС(i-1) - относительное изменение координаты ВС по оси OZ заданной прямоугольной системы координат OXYZ, измеренной с использованием ИНС между контрольными моментами времени t_i и t_i-1;where Δz _INSi =z _INSi - z _INS(i-1) is the relative change in the coordinates of the aircraft along the OZ axis of a given rectangular coordinate system OXYZ, measured using the INS between control times t _i and t _i-1 ;

Δz_НАПi=z_НАПi - z_НАП(i-1) - относительное изменение координаты ВС по оси OZ заданной прямоугольной системы координат OXYZ, измеренной с использованием НАП между контрольными моментами времени t_i и t_i-1.Δz _NAPi =z _NAPi - z _NAP(i-1) - relative change in the coordinates of the aircraft along the OZ axis of a given rectangular coordinate system OXYZ, measured using the NAP between control times t _i and t _i-1 .

16. Формирование частного признака χ_zi работоспособности НАП СРНС χ_zi по разности r_zi в соответствии с выражением16. Formation of a particular sign χ _zi of the efficiency of the NAP SRNS χ _zi by the difference r _zi in accordance with the expression

где χ_zi=1 - разность r_zi удовлетворяет требованиям работоспособности НАП СРНС (разность r_zi имеет допустимое значение для работоспособной НАП СРНС); χ_zi=0 - разность r_zi не удовлетворяет требованиям работоспособности НАП СРНС (разность r_zi имеет недопустимое значение для работоспособной НАП СРНС); [-h_z,h_z]=Δ_Доп.z - допустимый интервал значений разности r_zi для работоспособной НАП СРНС; -h_z, h_z - заданные пороговые (граничные допустимые) значения разности r_zi для работоспособной НАП СРНС.where χ _zi =1 - the difference r _zi satisfies the performance requirements of the NAP SRNS (the difference r _zi has a valid value for a healthy NAP SRNS); χ _zi =0 - the difference r _zi does not meet the performance requirements of the NAP SRNS (the difference r _zi has an unacceptable value for a working NAP SRNS); [-h _z ,h _z ]=Δ _Add.z - allowable range of values of the difference r _zi for an operable NAP SRNS; -h _z , h _z - specified threshold (boundary allowable) values of the difference r _zi for an operable NAP SRNS.

17. Если на этапе №16 сформирован частный признак χ_zi=0, то формирование решения χ_i=0 о том, что НАП СРНС является неработоспособной на контрольный момент времени t_i, иначе формирование решения χ_i=1 о том, что НАП СРНС является работоспособной на контрольный момент времени t_i.17. If at step No. 16 a particular sign χ _zi =0 is formed, then the formation of a decision χ _i =0 that the NAP SRNS is inoperative at the control time t _i , otherwise the formation of a decision χ _i =1 that the NAP SRNS is operational at the control time t _i .

В соответствии с этапами 7-17, решение χ_i=1 о том, что НАП СРНС является работоспособной формируется в том случае, если на контрольный момент времени t_i выполняются следующие условия: модуль М_RI не превышает заданного допустимого значения h_R; разность r_xi находится в допустимом интервале Δ_Доп.х; разность r_yi находится в допустимом интервале Δ_Доп.y; разность r_zi находится в допустимом интервале Δ_Доп.у. При невыполнении любого из вышеперечисленных условий формируется решение χ_i=0 о том, что НАП СРНС является неработоспособной. То есть, для формирования решения χ_i=0 о неработоспособности НАП СРНС наряду с процедурой выявления несоответствия расстояний между двумя контрольными точками, определяемых с использованием НАП СРНС с одной стороны и ИНС с другой стороны в контрольные моменты времени t_i и t_i-1 на протяжении полета ВС применяются процедуры выявления несоответствия между разностями относительных изменений координат ВС по осям заданной прямоугольной системы координат OXYZ, измеренных НАП СРНС с одной стороны и ИНС с другой стороны в контрольные моменты времени t_i и t_i-1. Это позволяет выявлять факты неработоспособности НАП СРНС даже при относительно близких по значениям скоростях изменения расстояний R_НАПi и R_ИНСi, и как следствие, приводит к повышению вероятности правильного контроля работоспособности НАП СРНС.In accordance with steps 7-17, the decision χ _i =1 that NAP SRNS is operable is formed if at the control time t _i the following conditions are met: the module M _RI does not exceed the specified allowable value h _R ; the difference r _xi is in the allowable interval Δ _Add.x ; the difference r _yi is in the allowable interval Δ _Add.y ; the difference r _zi is in the allowable interval Δ _Dop.y . If any of the above conditions is not met, a decision χ _i =0 is formed that the NAP SRNS is inoperable. That is, to form a decision χ _i =0 about the inoperability of the NAP SRNS, along with the procedure for identifying the discrepancy between the distances between two control points, determined using the NAP SRNS on the one hand and the ANN on the other hand at control times t _i and t _i-1 on During the flight of the aircraft, procedures are applied to identify the discrepancy between the differences in the relative changes in the coordinates of the aircraft along the axes of a given rectangular coordinate system OXYZ, measured by the NAP SRNS on the one hand and the INS on the other side at control times t _i and t _i-1 . This makes it possible to detect the facts of inoperability of the NAP SRNS even at relatively similar rates of change in the distances R _NAPi and R _INSi , and as a result, leads to an increase in the probability of correct monitoring of the operability of the NAP SRNS.

Данный способ может быть реализован, например, с помощью комплекса устройств и систем, структурная схема которого приведена на фигуре, где обозначено: 1 - НАП СРНС; 2 - устройство управления комплексом (УУК); 3 - формирователь частного признака (ФЧП); 4 - ФЧП; 5 - ФЧП; 6 - ФЧП; 7 - ИНС; 8 - оконечное устройство (ОУ).This method can be implemented, for example, using a set of devices and systems, the block diagram of which is shown in the figure, where it is indicated: 1 - NAP SRNS; 2 - complex control device (UUK); 3 - private feature generator (PFC); 4 - FCHP; 5 - FCHP; 6 - FCHP; 7 - INS; 8 - terminal device (OU).

НАП СРНС 1 предназначена для измерения пространственных координат х_НАП=[x_НАП,y_НАП,z_НАП] ВС в заданной прямоугольной системе координат OXYZ. УУК 2 предназначен для управления работой комплекса и определения контрольных моментов времени t_i на протяжении τ_пол. полета ВС.NAP SRNS 1 is designed to measure the spatial coordinates x _NAP =[x _NAP ,y _NAP ,z _NAP ] VS in a given rectangular coordinate system OXYZ. UUK 2 is designed to control the operation of the complex and determine the control points in time t _i for τ _floor. aircraft flight.

ФЧП 3 предназначен для формирования частного признака χ_Ri работоспособности НАП СРНС по модулю М_Ri. ФЧП 4 предназначен для формирования частного признака χ_xi работоспособности НАП СРНС по разности r_xi. ФЧП 5 предназначен для формирования частного признака x_yi работоспособности НАП СРНС по разности r_yi. ФЧП 6 предназначен для формирования частного признака χ_Zi работоспособности НАП СРНС по разности r_zi. ИНС 7 предназначена для измерения пространственных координат х_ИНС=[х_ИНС,y_ИНС,z_ИНС] ВС в заданной прямоугольной системе координат OXYZ. ОУ 8 предназначено для формирования решения χ_i о работоспособности или неработоспособности НАП СРНС.FCHP 3 is designed to form a particular feature χ _Ri operability NAP SRNS modulo M _Ri . FPP 4 is designed to form a private feature χ _xi operability NAP SRNS by the difference r _xi. FPP 5 is designed to form a private sign x _yi of the health of the NAP SRNS by the difference r _yi . FPP 6 is designed to form a private feature χ _Zi operability NAP SRNS by the difference r _zi . INS 7 is designed to measure the spatial coordinates x _INS =[x _INS ,y _INS ,z _INS ] VS in a given rectangular coordinate system OXYZ. OS 8 is designed to form a decision χ _i about the health or inoperability of the NAP SRNS.

Комплекс работает следующим образом. НАП СРНС 1 формирует измерения пространственных координат х_НАП=[х_НАП,у_НАП,z_НАП] ВС в заданной прямоугольной системе координат OXYZ в течение его полета. ИНС 7 формирует измерения пространственных координат х_ИНС=[х_ИНС,у_ИНС,z_ИНС] ВС в заданной прямоугольной системе координат OXYZ в течение его полета. УУК 2 управляет работой комплекса и определяет контрольные моменты времени t_i на протяжении полета ВС в соответствии с выражением (1). Под управлением УУК 2 значения x_НАПi=[x_НАПi,y_НАПi,z_НАПi] и x_ИНС=[x_ИНСi,y_ИНСi,z_ИНСi] пространственных координат ВС в контрольные моменты времени поступают с выходов НАП СРНС 1 и ИНС 7 соответственно в ФЧП 3, ФЧП 4, ФЧП 5 и ФЧП 6. ФЧП 3 обрабатывает поступающую информацию с выхода НАП СРНС 1 и ИНС 7 в соответствии с выражениями (2)-(4) и формирует частный признак χ_Ri работоспособности НАП СРНС в соответствии с выражением (5). Если формируется частный признак X_Ri=1, то он с выхода ФЧП 3 поступает на вход ФЧП 4, а если формируется частный признак χ_Ri=0, то он с выхода ФЧП 3 поступает на вход УО 8. ФЧП 4, при поступлении на его вход с выхода ФЧП 3 частного признака X_Ri=1, обрабатывает поступающую информацию с выходов НАП СРНС 1 и ИНС 7 в соответствии с выражением (6) и формирует частный признак χ_xiработоспособности НАП СРНС в соответствии с выражением (7). Если формируется частный признак χ_xi=1, то он с выхода ФЧП 4 поступает на вход ФЧП 5, а если формируется частный признак χ_xi=0, то он с выхода ФЧП 4 поступает на вход УО 8. ФЧП 5, при поступлении на его вход с выхода ФЧП 4 частного признака χ_xi=1, обрабатывает поступающую информацию с выходов НАП СРНС 1 и ИНС 7 в соответствии с выражением (8) и формирует частный признак χ_yi работоспособности НАП СРНС в соответствии с выражением (9). Если формируется частный признак χ_yi=1, то он с выхода ФЧП 5 поступает на вход ФЧП 6, а если формируется частный признак χ_yi=0, то он с выхода ФЧП 5 поступает на вход УО 8. ФЧП 6, при поступлении на его вход с выхода ФЧП 5 частного признака χ_yi=1, обрабатывает поступающую информацию с выходов НАП СРНС 1 и ИНС 7 в соответствии с выражением (10) и формирует частный признак χ_Zi работоспособности НАП СРНС в соответствии с выражением (11). Частный признак χ_Zi работоспособности НАП СРНС с выхода ФЧП 5 поступает на вход УО 8. УО 8 обрабатывает поступающую на его вход информацию с выходов ФЧП 3, ФЧП 4, ФЧП 5, ФЧП 6 и формирует решение χ_i о работоспособности или неработоспособности НАП СРНС. При этом решение χ_i=1 о том, что НАП СРНС является работоспособной на контрольный момент времени t_i формируется в том случае, если на вход ОУ 8 с выхода ФЧП 6 поступает частный признак χ_Zi=1 в противном случае формируется решение χ_i=0 о том, что НАП СРНС является неработоспособной на контрольный момент времени t_i.The complex works as follows. NAP SRNS 1 generates measurements of spatial coordinates x _NAP =[x _NAP ,y _NAP ,z _NAP ] aircraft in a given rectangular coordinate system OXYZ during its flight. INS 7 generates measurements of spatial coordinates x _INS =[x _INS ,y _INS ,z _INS ] aircraft in a given rectangular coordinate system OXYZ during its flight. CCC 2 controls the operation of the complex and determines the control points of time t _i during the flight of the aircraft in accordance with expression (1). Under the control of UUK 2 values x _NAPi =[x _NAPi ,y _NAPi ,z _NAPi ] and x _INS =[x _INSi, y _INSi, z _INSi ] of the spatial coordinates of the aircraft at the control points in time come from the outputs of the NAP SRNS 1 and INS 7 respectively in FPP 3, FPP 4, FPP 5 and FPP 6. FPP 3 processes the incoming information from the output of the NAP SRNS 1 and ANN 7 in accordance with expressions (2)-(4) and forms a particular sign χ _Ri of the operability of the NAP SRNS in accordance with the expression ( 5). If a private feature X _Ri =1 is formed, then it is fed from the output of the FPC 3 to the input of the FPC 4, and if a private feature χ _Ri =0 is formed, then it is fed from the output of the FPC 3 to the input of the CC 8. FPC 4, upon receipt at its the input from the output of the PFC 3 of a particular sign X _Ri =1, processes the incoming information from the outputs of the NAP SRNS 1 and ANN 7 in accordance with expression (6) and forms a particular sign χ _xi of the health of the NAP SRNS in accordance with expression (7). If a private feature χ _xi =1 is formed, then it is fed from the output of the FPP 4 to the input of the FPP 5, and if a private feature χ _xi =0 is formed, then it is fed from the output of the FPP 4 to the input of the CC 8. The FPP 5, upon receipt at its the input from the output of the PFC 4 private sign χ _xi =1, processes the incoming information from the outputs of the NAP SRNS 1 and ANN 7 in accordance with expression (8) and forms a particular sign χ _yi of the health of the NAP SRNS in accordance with expression (9). If a private feature χ _yi =1 is formed, then it is fed from the output of the FPP 5 to the input of the FPP 6, and if a private feature χ _yi =0 is formed, then it is fed from the output of the FPP 5 to the input of the CC 8. The FPP 6, upon receipt at its the input from the output of the PFC 5 of a particular sign χ _yi =1, processes the incoming information from the outputs of the NAP SRNS 1 and ANN 7 in accordance with expression (10) and forms a particular sign χ _Zi of the health of the NAP SRNS in accordance with expression (11). A particular sign χ _Zi of the operability of the NAP SRNS from the output of the FChP 5 is fed to the input of the UO 8. The UO 8 processes the information received at its input from the outputs of the FChP 3, FChP 4, FChP 5, FChP 6 and forms a decision χ _i about the health or inoperability of the NAP SRNS. In this case, the decision χ _i =1 that the NAP SRNS is operational at the control time t _i is formed in the event that the input of the OS 8 from the output of the FPP 6 receives a partial sign χ _Zi =1 otherwise the solution χ _i = is formed 0 that NAP SRNS is inoperable at the control time t _i .

Предлагаемое техническое решение является новым, поскольку из общедоступных сведений не известен способ контроля работоспособности НАП СРНС ВС, сущность которого заключается в том, что для формирования решения о неработоспособности НАП СРНС наряду с процедурой выявления несоответствия расстояний между двумя контрольными точками, определяемых с использованием НАП СРНС с одной стороны и ИНС с другой стороны в контрольные моменты времени t_i и t_i-1 на протяжении полета ВС применяются процедуры выявления несоответствия между разностями относительных изменений координат ВС по осям заданной прямоугольной системы координат OXYZ, измеренных НАП СРНС с одной стороны и ИНС с другой стороны в контрольные моменты времени t_i и t_i-1. Это позволяет выявлять факты неработоспособности НАП СРНС даже при относительно близких по значениям скоростях изменения расстояний R_НАПi и R_ИНСi, и как следствие, приводит к повышению вероятности правильного контроля работоспособности НАП СРНС.The proposed technical solution is new, since from publicly available information there is no known method for monitoring the operability of the NAP SRNS of the aircraft, the essence of which lies in the fact that in order to form a decision about the inoperability of the NAP SRNS, along with the procedure for identifying a discrepancy between the distances between two control points, determined using the NAP SRNS with on the one hand and the ANN on the other hand at the control points of time t _i and t _i-1 during the flight of the aircraft, the procedures for identifying the discrepancy between the differences in the relative changes in the coordinates of the aircraft along the axes of a given rectangular coordinate system OXYZ, measured by the NAP SRNS on the one hand and the ANN on the other, are applied sides at control times t _i and t _i-1 . This makes it possible to detect the facts of inoperability of the NAP SRNS even at relatively similar rates of change in the distances R _NAPi and R _INSi , and as a result, leads to an increase in the probability of correct monitoring of the operability of the NAP SRNS.

Предлагаемое техническое решение имеет изобретательский уровень, поскольку из опубликованных научных данных и известных технических решений явным образом не следует, что если для формирования решения о неработоспособности НАП СРНС наряду с процедурой выявления несоответствия расстояний между двумя контрольными точками, определяемых с использованием НАП СРНС с одной стороны и ИНС с другой стороны в контрольные моменты времени t_i и t_i-1 на протяжении полета ВС применять процедуры выявления несоответствия между разностями относительных изменений координат ВС по осям заданной прямоугольной системы координат OXYZ, измеренных НАП СРНС с одной стороны и ИНС с другой стороны в контрольные моменты времени t_i и t_i-1, то это приведет к повышению вероятности правильного контроля работоспособности НАП СРНС.The proposed technical solution has an inventive step, since it does not explicitly follow from the published scientific data and known technical solutions that if, in order to form a decision on the inoperability of the SRNS NAP, along with the procedure for identifying a discrepancy between the distances between two control points, determined using the SRNS NAP, on the one hand and On the other hand, the ANN, on the other hand, at control times t _i and t _i-1 during the flight of the aircraft, apply the procedures for identifying the discrepancy between the differences in the relative changes in the aircraft coordinates along the axes of the specified rectangular coordinate system OXYZ, measured by the NAP SRNS on the one hand and the ANN on the other side in the control time points t _i and t _i-1 , this will lead to an increase in the probability of correct monitoring of the operability of the NAP SRNS.

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 widely used in the field of electronic and electrical engineering can be used for its implementation.

Claims

A method for monitoring the operability of consumer navigation equipment (NAP) of a satellite radio navigation system (SRNS) of an aircraft (AC), which consists in measuring the spatial coordinates of the aircraft in a given rectangular coordinate system OXYZ using the NAP SRNS during the flight of the aircraft, measuring the spatial coordinates of the aircraft in a given rectangular coordinate system OXYZ using an inertial navigation system (INS) during the flight of the aircraft, determine the control points in time t _i during the flight of the aircraft, determine the distance R _{NA Pi} between the spatial coordinates of the aircraft, measured using the INS SRNS at the control points in time t _i and t _i-1 , determine the distance R _INSi between the spatial coordinates of the aircraft, measured using the INS at the control points in time t _i and t _i-1 , determine the modulus M _Ri of the difference between the distances R _NAPi and R _INSi , characterized in that they form a particular feature χ _Ri of the operability of the NAP SRNS according to module M _Ri , and if the module M _Ri does not exceed the specified threshold value h _R , then form a private feature χ _Ri =1, otherwise form a private feature χ _Ri =0, if χ _Ri =0, then form the solution χ _i = 0 that the NAP SRNS is inoperable at the control time t _i , otherwise, the difference r _xi of the relative changes in the aircraft coordinates along the OX axis of the given rectangular coordinate system OXYZ, measured using the ANN and the NAP between the control points of time t _i and t _i-1 , form a partial feature χ _xi of the operability of the SRNS NAP by the difference r _xi , while if the difference r _xi is in the allowable range of values for a healthy SRNS NAP, then form a private feature χ _xi =1, otherwise form a private feature χ _xi =0, if χ _xi =0, then form the decision χ _i =0 that the NAP SRNS is inoperative at the control time t _i , otherwise determine the difference r _yi relative changes in coordinates at VS along the OY axis of a given rectangular coordinate system OXYZ, measured using ANN and NAP between the control points of time t _i and t _i-1 , form a particular sign χ _yi of the operability of the NAP SRNS by the difference r _yi , while if the difference r _yi is in allowable range of values for an operable NAP SRNS, then form a private feature χ _yi =1, otherwise form a private feature χ _yi =0, if χ _yi =0, then form the decision χ _i =0 that the NAP SRNS is inoperable on control point in time t _i , otherwise, the difference r _zi of relative changes in aircraft coordinates along the OZ axis of a given rectangular coordinate system OXYZ, measured using ANN and NAP between control points in time t _i and t _i-1 , form a particular sign χ _zi of working capacity NAP SRNS by difference r _zi , while if the difference r _zi is in the allowable range of values for a workable NAP SRNS, then form a particular feature χ _zi =1, otherwise case, a particular sign χ _zi =0 is formed, if χ _zi =0, then a decision χ _i =0 is formed that the NAP SRNS is inoperative at the control time t _i , otherwise a decision χ _i =1 is formed that NAP SRNS is operational at the control time t _i .