автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Структурный синтез навигационного обеспечения информационных систем управления подвижными объектами

На правах рукописи

Марюхненко Виктор Сергеевич

СТРУКТУРНЫЙ СИНТЕЗ НАВИГАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПОДВИЖНЫМИ ОБЪЕКТАМИ

Специальность: 05.13.01. - Системный анализ, управление и обработка информации (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Иркутск - 2005

Работа выполнена в Иркутском государственном университете путей сообщения (ИрГУПС)

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Мухопад Юрий Федорович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Башкуев Юрий Буддич

кандидат технических наук, доцент Миронов Борис Михайлович

Ведущая организация: Иркутский Государственный технический университет

Защита состоится 15 декабря 2005 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д218.004.01 в Иркутском Государственном университете путей сообщения по адресу: 664074, г. Иркутск, ул Чернышевского, 15.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Иркутского Государственного университета путей сообщения

Автореферат разослан /5 ноября 2005 года

Ученый секретарь диссертационного совета

Н.П. Деканова

2ооб-4 IIS ins

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Подвижные объекты транспортных средств (космические, воздушные, морские, речные, железнодорожные и автомобильные) должны осуществлять перевозки экономично, регулярно и безопасно. Повышение эффективности работы транспорта достигается совершенствованием навигационного обеспечения. Практическая навигация - это совокупность операций по управлению подвижными объектами на борту и на внебортовых пунктах управления. Управление предполагает сбор и обработку навигационной и иной информации о движении объекта и окружающей среде, формирование и применение управляющих воздействий к объекту для осуществления желаемого движения.

Основная задача навигации - определение текущих координат объекта навигации в заданной системе отсчета. На её основе в процессе движения объекта навигации решаются частные задачи. Решение задач навигации с максимальной эффективностью возможно при наличии большого объема навигационной информации. Получение навигационной информации о координатах подвижных объектов (ПО) является функцией навигационного обеспечения. Обработку навигационной информации и управление подвижными объектами выполняет информационная система управления (ИСУ).

Навигационное обеспечение подвижных объектов включает формирование, передачу, прием и обработку радионавигационной информации, а также использование её в контуре управления движением объекта.

Основополагающий вклад в теорию автоматического управления с использованием датчиков, основанных на различных принципах получения информации, внес Красовский A.A. Решению задач обработки сигналов, в том числе и в радионавигации, посвящены исследования Стратоновича Р JI, Тихонова В.И., Ярлыкова М.С., Шебшаевич В. С., Болдина В.А., Харисова В.Н., Олянюк П.В., Пахолкова Г.А., Перова А.И. и др. В работах Максимова М.В., Горгонова Г.И. Дудника П.И., Меркулова В.И. рассмотрены вопросы наведения. Проблеме повышения качества функционирования радиолокационной станции с синтезированием апертуры (РСА) посвящены работы Кондратенкова Г. С., Реутова А.П., Горяинова В.Т., Мансурова В.В., Толстова Е.Ф. Вопросы реализации цифровых автоматов, предназначенных для решения навигационных задач, рассмотрены в работах Мухопада Ю.Ф. Причины нестабильности скорости распространения радиоволн представлены в работах Башкуева Ю.Б.

Проведенный системный анализ современного состояния навигационного обеспечения подвижных объектов показал существование резервов повышения качества навигации путем учета реал H^jjgPjJ^^Ч°навигаЦионных

БИБЛИОТЕКА

* С.Пе

систем (РНС), нестабильности скорости распространения радиоволн, включения в контур навигационного обеспечения навигационной РСА, использования избыточности радионавигационных сигналов и способа организации движения объекта. Следовательно, задача структурного синтеза навигационного обеспечения ИСУ ПО с учетом возможности повышения его качества при использовании указанных резервов является актуальной.

Цель исследований: разработка методики определения эффективности и структурного синтеза навигационного обеспечения ИСУ ПО с учетом:

- реальных рабочих зон РНС;

- влияния условий распространения радиоволн;

- траектории движения объекта навигации;

- использования информации от навигационной РСА.

Задачи исследований:

а) системный анализ, разработка методики и выбор модели оценки эффективности навигационного обеспечения ИСУ ПО;

б) исследование пространственных искажений и нестационарности рабочих зон РНС, определение поправок на скорость распространения радиоволн в РНС дальней навигации;

в) обобщение алгоритма обработки радионавигационных сигналов;

г) исследование разрешающей способности навигационной радиолокационной станции с синтезированием апертуры при непрерывном сопровождении цели;

д) определение поправок погрешностей измерения координат с учетом траектории движения объекта навигации.

Методы исследований основаны на применении теории системного анализа, автоматического управления и современных математических методов обработки сигналов, статистической теории радионавигации.

Научная новизна. В диссертационной работе предмет научной новизны составляет впервые полученный алгоритм определения показателя эффективности навигационного обеспечения с учетом реальных рабочих зон РНС. Применение этого алгоритма позволяет более точно определять возможности решения комплексной навигационной системой (КНС) основной задачи навигации в заданной точке пространства и оптимизировать выбор радионавигационной системы для коррекции счисленных координат.

Предметом научной новизны является также разработка специального математического обеспечения для уменьшения систематических погрешностей в навигационных системах, чем обеспечено дальнейшее развитие методов повышения точности навигационного обеспечения ИУС ПО.

В состав КНС предложено включать навигационную РСА с непрерывным

сопровождением цели, что является дальнейшим совершенствованием структуры комплексной навигационной системы и повышения её эффективности.

Развитием способов обработки информации является разработанный алгоритм коррекции измеренных координат подвижных объектов, движущихся по известной, наперед заданной траектории.

Практическая значимость. Результаты исследований могут быть использованы при синтезе алгоритмов функционирования и структуры комплексной навигационной системы (КНС). Применение полученных результатов для существующих КНС позволяет повысить точность навигационного обеспечения путем учета реальной скорости распространения радиоволн и траектории движения.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Математические методы:

а) расчета эффективности комплексной навигационной системы, дифференциальных поправок к скорости распространения радиоволн в радиотехнической системе дальней навигации (РСДН) и корректирующих поправок линейных координат объекта, движущегося по жестко заданной траектории, на основе измерений координат в пространстве;

б) обобщенного информационного подхода к обработке радионавигационных сигналов;

2. Структурные схемы многоканального оптимального приемника РИС и комплексной навигационной системы с введением в её состав бортовой навигационной РСА.

3. Результаты экспериментальных исследований: навигационного обеспечения подвижного объекта и погрешностей измерений, а также устойчивости работы серийной аппаратуры потребителей РСДН и спутниковой системы навигации (СРНС).

Достоверность результатов подтверждается математически корректной методикой вывода формул и разработки алгоритмов, а также практическими результатами, полученными при проведении экспериментов.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на 11-й Международной научно-техническая конференции «Радиолокация, навигация, связь», Воронеж, 12-14 апреля 2005 года, на 7-й Всероссийской с Международным участием научно-технической конференции «Современные проблемы радиоэлектроники», посвященной 110-й годовщине Дня Радио, Красноярск, 5 - 6 мая 2005 года, и в 2004-2005 годах на заседаниях объединенного семинара кафедр «Управление техническими системами», «Телекоммуникационные системы», «Автоматика и телемеханика» ИрГУПС.

Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 7 рабо-

тах, в том числе в шести научных статьях и в одном учебном пособии. Из общего числа публикаций 6 в едином авторстве.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения. Работа содержит 123 машинописных страницы текста, 83 рисунка и 13 таблиц. Библиографический список включает 148 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении даны основные понятия навигации, расширено определение навигационного обеспечения, обоснована актуальность темы диссертации, перспективность использования системного подхода для решения задачи структурного синтеза навигационного обеспечения ИСУ ПО. Показано, что качество транспортных услуг существенно определяет эффективность производства, а одним из путей повышения эффективности транспортных услуг является совершенствование навигационного обеспечения. Сформулированы цель и задачи исследований, определена научная и практическая ценность работы. Приведено краткое содержание работы.

Первая глава посвящена системному анализу и проблемам навигационного обеспечения информационно-управляющих систем подвижных объектов. Рассмотрены задачи навигационного обеспечения подвижных транспортных средств, методы и средства навигационного обеспечения, вопросы анализа и синтеза автоматических управляющих систем подвижными объектами.

Показано, что к настоящему времени не существует общей классификации подвижных объектов транспорта, как определенной группы материальных средств общества. Такая классификация подвижных объектов проведена и рассмотрены особенности их навигационного обеспечения.

Рассмотрены методы и средства навигации, сис.темы отсчета для навигационных измерений, методы и средства радионавигации. Системам отсчета и методам навигации соответствуют определенные радионавигационные устройства (пеленгаторы, измерители азимута, дальномеры, доплеровские измерители скорости) и системы - ближней навигации, дальней навигации, спутниковой навигации, навигационные РСА. Ни одна из навигационных систем не имеет свойств, которые бы исчерпывающим образом решали задачу навигации. Достижение наивысшей (в конкретных условиях) точности и непрерывности навигации достигается комплексированием навигационных средств.

Отмечено, что в существующих комплексных навигационных системах навигационная РСА не включается в их структуру. Потенциальная разрешающая способность РСА такова, что на её основе можно реализовать как

корреляционно-экстремальный метод навигации, так и метод линий положения с применением дальномерного, угломерного или угломерно- дальномерного способов измерения координат. Ограничения для РСА, связанные с необходимостью учета траекторных искажений, для некоторых видов объектов навигации (космических) прогнозируемы, а для других - компенсируемы в перспективе.

Анализ и синтез автоматических управляющих систем подвижных объектов необходимо выполнять с учетом: а) особенностей функционирования КНС как источника навигационной информации для формирования управляющих воздействий; б) обратной связи между движением подвижного объекта и комплексной навигационной системой через кинематическое звено.

Установлено, что нет системного информационного подхода к формированию, передаче, приему и обработке навигационной информации. В результате из анализа навигационного обеспечения фактически выпали навигационные РЛС, не анализируется режим синтезирования апертуры и его влияние на точность навигационного обеспечения. Нет анализа пространственных искажений (не связанных с принципом действия) и нестационарности рабочих зон радионавигационных средств.

Таким образом, необходимо разработать критерий эффективности, адекватно отражающий особенности навигационного обеспечения ИСУ ПО, а также определить пути повышения эффективности ИСУ ПО в соответствии с разработанным критерием.

Во второй главе выполнена оценка качества навигационного обеспечения подвижных объектов. Рассмотрены пространственно-временные неоднородности рабочей зоны РНС и эффективность комплексных навигационных систем. Введено определение радионавигационного поля как области пространства, обладающей свойством распространять навигационную информацию требуемого качества при помощи электромагнитных колебаний. Анализ показал, что рабочая зона отдельной РНС не является сплошной и однородной в пространстве и во времени.

Рассмотрены пространственные искажения и нестационарность радионавигационного поля. Для характеристики размера, формы и однородности рабочей зоны РНС введен вектор показателей, каждый из компонентов которого связывает параметры рабочей зоны РНС с качеством навигационного обеспечения. Компоненты вектора показателей имеют смысл линейных или угловых размеров рабочей зоны, или времени его существования.

Пространственная неоднородность приводит к тому, что в некоторых областях пространства, находящихся в пределах теоретически рассчитанной рабочей зоны, показатели точности хуже, чем предъявляемые требования к нави-

гационному обеспечению. Полноту использования радионавигационного поля, соответствующего требованиям рабочей зоны, предлагается учитывать коэффициентом пространственного использования / - й РНС

;= иР1 /и0,,

где ио, - обобщенный показатель пространства рабочей зоны г'-й РНС, который, например, является объемом некоторой части трехмерного пространства или площадью на поверхности Земли; С/р, - используемая часть рабочей зоны.

Пространственные искажения проявляются в уменьшении площади на поверхности или объема в пространстве, по сравнению с рассчитанными в соответствии с принципом действия РНС. Пространственные искажения радионавигационного поля зависят от диапазона длин волн электромагнитных колебаний, свойств поверхности Земли и условий движения подвижных радионавигационных маяков. Выведены формулы (для земной поверхности, как плоскости):

1) расчета общей площади радиотени в диапазоне УКВ:

а) для высокого препятствия (рис. 1)

Я. ,=2£ [(¡^-г, ч2)/2]аМ8(Л, /2г, д);

б) для низкого препятствия (рис.2)

2В,чг,д)/2] аг^1д/2г1Ч);

г*

в) для используемой площади рабочей зоны г-й РИС

Зрнав с I I ' «^н "

где г- номер РНС: г,ч - расстояние от РНС до препятствия, к - высота антенны радиопередатчика, Н, д - высота и номер препятстия, Я3, - расстояние до дальней расчетной границы рабочей зоны; <Л1Ч - линейный размер препятствия, £„,-суммарная площадь перекрытия радиотеней от высоких и низких препятствий;

2) для РНС, работающих в диапазонах СВ, ДВ и СДВ, принцип действия которых основан на измерениях фазы принимаемых-сигналов, выведены формулы для вычисления фазовых искажений:

а) вследствие изменения проводимости земной поверхности (рис.3):

АЛе = СтЕ =ДфЕАУ2л, ДО = | АД- Мс |, где АО - погрешность фазового измерения дальности; Дфе - дополнительный фазовый набег, определяемый как расстоянием АЛ, так и изменением скорости распространения радиоволн за счет изменения диэлектрической проницаемости земной поверхности со значения Б] до значения 8|; те - временная задержка, соответствующая набегу фазы; С - скорость света.

б) вследствие дифракции (рис.4):

В». Препятствие

Область радиотени

Рис.2. Искажение рабочей зоны РНС УКВ диапазона при низком препятствии

Дф3щ,=27сДиХ, где ЛЬ - Ьо - Ь; Ьо =хгх!;

здесь у(х) - функциональная зависимость, описывающая профиль местности.

Явление огибания препятствий с протяженным вдоль распространения радиоволн профилем приводит к увеличению радиорасстояния между точками расположения радиомаяка и объекта навигации, по сравнению с расстоянием вдоль ортодромии. При поверхностном распространении электромагнитных колебаний диапазона ДВ и СВ через горные хребты, появляется дополнительный к линейному набег фазы Лфимп, вызванный изменением

Временная неоднородность (нестационарность) радионавигационного поля является следствием нестационарности параметров напряженности электромагнитных полей, создающих радионавигационное поле. Полноту временного использования пространства рабочей зоны ¡'-й РНС для целей радионавигации оценим коэффициентом

^ I ~ Тр, /Т„,,

где Т0, - общее время функционирования /-Й РНС, Тр, ~ время работы той же РНС между сбоями.

Нестационарность радионавигационного поля подразделяется на детерминированную и спорадическую. Детерминированная нестационарность подразделяется на долгопериодическую и оперативную. Появление спорадических временных неоднородностей электромагнитного поля обусловлено отказами аппаратуры радиомаяков и случайными изменениями параметров среды распространения радиоволн. Отмечены особенности временных неоднородностей радионавигационного поля создаваемого различными РНС.

Рассмотрена эффективность навигационного обеспечения комплексными навигационными системами и методика ее расчета. Комплексные навигацион-

ные 3. К изменению фазы при изменении диэлектрической проницаемости земной поверхности на трассе распространения радиоволн

импеданса вдоль радиотрассы.

Рис. 4 Появление набега фазы при огибании возвышенности в диапазоне СВ

•ные системы представляют собой иерархическую структуру, состоящую из многих взаимодействующих элементов, которые могут иметь различные (#,) состояния с вероятностью Рр и в каждом состоянии различное влияние на качество навигационного обеспечения. Рассмотрение качества навигационного обеспечения с общесистемных позиций позволяет оценить влияние на него, как отдельных частей, так и работы комплексной системы в целом.

Разработка критерия эффективности РНС выполнена по разомкнутой схеме применения объекта навигации. Показатель эффективности навигационного обеспечения должен учитывать вес, значение всех или большинства показателей, влияющих на выбор и применение конкретной РНС. Методика определения эффективности РНС основывается на выборе модели, которая определяет вектор, матрицу состояний и матрицу вероятностей переходов. Эффективность навигационного обеспечения, осуществляемого при помощи N РНС, равна

где - функция эффективности г-й РНС в состоянии Н^; вероятность

этого состояния; М- количество состояний КНС с ненулевой эффективностью.

С учетом пространственной неоднородности и нестационарности рабочей зоны РНС эффективность Зфф($ *-й РНС при состоянии Нл зависит от параметра ир, рабочей зоны, который определяется коэффициентом

Коэффициент (коэффициент использования рабочей зоны) показывает относительное пространственно-временное уменьшение зоны радионавигационного поля

где ¡Ц,, и £т/< ~ соответственно коэффициенты пространственных (приведенных к площади на поверхности Земли) и временных искажений рабочих зон РНС, которые определяются согласно выведенным формулам

где Эмир - площадь зоны пригодной для радионавигации, 8расч]1 - плошадь расчетной рабочей зоны РНС, т с! р к, Ъцр 11к - промежутки времени детерминированного и спорадического нарушений электромагнитного поля ;'-ой РНС; Т€], - интервал времени, взятый для контроля временной неоднородности /-й РНС; Л^, и , - количество детерминированных и спорадических нарушений временной целостности электромагнитного поля, создаваемого г-й

(0 = 1 £э„(о #,/Лдо,

э,№>г

0¿1,

В третьей главе рассмотрен структурный синтез комплексных навигационных систем. Предложен обобщенный подход к формированию навигационной информации. Предложена классификация навигационной информации, введено понятие элементарного навигационного сообщения. Сделан вывод, что потенциально в любой принятый радиосигнал содержит навигационную информацию, извлечь которую возможно при наличии априорных сведений.

Отмечено, что при обработке радионавигационных сигналов происходит уменьшение количества информации. Деление обработки сигналов на первичную и вторичную в настоящее время является условным. Обработку сигналов целесообразно строить по замкнутой схеме. Бланкирование, автоматическая регулировка усиления и автоматическая подстройка частоты гетеродина выполняются на этапе частотной фильтрации и усиления высокочастотного сигнала по результатам оптимальной обработки сигнала. Универсальным подходом к оптимальной обработке сигналов является решение уравнения Р.Л. Стратоно-вича. Среди практических методов оптимальной обработки сигналов наиболее эффективными являются методы Марковской теории оптимальной нелинейной фильтрации.

Таким образом, оптимальный приемник радионавигационных сигналов представляет собой высокочувствительное, всеволновое, многоканальное, широкополосное с большой глубиной автоматической регулировки усиления бланкируемое устройство со следящим стробированием, которое работает с эффективной системой автоматической подстройки частоты гетеродина, с (квази) оптимальной цифровой обработкой сигналов, состоящее из двух важнейших структурных частей - усилительного и информационного трактов.

Результаты вторичной обработки радионавигационных сигналов, полученных от различных навигационных систем, подвергаются комплексной обработке. Комплексирование приносит улучшение качества навигационного обеспечения в случае различий статистических параметров погрешностей датчиков навигационной информации. Структурная схема комплексной навигационной системы включает автономные измерители линейных ускорений и скоростей, формирователь счисленных текущих координат, позиционные радиотехнические системы измерения текущих координат подвижного объекта, навигационную РСА, устройства комплексирования. Алгоритм и приоритеты коррекции счисленных координат формируются на основе априорно известных, и текущих (вычисленных) точностных характеристик и работоспособности РНС.

Выполнены исследования путей повышения точности функционирования РНС. Выведены формулы для дифференциальных поправок к скорости распространения радиоволн (РРВ) в РСДН. Поправки АС„ /=1 ;2, и АС„ к РНП являются решением системы уравнений

Де^^АСДСо+ДС^ДС/ГСо+ДС^/Сй, где 0„ изи - измеренное значение РНП; 9и расч - расчетное значение РНП; ^ -расстояние от ведущей станции доу-й точки измерения; ДСв, АС, - поправки к скорости РРВ; - расстояния от точек измерений до ведомых станций; С,, -средняя скорость РРВ для данного района; ¡~1,2 - номер ведущей; ]-1,2 - номер точки измерения (рис.5).

Выполнен анализ разрешающей способности навигационной РСА при по-схоянном сопровождении цели и линейном движении носителя при многоканальной согласованной фильтрации с кусочно-линейной аппроксимацией зависимости частоты отраженных сигналов от координаты. Формула для функции неопределенности

где Ч'оСе), Т/т), ] ~ 1, 2 ...И, - парциальные функции неопределенности, соответствующие участкам аппроксимации указанной зависимости (рис.6).

1

вм2

вм1

Рис 5. Схема расположения точек измерения для определения дифференциальных поправок

Численное решение уравнения *1/рсз(1;)=Ч).5 показывает сужение синтезированной диаграммы примерно 16%; подавление ее боковых лепестков на 14 дБ (рис.7).

Проведен анализ возможностей повышения эффективности применения бортового оборудования радиотехнической системы ближней навигации. Исследованы погрешности измерения координат объектов, движущихся по известной, заданной траектории на плоскости. Выведена формула коррекции случайных погрешностей по результатам измерений.

Рис 6 Сжатие принимаемого сигнала при кусочно-линейной аппроксимации

Четвертая глава посвящена исследованию точностных характеристик РНС. 1 .Выполнено экспериментальное исследование качества навигационного обеспечения с использованием НК с коррекцией от РСДН в точке С с известными географическими координатами а рабочей зоне РСДН-3 с коэффициентом геометрии Кг — 1, 98, градиентами линий положения в/=269 м/мкс и С2=409 м/мкс, скоростью РРВ Со=299.350 м/мкс.

Результаты до и после введения поправок на скорость РРВ показаны соответственно на рис.8 и рис.9: после введения поправок математическое ожидание радиальной ошибки относительно начала координат уменьшилось с 40,2 до 33,8 (в условных абсолютных единицах измерения) или примерно на 17%.

2. В течение одного дня 8.07 хххх г., с 10.00 до 18.00 местного времени в географическом районе, прилегающем к внутреннему морю, с однообразными ландшафтными и климатическими характеристиками проводились измерения значений радионавигационных параметров РСДН.

Рис 7 Результат согласованной фильтрации и сужение основного лепестка результирующей (синтезированной диаграммы направленности)

Анализ результатов (рис.10) показывает, что существуют систематические погрешности измерений РНП, около 0,5 мкс, обусловленные долгопериодиче-ской нестационарностью распространения радиоволн.

3.Экспериментальное исследование работы локомотивной аппаратуры МРК19Л СРНС, входящей многоуровневую систему управления движением железнодорожного транспорта, показало, что случайные ошибки определения координат потребителя в целом соответствуют заявленным, а систематические ошибки измерений координат на порядок превышают случайные ошибки. Наилучшим по точности является режим GPS+ГЛОНАСС. При этом сбои наблюдались во всех режимах: GPS, ГЛОНАСС и GPS+ГЛОНАСС.

О 10 20 30 40

Рис 8 Результаты эксперимента до введения поправок

0

О 5 10 15 20 25 30

Рис 9. Результаты эксперимента после введения поправок

Рис 10. Распределение ошибок измерений РНП

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При выполнении диссертационной работы:

1. Предложен информационный обобщенный подход к обработке радионавигационных сигналов.

2. Выполнен системный анализ навигационного обеспечения ИСУ ПО, разработана методика оценки эффективности навигационного обеспечения ИСУ ПО с учетом неоднородности и нестационарности радионавигационного поля, проведено исследование пространственных искажений и нестационарности рабочих зон РНС, выведены формулы вычисления коэффициентов пространственного и временного использования радионавигационного поля.

а 3. Разработаны структурные схемы многоканального оптимального прием-

ника навигационных сигналов с параллельной первичной обработкой множества радионавигационных сигналов, и комплексной навигационной системы.

4. Определены математические выражения для вычисления поправок на скорость распространения радиоволн в РСДН и коррекции погрешностей измерений координат для объектов навигации, движущихся по физически жестко заданной траектории.

5 Исследована навигационная РСА с непрерывным сопровождении цели, которая позволяет получить сужение синтезированной диаграммы примерно на 16% с подавлением боковых лепестков на 14 дБ.

6 Экспериментальные исследования показали, что систематическая погрешность РСДН составляет более 150 м, аппаратуры МРК19 СРНС - более 90 м (при плотности сбоев не менее 4%). Навигационное обеспечения реального объекта улучшается на 17% при вводе в РСДН поправок на скорость распространения радиоволн.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Марюхненко В С Пространственное распределение ошибок измерений радионавигационных параметров радиотехнической системой дальней навигации // Авиакосмическое приборостроение..- М.: 2005. - №9. -С.25-28.

2. Марюхненко B.C. Радиоприемные устройства' Учебное пособие. Ч. 1. -Иркутск: ИВАИИ. 2001. - 531 с.

3. Марюхненко B.C. Повышение разрешающей способности радиолокаци- • онных станций с синтезированием апертуры. 11-я Международная научно-техническая конференция «Радиолокация, навигация, связь», Воронеж, 12-14 апр., 2005. Т 3. - Воронеж: НПФ «Саквоее». 2005. С 14551463.

4. Алешечкин A.M., Гамаюнов И.Ф., Демьянов В.В., Марюхненко В.С Исследование качества работы локомотивной навигационной аппаратуры МРК19Л / Актуальные проблемы развития средств железнодорожной автоматики и телемеханики и технологий управления движением поездов. - Ростов-на-Дону: РГУПС. 2004. С. 66-73.

5. Марюхненко B.C. Определение дифференциальных поправок к скорости распространения радиоволн для повышения точности определения координат в навигационном комплексе с коррекцией от радиотехнической системы дальней навигации // Современные технологии. Систем- / ный анализ. Моделирование. Иркутск: ИрГУПС. 2004. - №4. - С. 96-98.

6. Марюхненко В. С. Обобщенный подход к формированию навигационной информации для подвижных транспортных средств // Информационные системы контроля и управления в промышленности и на транспорте. Вып. 12. - Иркутск: ИрГУПС. 2004. С. 92-101.

7. Марюхненко В. С. Системы отсчета в навигационных измерениях // Информационные системы контроля и управления в промышленности и на транспорте. Вып.12. - Иркутск: ИрГУПС. 2005. С. 85-91.

Лицензия № 021231 от 23.07.97 Подписано в печать 14.11.2005. Формат 60х84'/16. Бумага офсетная. Печать трафаретная. Гарнитура Times. Усл. печ. л. 1,0 .-изд. л. 1,1. План 2005 г.Тираж 120 экз. Заказ № 2858

Отпечатано в Глазковской типографии. 664039, г.Иркутск, ул. Гоголя, 53.Тел. 38-78-40.

г

I

РНБ Русский фонд

2006:4 27803

г

I

Перечень условных обозначений

Введение

1. Проблемы навигационного обеспечения подвижных транспортных средств.

1.1. Задачи навигационного обеспечения подвижных транспортных средств

1.2. Методы и средства навигационного обеспечения подвижных объектов

1.3. Анализ и синтез информационно-управляющих систем подвижных объектов.

1.4. Выводы по главе

1.5. Постановка задачи

2. Оценка качества навигационного обеспечения подвижных Объектов

2.1. Пространственно-временные неоднородности рабочей зоны РНС

2.2. Эффективность комплексных навигационных систем.

2.3. Выводы по главе

3. Структурный синтез комплексных навигационных систем.

3.1. Сигналы и помехи радионавигационным системам

3.2. Оптимальная обработка радионавигационных сигналов.

3.3. Комплексные навигационные системы

3.4. Повышение точности функционирования РНС

3.5. Выводы по главе 3.

4. Исследование точностных характеристик радионавигационных систем

4.1. Исследование качества навигационного обеспечения при учебном применении специальных средств.

4.2. Пространственное распределение погрешностей измерений РНП радиотехнической системой дальней навигации.

4.3. Исследование качества работы локомотивной навигационной 205 аппаратуры MPK19JI

4.4. Выводы по главе 4.

Экономическая и общественная деятельность, а также личная жизнь человека в современном мире, мире глобализации и самых больших за всю историю темпов индустриального развития общества, неразрывно связаны транспортными перевозками. Качество транспортных услуг существенно определяет эффективность производства, конкурентоспособность товаров, мобильность рабочей силы и своевременность принятия решений. Во многих странах основу экономики составляет туризм, который возможен только при развитой инфраструктуре и качественном транспортном обеспечении.

Подвижные объекты транспортных средств, а это, прежде всего воздушные, морские и речные суда, наземный, т.е. железнодорожный и автомобильный, транспорт могут эффективно обслуживать потребности общества только в том случае, если перевозки будут экономичными, регулярными и безопасными. Одним из путей повышения эффективности транспортных услуг является совершенствование навигационного обеспечения.

В течение сотен лет под навигацией понималось искусство плавания по морям и океанам. Латинское navigatio означает «плыву на судне». И в современном русском языке «навигация» употребляется в смысле - мореплавание, судоходство [86].

Бурное развития средств коммуникаций в XX ст., и прежде всего авиации, потребовало расширения смысла термина «навигация». Появилась воздушная навигация. С середины XX ст. вошел в обиход термин «космическая навигация». Поэтому в настоящее время существуют отдельные направления навигационной науки: морская, воздушная или космическая навигация. Каждый из разделов навигации имеет свои особенности. Но общим для них является то, что это определенная область науки, техники и практики управления подвижными объектами при перемещении их из одной точки пространства в другую. Практическая навигация включает совокупность операций по управлению подвижными объектами на борту и на внебортовых обеспечивающих пунктах управления. Управление предполагает сбор навигационной информации о состоянии подвижного объекта, обработку этой информации, формирование и применение управляющих воздействий к объекту для осуществления его желаемого движения.

Навигационная информация выступает в форме навигационных понятий, таких как «навигационный элемент» и «навигационный параметр».

Под навигационными элементами понимаются параметры, характеризующие поступательное и вращательное движение подвижного объекта, внешние условия (реакцию внешней среды), а также относительное движение иных объектов.

Навигационный параметр - это параметр, определяемый при навигации, который однозначно связан простой математической зависимостью с каким-либо навигационным элементом, или группой элементов.

Общей для всех видов навигации является задача определения текущих координат объекта навигации в заданной сйстеме отсчета. На основе решения общей задачи в процессе движения объекта навигации решаются частные задачи: выбор и стабилизация траектории движения, предупреждение столкновения, выполнение маневров, оптимизация расхода горючего, выдерживание времени прибытия в заданную. область пространства и др., т.е. управление подвижных объектов. Наиболее богата частными задачами воздушная навигация. Одной из частных задач воздушной и космической навигации является наведение, которое рассматривается, как правило, отдельно [60].

Появление и широкое применение подводных подвижных объектов военного и промышленного назначения потребовало решения задач навигации в подводном положении объекта.

Развитие наземного транспорта, увеличение его количества и номенклатуры, совершенствование качественных показателей и расширение сфер применения потребовали повышения качества его управления.

Увеличение скоростей движения, требования безопасности движения и прибытия в определенную точку на поверхности Земли в заданный промежуток времени, потребовали решения задач, аналогичных задаче навигации для автомобильного и железнодорожного транспорта.

Задачи судовождения в узостях, в портах, по рекам и каналам во многом имеют много общего с управлением наземными объектами, следовательно, и решения аналогичных частных задач навигации.

При движении наземных объектов возникает множество оперативных задач управления, большинство из которых решаются на незначительных расстояниях передвижения. Решить с максимальной эффективностью эти задачи может на современном этапе лишь человек-оператор. Средства навигации при этом могут применяться как вспомогательные средства, которыми оператор может воспользоваться в случае необходимости. В данном случае целесообразно говорить о навигационном обеспечении [133]. При этом превентивно существует некоторый набор навигационных услуг, решение на использование которых определяется текущей необходимостью.

Однако, при сохраняющихся темпах развития производства и общества, дальнейшее совершенствование и увеличение количества наземных, подземных, надводных, а также воздушных и космических (в том числе и индивидуального пользования) подвижных объектов, а с ними и интенсивности перевозок, решить задачу безопасной, быстрой и своевременной доставки грузов или пассажиров возможно лишь при полной автоматизации перевозок. В этом случае должны в полной мере решаться основная и частные задачи навигации.

Для эффективного функционирования автоматических (автоматизированных) систем необходим широкий их доступ к навигационной информации. Возможность каждого потенциального потребителя навигационной информации получить ее для решения общей (главной) или частных задач навигации, а также средства получения, переработки и доставки этой информации потребителю, называется навигационным обеспечением подвижных объектов.

Требования к навигационному обеспечению подвижных объектов существенно зависят от способа организации движения объекта. Здесь могут рассматриваться объекты, движущиеся по линии (жестко фиксированная траектория), на плоскости (по поверхности), или в трехмерном пространстве с учетом временных требований или без него.

Понятие «навигация» получило расширенное толкование и в связи с применяемыми средствами для определения координат. Мореплаватели вплоть до начала XX ст. для определения координат судна пользовались положением светил на небосклоне. Позже этот способ был назван астрономическим, или астронавигацией. Развитие радиотехники позволило получать навигационную информацию посредством передачи и приема радиосигналов - появилась радионавигация. Использование инерционных свойств гироскопов, которое стало возможным на определенном этапе развития техники и технологии, привело к появлению инерциальной навигации.

На подвижных объектах с современными средствами навигационного обеспечения могут устанавливаться астрономические, геотехнические, светотехнические, оптикоэлектронные, телевизионные и радиотехнические навигационные устройства, системы и комплексные системы.

Навигационное устройство выполняет самостоятельное измерение, как правило, одного параметра, характеризующего движение объекта, и является автономным. Навигационная система включает совокупность взаимосвязанных бортовых и наземных средств, обеспечивающих измерение нескольких параметров, однозначно связанных с движением или координатами подвижного объекта. Навигационные системы могут быть автономными и неавтономными. Комплексные навигационные системы состоят из навигационных устройств и систем, основанных, как правило, на различных принципах действия, в которых выполняется совместное измерение и обработка одних и тех же навигационных параметров подвижного объекта.

Радионавигационные устройства и системы обеспечивают определение радионавигационных параметров путем измерения радиотехническим, (т.е. посредством распространения электромагнитных колебаний в пространстве) способом. Так как ни одно из навигационных, в том числе и радионавигационных, средств не дает исчерпывающего решения основной задачи навигации, существует широкая номенклатура радионавигационных устройств и систем: радиодальномеры, пеленгаторы, угломерно-дальномерные системы ближней навигации, разностно-дальномерные системы дальней навигации, спутниковые радионавигационные системы, навигационные радиолокационные станции. Из перечисленных средств радионавигации навигационные радиолокационные станции имеют ту особенность, что решение задач навигации является лишь одним из их собственных режимов работы. Поэтому авторы [134, 136] их не включают в рассмотрение при решении задач навигации. Между тем, разрешающая способность современных бортовых радиолокационных станций [33], а тем более в режиме синтезирования апертуры, который при современном состоянии вычислительной техники несложно организовать при применении самых сложных алгоритмов [59, 76, 93, 94, 95, 124], позволяет конкурировать им в навигационном режиме со специализированными средствами радионавигации.

При организации навигационного обеспечения необходим системный подход, при котором источники навигационной информации рассматриваются как составная часть информационно-управляющей автоматической системы, включенная в контур управления в качестве задатчика входных воздействий. Качество управления зависит от качества навигационного обеспечения, которое можно оценить вероятностным показателем - эффективностью.

Один из путей повышения эффективности навигации - повышение точности определения координат. Решение этой задачи возможно комплексировани-ем средств навигации с различной спектральной плотностью погрешностей измерения, повышением точности работы отдельных измерителей, а также использованием априорной информации о движении объектов навигации.

Навигационное обеспечение подвижных объектов включает формирование, передачу, прием и обработку радионавигационной информации, а также использование её в контуре управления движением объекта.

Основополагающий вклад в теорию автоматического управления с использованием датчиков, основанных на различных принципах получения информации, внес Красовский A.A. Решению задач обработки сигналов, в том числе и в радионавигации, посвящены исследования Стратоновича P.JL, Тихонова В.И., Ярлыкова М.С., Шебшаевич В. С., Болдина В.А., Харисова В.Н., Олянюк П.В., Пахолкова Г.А., Перова А.И. и др. В работах Максимова М.В., Горгонова Г.И. Дудника П.И., Меркулова В.И. рассмотрены вопросы наведения. Проблеме повышения качества функционирования радиолокационной станции с синтезированием апертуры (РСА) посвящены работы Кондратенкова Г. С., Реутова А.П., Горяинова В.Т., Мансурова В.В., Толстова Е.Ф. Вопросы реализации цифровых автоматов, предназначенных для решения навигационных задач, рассмотрены в работах Мухопада Ю.Ф. Причины нестабильности скорости распространения радиоволн представлены в работах Башкуева Ю.Б.

Актуальность темы. Подвижные объекты транспортных средств (космические, воздушные, морские, речные, железнодорожные и автомобильные) должны осуществлять перевозки экономично, регулярно и безопасно. Повышение эффективности работы транспорта достигается совершенствованием навигационного обеспечения.

Решение задач навигации с максимальной эффективностью возможно при наличии большого объема навигационной информации. Получение навигационной информации о координатах подвижных объектов (ПО) является функцией навигационного обеспечения. Обработку навигационной информации и управление подвижными объектами выполняет информационная система управления (ИСУ).

Повышение качества навигации путем учета реальных рабочих зон радионавигационных систем (РНС) и нестабильности скорости распространения радиоволн, включения в контур навигационного обеспечения навигационной РСА, использования избыточности радионавигационных сигналов и способа организации движения объекта, и, на этой основе, решение задачи структурного синтеза навигационного обеспечения ИСУ ПО, является актуальным.

Цель исследований: разработка методики определения эффективности и структурного синтеза навигационного обеспечения ИСУ ПО с учетом:

- реальных рабочих зон РНС;

- влияния условий распространения радиоволн;

- траектории движения объекта навигации;

- использования информации от навигационной РСА.

Задачи исследований: а) системный анализ, разработка методики и выбор модели оценки эффективности навигационного обеспечения ИСУ ПО; б) исследование пространственных искажений и нестационарности рабочих зон РНС, определение поправок на скорость распространения радиоволн в . РНС дальней навигации; в) обобщение алгоритма обработки радионавигационных сигналов; г) исследование разрешающей способности навигационной радиолокационной станции с синтезированием апертуры при непрерывном сопровождении цели; д) определение поправок погрешностей измерения координат с учетом траектории движения объекта навигации.

Методы исследований основаны на применении теории системного анализа, автоматического управления и современных математических методов обработки сигналов, статистической теории радионавигации.

Научная новизна. В диссертационной работе предмет научной новизны составляет впервые полученный алгоритм определения показателя эффективности навигационного обеспечения с учетом реальных рабочих зон РНС. Применение этого алгоритма позволяет более точно определять возможности решения комплексной навигационной системой (КНС) основной задачи навигации в заданной точке пространства и оптимизировать выбор радионавигационной системы для коррекции счисленных координат.

Предметом научной новизны является также разработка специального математического обеспечения для уменьшения систематических погрешностей в навигационных системах, чем обеспечено дальнейшее развитие методов повышения точности навигационного обеспечения ИСУ ПО.

В состав КНС предложено включать навигационную РСА с непрерывным сопровождением цели, что является дальнейшим совершенствованием структуры комплексной навигационной системы и повышения её эффективности.

Развитием способов обработки информации является разработанный алгоритм коррекции измеренных координат подвижных объектов, движущихся по известной, наперед заданной траектории.

Практическая значимость. Результаты исследований могут быть использованы при синтезе алгоритмов функционирования и структуры комплексной навигационной системы. Применение полученных результатов для существующих КНС позволяет повысить точность навигационного обеспечения путем учета реальной скорости распространения радиоволн и траектории движения.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Математические методы: а) расчета эффективности комплексной навигационной системы, дифференциальных поправок к скорости распространения радиоволн в радиотехнической системе дальней навигации (РСДН) и корректирующих поправок линейных координат объекта, движущегося по жестко заданной траектории, на основе измерений координат в пространстве; б) обобщенного информационного подхода к обработке радионавигационных сигналов;

2. Структурные схемы многоканального оптимального приемника РНС и комплексной навигационной системы с введением в её состав бортовой навигационной РСА.

3. Результаты экспериментальных исследований: навигационного обеспечения подвижного объекта и погрешностей измерений, а также устойчивости работы серийной аппаратуры потребителей РСДН и спутниковой системы навигации (СРНС).

Достоверность результатов подтверждается математически корректной методикой вывода формул и разработки алгоритмов, а также практическими результатами, полученными при проведении экспериментов.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на 11-й Международной научно-техническая конференции «Радиолокация, навигация, связь», Воронеж, 12-14 апреля 2005 года, на 7-й Всероссийской с Международным участием научно-технической конференции «Современные проблемы радиоэлектроники», посвященной 110-й годовщине Дня Радио, Красноярск, 5-6 мая 2005 года, и в 2004-2005 годах на заседаниях объединенного семинара кафедр «Управление техническими системами», «Телекоммуникационные системы», «Автоматика и телемеханика» ИрГУПС.

Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 7 работах, в том числе в шести научных статьях и в одном учебном пособии. Из общего числа публикаций 6 в едином авторстве.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения. Работа содержит 123 машинописных страницы текста, 84 рисунка и 14 таблиц. Библиографический список включает 148 наименований.

4.4. Выводы к главе 4

Экспериментальные исследования РСДН в пределах рабочей зоны доказали существенное отличие реальных скоростей распространения радиоволн от директивно установленного значения Со для данного района. Систематическая погрешность измерений линий положения на местности может достигать сотен метров. Экспериментально подтверждено искажение фазового фронта электромагнитного поля вблизи границы суша-море. Дисперсии погрешностей измерений близки к заявленным в техническом описании приемника А-720. РСДН с компенсацией погрешностей измерений РНП с учетом района навигации может быть использована в составе навигационного комплекса для повышения избыточности навигационной информации.

Эксперимент по испытанию навигационной аппаратуры пользователя MPK19J1 в лабораторных условиях показал, что случайные ошибки определения координат потребителя в целом соответствуют заявленным разработчиком. Систематические погрешности измерений координат на порядок превышают случайные ошибки. Для использования навигационной аппаратуры пользователя MPK19J1 с целью координатного регулирования движения поездов на перегонах значения систематических ошибок определения РНП не являются существенным ограничением. Чтобы использовать СРНС с навигационной аппаратурой пользователя MPK19JI для координатного регулирования в пределах станции, следует искать пути эффективного устранения систематических ошибок определения координат.

Ни один из режимов приема навигационных сигналов (GPS, GPS+ГЛОНАСС или ГЛОНАСС) не обеспечил непрерывного получения навигационных координат. Использование СРНС в качестве источника навигационной информации для координатного регулировании движения поездов ограничено большой плотностью сбоев. Целесообразно включать аппаратуру МРК19Л в состав комплексной системы навигации с непрерывным счислением пути и коррекцией от СРНС.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения диссертационной работы:

1. Предложен информационный обобщенный подход к обработке радионавигационных сигналов.

2. Выполнен системный анализ навигационного обеспечения ИСУ ПО, разработана методика оценки эффективности навигационного обеспечения ИСУ ПО с учетом неоднородности и нестационарности радионавигационного поля, проведено исследование пространственных искажений и нестационарности рабочих зон РНС, выведены формулы вычисления коэффициентов пространственного и временного использования радионавигационного поля.

3. Разработаны структурные схемы многоканального оптимального приемника навигационных сигналов с параллельной первичной обработкой множества радионавигационных сигналов, и комплексной навигационной системы.

4. Определены математические выражения для вычисления поправок на скорость распространения радиоволн в РСДН и коррекции погрешностей измерений координат для объектов навигации, движущихся по физически жестко заданной траектории.

5. Исследована навигационная РСА с непрерывным сопровождении цели, которая позволяет получить сужение синтезированной диаграммы примерно на 16% с подавлением боковых лепестков на 14 дБ.

6. Экспериментальные исследования показали, что систематическая погрешность РСДН составляет более 150 м, аппаратуры МРК19 СРНС - более 90 м (при плотности сбоев не менее 4%). Навигационное обеспечения реального объекта улучшается на 17% при вводе в РСДН поправок на скорость распространения радиоволн.

1. Авиационные радиосвязные устройства / Под. ред. В.И. Тихонова. Учебник для вузов. М.: изд. ВВИА им. проф. Н.Е.Жуковского. 1986. - 440 с.

2. Автоматический радиокомпас АРК-19. Руководство по технической эксплуатации. -М.: 1978. 132с.

3. Азимутально-дальномерный приемник А-312-001. Руководство по технической эксплуатации. ВШ2.529.001. РЭ.

4. Александров М.С., Орлов A.B. Точностные характеристики пеленгаци-онного и разностно-дальномерного методов пассивной грозолокации // Успехи современной радиоэлектроники. N 5. 2003. С. 48-60.

5. Аппаратура МРК19Л. Руководство по эксплуатации. УЭ 2.517.011 РЭ. -Красноярск.: 1999.- 98 с.

6. Атаманян Э.Г. Приборы и методы измерения электрических величин. -М.: Высш.шк. 1989 г. 384 с.

7. Афраймович Э. Л., Караченцев В. А. Исследование интерференционных эффектов при приеме сигналов навигационной системы GPS // Радиотехника. 2004,-№8. С. 31-35.

8. Бабич О.П. Обработка информации в навигационных комплексах. М.: Машиностроение. 1991. 318 с.

9. Базаржапов А. Д., Матвеев М. И., Мишин В. М. Геомагнитные вариации и бури. Новосибирск: Наука. 1979. 243 с.

10. Бачило С. А., Рыбаков О.С. Алгоритмы обнаружения изображений в условиях априорной неопределенности// Авиакосмическое приборостроение. 2004. -№8-С.54-58.

11. Башкуев Ю.Б.,Нгуслаева И.Б., Дембелов М.Г. Распространения ДВ-СВ радиоволн над модельной рельефно-импедансной трассой // 21-ая Всероссийская конференция по распространению радиоволн. Сборник докладов. 4.1. Йошкар-Ола. 2005. С.442-446.

12. Башкуев Ю.Б., Дембелов М.Г. Моделирование распространения длинных и средних волн в гористой местности // Электромагнитные волны и электронные системы. -№6. 2005. С.29-33.

13. Боднер В.А. Системы управления летательными аппаратами. М.: Машиностроение. 1973.- 506 с.

14. Булычев Ю.Г., Шухарин А.Н. Идентификация параметров траектории цели на базе одноканального подвижного пеленгатора // Радиотехника. -№8.-2004. С.3-37.

15. Быков P.E. Теоретические основы телевидения. Учеб. Для вузов.-СПб.: Издательство «Лань». 1998. -288 с.

16. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. Учебник.-М.:Академия. 2003. 576 с.

17. Власов О.В., Смокин И.В. Радиооборудование летательных аппаратов. -М.: Воениздат. 1971.

18. Волков A.A. Интервальное регулирование поездов через низкоорбитальные спутниковые системы связи / Автоматика, связь, информатика. №5 -2000. С.8-12.

19. Волков М.М. Воздушное право. Глава 1. Учебное пособие. Выпуск 1,- Л.: 1975.-23 с.

20. Волоскж В. К., Куртов А. И., Бледнов В. И. Продольный синтез апертуры в задачах оптимальной обработки сигналов при пеленговании воздушных целей // Успехи современной радиоэлектроники. 2004. -N 9-10. С.3-37.

21. Галиев С.Ф. Алгоритм сокращения избыточности радиолокационного изображения // Авиакосмическое приборостроение. 2004. №3. - С.31-34.

22. Глобальная навигационная спутниковая система ГЛОНАСС. Интерфейсный контрольный документ (редакция 4.0). М.: КНИЦ ВКС. 1998. - 54 с.

23. Глобальная спутниковая радионавигационная система ГЛОНАСС / Под ред. В.Н.Харисова, А.И.Перова, В.А. Болдина. -М.: ИПЖР. 1998. 400 с.

24. ГОСТ Р 51709-2001. Автотранспортные средства. Требования безопасности к техническому состоянию и методы проверки, введенному в действие с 01.01.2002 г. Взамен ГОСТ 25478-91. Введ. 01.02.2001 г. -48 с.

25. Громаков Ю.А., Голяницкий И.А., Шевцов В.А. Оптимальная обработка радиосигналов большими системами. -М: Эко-Трендз. 2004. 260 с.

26. Грудинская Г. П. Распространение радиоволн. М.: Высшая школа. 1983.376 с.

27. Демьянов В.В., Афраймович ЭЛ., Кондакова Т.Н. Ухудшение качества функционирования навигационной системы GPS в условиях геомагнитной возмущенности // Солнечно-земная физика. 2002, вып. 3. С. 86-94.

28. Деруссо П., Рой Р., Клауз Ч. Пространство состояний в теории управления. М.: Наука. 1970. -620 с.

29. Дмитриев С.П., Степанов O.A. Многокритериальная задача фильтрации в задачах обработки навигационной информации // Радиотехника. 2004.-№7,- С.33-37.

30. Дудник П.И., Чересов Ю.И. Авиационные радиолокационные устройства. М.: ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского. 1986. - 533с.

31. Ермаков B.C., Колевиатов А.П. Программно-аппаратный комплекс для отладки и тестирования алгоритма и прогаммного обеспечения навигационных систем. Авиакосмическое приборостроение 2004, №9. С.31-35.

32. Иванов A.B. Обнаружение отказов приемных каналов спутниковых радионавигационных систем в навигационном посадочном комплексе путем статистического компьютерного моделирования // Радиотехника. 2004, №4,- С. 15-21.

33. Иванов A.B. Совместное многоальтернативное обнаружение и оценивание сигналов спутниковых радионавигационных систем// Радиотехника. 2004.-№?.- С.42-48.

34. Измеритель ДИСС 013. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. -М.: изд. №11/144677р-т85 з/н. 128 с.

35. Казаков И.Е. Статистическая теория управления в пространстве состояний. -М.: Наука. !975. -432с.

36. Кириллов С.Н., Лоцманов A.A. Алгоритм адаптации нелинейных нерекурсивных фильтров на основе метода наименьших квадратов // Радиотехника. 2004.- №4. С.25-30.

37. Клич С.М. Проектирование СВЧ устройств радиолокационных приемников. -М.: Сов. радио. 1973. 320 с.

38. Клочко В.К. Пространственно временная обработка в бортовой РЛС при получении трехмерных изображений поверхности // Радиотехника. 2004.-№6.- С.3-11.

39. Коданев В. JI. Синтез совместного оптимального алгоритма обработки потока радиосигналов от множества РЭС, // Радиотехника. 2004,- №11. С. 25-29.

40. Козлов Б.А., Ушаков И.А. Справочник по расчету надежности аппаратуры радиоэлектроники и автоматики.-М.: Сов.радио. 1975. -471 с.

41. Колевиатов А.П. Объектно-ориентированное проектирование алгоритмического и программного обеспечения навигационных систем. Авиакосмическое приборостроение. 2004, №9. С.35-40.

42. Колесников Ал. А. Синэнергетический синтез базовых законов векторного управления авиационными объектами и системами // Авиакосмическое приборостроение. 2004. №8. С.24-31.

43. Комин Г.М., Троицкий А.Ю. Бортовое оборудование импульсно-фазовой радиотехнической системы дальней навигации. Рига: РВВАИУ. 1987. -186 с.

44. Кондратенков Г.С., Фролов А.Ю. Радиовидение в передней обзора бортовой радиолокационной станции с синтезированной апертурой антенны // Радиотехника. 2004.- №1. С. 47-49.

45. Концепция многоуровневой системы управления и обеспечения безопасности движения поездов (MC). Проект. Под ред. В.И. Талалаева. Издательство ВНИИУП. 2003, 30 с.

46. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. Для научных работников и инженеров. Пер.с англ./ под ред. И.Г. Арамановича. М.: Наука. 1974.-832с.

47. Кравченко В.Ф., Кураев A.A. Атомарные функции в задачах оптимизации ЛЕВ и ЛОВ 0-типа // Зарубежная радиоэлектроника. 2002 г. №3. С.4-43.

48. Кравченко В.Ф., Рвачев В.А. Wavelet системы и их применение в обработке сигналов. Зарубежная радиоэлектроника. Успехи современной радиоэлектроники. 1996.- № 4. С.3-20.

49. Красовский A.A. Системы автоматического управления полетом и их аналитическое конструирование. -М.: Наука. 1973 560 с.

50. Кринберг, Тащилин «Ионосфера и плазмосфера Земли»

51. Кулешов Д.А., Стрельников Г.Е., Рязанцев Г.Е. Инженерная геодезия. Учебник для вузов. -М.: Картгеоцентр-Геодезиздат. 1996. 304 с.

52. Курекин A.C., Пичугин А.П., Волков A.M., Гавриленко A.C., Ефимов В.Б., Калмыков И.А. Принципы построения космической системы бокового обзора непрерывного действия // Успехи современной радиоэлектроники. 2001. №12 С.25 -31.

53. Максимов М.В., Горгоиов Г.И. Радиоэлектронные системы самонаведения.-М.: Радио и связь. 1982.-304 с.

54. Марюхненко В. С. Обобщенный подход к формированию навигационной информации для подвижных транспортных средств // Информационные системы контроля и управления в промышленности и на транспорте. Иркутск: ИрГУПС. 2005. Вып. 12. С.92-101.

55. Марюхненко В. С. Системы отсчета в навигационных измерениях // Информационные системы контроля и управления в промышленности и на транспорте. Иркутск: ИрГУПС. 2005. Вып.12. С.85-91.

56. Марюхненко B.C. Азимутально-дальномерный приемник А-312-001. Часть1. функциональные схемы. Иркутск: ИВВАИУ. 1993. 63с.

57. Марюхненко B.C. Радиоприемные устройства: Учебное пособие. Ч. 1. -Иркутск: ИВАИИ. 2001.-531 с.

58. Марюхненко B.C. Азимутально-дальномерный приемник А-312-001. Часть

59. Принципиальные схемы. Иркутск: ИВВАИУ. 1993. 98с.

60. Марюхненко B.C. Пространственное распределение ошибок измерений радионавигационных параметров радиотехнической системой дальней навигации // Авиакосмическое приборостроение. 2005, №9. С.25-28.

61. Марюхненко B.C. Электродинамика и распространение радиоволн. Математический аппарат для описания физических явлений. Иркутск: ИВВАИУ. 1994,- 57с.

62. Мельников Ю.П., Попов C.B. О беспеленговых методах позиционирования летательных аппаратов относительно источников излучения // Успехи современной радиоэлектроники. 2002. №12 С.З -7.

63. Меркулов В.И. Осипов JI.A., Самарин О.Ф. Способ коррекции радиолокационного изображения земной поверхности при функционировании бортовой PJIC в режиме реального луча // Радиотехника. 2004.- №8 (82). -С.88-90.

64. Метрология и радиоизмерения: Учеб. для вузов по направлению подгот. дипломир. специалистов "Радиотехника"/В.И. Нефедов , В.И. Хахин, В.К.

65. Битюков и др. ; Под ред.: В.И. Нефедов М. .-Высшая школа. 2003.- 526 с.

66. Миронов М.А., Башаев A.B., Полосин С.А. Контроль целостности в бортовых системах функционального дополнения глобальных спутниковых систем. // Радиотехника. 2004.- №7. С.37-41.

67. Малышев В.В., Куршин В.В. Навигация авиационного потребителя с использованием цифровых карт.http://www.mai.ru/proiects/maiworks/articles/numl2/article8/article.doc. 2005.19 с.

68. Молчанов A.B., Суминов В.И., Чиркин М.В. Формирование доминирующей погрешности лазерного гироскопа.// Авиакосмическое приборостроение. 2004. №9. С.12-19

69. Мухопад Ю.Ф. Микроэлектронные информационно-управляющие системы: учебное пособие. Иркутск: ИрГУПС. 2004. - 404 с.

70. Мухопад Ю.Ф. Проектирование специализированных микропроцессорных вычислителей. Новосибирск: Наука. 1981. - 160 с.

71. Мухопад Ю.Ф., Бадмаева Т.С., Солдатенков Е.Г. Выбор алгоритмов управления для анализа протоколов информационно-управляющих систем // Сб. Информационные системы контроля на транспорте. Иркутск, ИрИ-ИТ. 2002. -вып. 10,- С. 18-20.

72. Мухопад Ю.Ф., Березков JI.O., Скосырский Г.С. Минаев В.И. Микропроцессорные системы БИС ПЗУ. Иркутск: Улан-Удэ: ИГУ. 1984.-144 с.

73. Некрасов A.B. Бортовой альтиметр измеритель скорости и направления ветра над морской поверхностью// Авиакосмическое приборостроение. 2004. №8,- С. 16-20.

74. Олянюк П.В., Астафьев Г.П., Грачев В.В. Радионавигационные устройства и системы гражданской авиации. М.: Транспорт. 1983. 320 с.

75. Основы микроэлектроники: Учебное пособие для вузов/ H.A. Аваев, Ю.Е. Наумов, В.Т. Фролкин. М.: Радио и связь. 1991. - 288 с.

76. О концепции развития структурной реформы железнодорожного транспорта// Автоматика, связь, информатика. -2000. №10. - С.2-7.

77. Пахолков Г.А., Кашинов В.В., Пономаренко Б.В. Вариационный метод синтеза сигналов и фильтров. М.: Радио и связь. 1981. - 232 с.

78. Перов А.И. Синтез и анализ одноэтапного алгоритма обработки сигналов в некогерентном режиме работы приемника СРНС. // Радиотехника. 2004,-№7,- С.30-36.

79. Политехнический словарь / Редкол.: А.Ю. Ишлинский (гл. ред.) и др. 3-е изд., перераб. И доп.-М.: Советская энциклопедия. 1989. - 656 с. Илл.

80. Положение о классификации судов и морских стационарных платформ // Морское право. 2003 г. №3. http://www.sea-law.ru/journal/2003 -08/index.html

81. Пригонюк Н.Д. Моделирование субоптимальных нелинейных алгоритмов приема и комплексной обработки радиосигналов спутниковых навига-ционно-посадочных комплексов с автономным контролем целостности // Радиотехника. 2004.- №7. С.61-68.

82. Проспект НТ9100 GNSS Navigation Management System. Honeywell-Trimbl. 1999. http://www.agp.ru/gps/gps4/gis43.htm.

83. Пустовойт В.И. Хаос в некоторых задачах информатики // Зарубежная радиоэлектроника. Успехи современной радиоэлектроники. 1997.- № 9. -С.4-26.

84. Радиовысотомер РВ-5. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. ГУ 1.000.012.ТО. М. - 59 с.

85. Радиовысотомер РВ-85А. Руководство по технической эксплуатации. ГУ 1.000.091.РЭ. -М. 67 с.

86. Радиолокационные станции обзора земли / Г. С. Кондратенков, В.А.Потехин, А.П.Реутов, Ю.А.Феоктистов; Под ред. Г. С. Кондратен-кова. М.: Радио и связь. 1983.— 272 с.

87. Радиолокационные станции воздушной разведки / А. А. Комаров, Г. С. Кондратенков, Н. Н. Курилов и др.; Под ред. Г. С. Кондратенкова. М.: Воениздат. 1983, — 152 с.

88. Радиолокационные станции с цифровым синтезированием апертуры антенны /В.Н.Антипов, В.Т.Горяинов, А.Н.Кулин, В.В.Мансуров, А.Г.Сухонский, Н.А.Сазонов, М.П.Титов, Е.Ф.Толстов, А.В.Шаповалов; Под ред. В.Т.Горяинова. М.: Радио и связь. 1988.- 304 с.

89. Радиоприемные устройства / Под.ред. А.П. Жуковского. Учебное пособие. М.: Высшая школа. 1989. - 342с.

90. Радиоэлектронное оборудование/ В.А. Болдин, Г.И. Горгонов,

91. B.Д.Коновалов, и др.; под ред. доктора техн. наук, проф. В.М. Сидорина. 1990.-288 с.

92. Разиньков С.Н., Уфаев В.А. Исследование возможностей уменьшения систематических ошибок радиопеленгаторов при суммарно-разностной обработке сигналов // Радиотехника. 2004.- №11. С.54-58.

93. ЮО.Расторгуев В.В., Буй Суан Кхог. Оценка эффективности процесса стабилизации высоты полета при использовании комплексных высотомеров // Радиотехника. 2004.- №8. С. 15-19.

94. Розов А.К. Обнаружение, классификация и оценивание сигналов: Последовательные процедуры: Для инженеров, занимающихся разработкой систем обнаружения сигналов Изд. 2-е, перераб., доп. СПб: Политехника. 2000. -248 с.

95. Ройтенберг Я.Н. Автоматическое управление. М.: Наука. 1978. - 552 с.

96. Российский радионавигационный план// НТЦ «Интернавигация», http://www.internavigation.ru/ М. 1994.

97. Савельев А.Н. Обоснование информационного критерия эффективности и показателя качества радиолокационного комплекса // Радиотехника. 2004,-№10(83).

98. Секунов Н.Ю. Обработка звука на PC. Спб.: БХВ - Петербург. 2001. -1248 с. Илл.

99. Юб.Сетевые спутниковые радионавигационные системы. В. С. Шебшаевич, П.П.Дмитриев, Н.В.Иванцевич и др.; Под ред. В. С. Шебшаевича.- 2-е изд., перераб. и доп. М.: Радио и связь. 1993. - 408 с.

100. Сирота A.A., Лаптюхов М.Н. Оптимальное оценивание случайных процессов и полей в условиях марковского изменения структуры пространства наблюдений // Радиотехника. 2004.- №7. С.5-10.

101. Соловьев Ю.А. Системы спутниковой навигации. М.: Эко-Трендз. 2000.268 с.

102. Солодовников Г. К., Синельников В. М., Крохмальников Е. Б. Дистанционное зондирование ионосферы Земли с использованием радиомаяков космических аппаратов. М.: Наука. 1988. 191 с.

103. ПО.Сосновский A.A., Хаймович И.А. Авиационная радионавигация. Справочник. М.: Транспорт. 1980. -255 с.

104. Справочник по радиолокации. Под ред. М. Сколника. Нью-Йорк. 1970: Пер. с англ. (в четырех томах) / Под общей ред. К.Н. Трофимова; Том 2. Радиолокационные антенные устройства. Под. ред. П.И. Дудника. М.: Сов. радио. 1977.-408с.

105. Справочник по радиолокации. Под ред. М. Сколника. Нью-Йорк. 1970: Пер. с англ. (в четырех томах) / Под общей ред. К.Н. Трофимова. Том 3. Радиолокационные устройства и системы/ Под. ред. A.C. Виницкого. М.: Сов. радио. 1978.-528с.

106. ПЗ.Справочник по спутниковой связи и вещанию / Г. Б. Аскинази, В. Л. Быков, Г. В. Водопьянов и др. М.: Радио и связь. 1983. - 288с.

107. Спутниковые радионавигационные системы. 4.1. Основы функционирования подсистем/ Под ред. В.Н. Харисова. М.: Изд-во ВВИА им. Н.Е. Жуковского. 1997.- 367 с.

108. Стратонович Р.Л. Принципы адаптивного приема. М,: Сов. радио. 1973. -144 с.

109. Пб.Стратонович Р.JI. Теория информации. М.: Сов. Радио. 1975 424 с.

110. Тихонов В.И. Оптимальный прием сигналов. М.: Радио и связь. 1983.320 с.

111. Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. М. : Радио и связь. 1982.-624с.

112. Тихонов В.И., Кульман Н.К. Нелинейная фильтрация и квазикогерентный прием сигналов. М.: Советское радио. 1975.

113. Тихонов В.И., Харисов В.Н. Статистический анализ и синтез радиотехнических устройств и систем: Учеб. пособие для вузов. М.: Радио и связь. 1991.-608с.

114. Толстов Е. Ф., Шаповалов А. В. Разрешающая способность РЛС с синтезированной апертурой антенны при произвольном угле наблю-дения//Радиотехника. — 1983. — № 9. — С. 18—20.

115. Физика космоса: малая энциклопедия // под ред. Р. А. Сюняева. М.: Советская энциклопедия. 1986.-783с.

116. Физическая энциклопедия/ Гл.ред. А.М.Прохоров. Ред. кол. Д.М. Алексеев, A.M. Балдин, A.M. Бонч-Бруевич, A.C. Боровик-Романов и др. Т.З. 1988. 704 с.

117. Худяков Г.И. Эффективные статистические неоднородности волновода земля ионосфера в диапазоне СВД и некоторые их свойства.// Вопросы радиоэлектроники. Сер. ОВР. - 1989. - Вып. 14. - С.75 -80.

118. Чуканов С.Н. Определение ориентации твердого тела по информации приборного составаоб одном направлении.// Авиакосмическое приборостроение. 2004. №3. С. 11-14.

119. Шаманов В.И. Марковские управляемые процессы в задачах оптимизации технического обслуживания систем железнодорожной автоматики // Вестник КазАТК (Казахстан). 2002,- №4. С.З 7.

120. Ярлыков М. С., Пригонюк Н. Д. Заход на посадку и посадка самолетов по сигналам спутниковых радионавигационных систем // Радиотехника. 2001 ,N 1. С. 30-43.

121. Ярлыков М.С. Навигационное обеспечение абонентов систем мобильной связи на основе спутниковых радионавигационных систем // Успехи современной радиоэлектроники. 2001 г.- №9. С.3-34.

122. Ярлыков М.С. Статистическая теория радионавигации. — М.; Радио и связь. 1985.-344 с.

123. Ярлыков М.С., Богачев А.С. Оценка эффективности радиоэлектронных пилотажно-навигационных комплексов // Радиотехника. 1981, т.36.- №9.

124. Ярлыков М.С., Болдин В.А., Богачев А.С. Авиационные радионавигационные устройства и системы. Учебник для вузов. М.: изд. ВВИА им. проф. Н.Е.Жуковского. 1980.-383 с.

125. Ярлыков М.С., Кудинов А.Т. Повышение качества функционирования спутниковых радионавигационных систем за счет использования информационной избыточности // Радиотехника. 1998, N2. С.3-11.

126. Ярлыков М.С., Ярлыкова С.М. Оптимальные алгоритмы комплексной оптимальной обработки векторных дискретно-непрерывных сигналов // Радиотехника. 2004.- №7. С. 18-29.

127. Aarons J., Mendillo М., Kudeki Е. et al. GPS phase fluctuations in the equatorial region during the MISETA 1994 campain. J. Geophys. Res. 1996, V. 101, N A12, P. 26851

128. APRILL II. Навигатормарин. Мурманск, http:// www.navmarin.ru/ nayada. html.

129. Basu S., Basu S., MacKenzie E., Whitney H.E. Morphology of phase and intensity scintillations in the auroral oval and polar cap. Radio Sci. 1985, V. 20, N 3,P. 347-356.

130. Basu Santimay, MacKenzie E., and Basu Sunanda. Ionospheric constraints on VHF/HUF communications links during solar maximum and minimum periods. Radio Science. 1988, V. 23, P. 363-378.

131. Blomenhofer H., Meyer-Hilberg J. Availability and Accuracy During Precision Approaches and Automatic Landings// 5-th Intern. Conf. On Differential Satellite Navigation Systems, St. Petersburg. 1996, Add. Vol., Paper № 43.

132. Reinisch B.W., Haines D.M., BibI K., Galkin I., Huang X., Kitrosser D.F., Sales G.S., and Scali J.L. Ionospheric sounding support of OTH radar. Radio Science. 1997, V. 32.- № 4, P. 1681-1694.

133. Rogister A., D'Angelo N., Type II irregularities in the equatorial electrojet. JGR. 1970, V. 75, P. 3879-3887.

134. Shaer et al. Global and Regional Ionospheric model using GPS double difference phase observable // IGS worsh. Proc. 1995. P. 77-91.

135. Shan S.J., Lin J.Y., Kuo F.S. et al. GPS phase fluctuation observed along the American sector during low irregularity activity months of 1997-2000. Earth Planets and Space. 2002, V. 54, N 2, P. 141-152.

136. Skone, S. and M. de Jong. 2001. Limitations in GPS receiver tracking performance under ionospheric scintillation. Physics and Chemistry of the Earth, Part A 26/6-8, P. 613-621.