Методы и алгоритмы навигационных определений с использованием ретранслированных сигналов спутниковых радионавигационных систем тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.12.14, кандидат технических наук Пудловский, Владимир Борисович

• Пудловский, Владимир Борисович
• кандидат технических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат технических наук Пудловский, Владимир Борисович

Перечень сокращений.

Список обозначений. ^ 3

Глава 1. Особенности приема и обработки ретранслированных сигналов

1.1. Общие принципы обработки сигналов в аппаратуре потребителей спутниковых радионавигационных систем.

1.1.1. Навигационные параметры и функции сигналов СРНС.

1.1.2. Модель сигнала НКА СРНС.

1.1.3. Методы и алгоритмы навигационно-временных определений в аппаратуре потребителей по сигналам НКА.

1.2. Навигационные параметры и функции сигналов в АПРС.

1.2.1. Статистические модели каналов передачи прямых и ретранслированных сигналов СРНС.

1.2.2. Анализ и классификация основных типов ретрансляторов радионавигационных сигналов.

1.2.3. Модели сигналов, навигационные и радионавигационные параметры сигналов в АПРС.

1.3. Методы навигационно-временных определений с использованием ретранслированных сигналов СРНС.

1.3.1. Дальномерные методы определения координат при использовании только ретранслированных сигналов.

1.3.2. Доплеровские методы определения скорости и координат при использовании только ретранслированных сигналов.

1.3.3. Совместное использование прямых и ретранслированных сигналов НКА.

1.3.4. Сравнительный анализ способов определения координат по прямым и ретранслированным сигналам СРНС.

1.4. Выводы по главе 1.

Глава 2. Алгоритмы навигационных определений на основе прямых и ретранслированных сигналов СРНС при использовании ретранслятора в качестве опорной радионавигационнои точки.

2.1. Особенности построения ОРНТ на базе ретрансляторов.^

2.1.1. Основные задачи, решаемые с использованием РРНТ.

2.1.2 Выбор схемы ретрансляции сигналов для РРНТ.

2.1.3. Особенности использования сигналов РРНТ для дифференциальной коррекции.

2.2. Синтез оптимальных алгоритмов совместной обработки прямых и

ЛПТ1Л со ретранслированных сигналов СРНС для навигационных определении

2.2.1. Выбор и обоснование модели динамики компонент вектора состояния потребителя.

2.2.2. Синтез одноэтапного алгоритма совместной когерентной обработки прямых и ретранслированных сигналов НКА.

2.2.3. Синтез двухэтапного алгоритма совместной когерентной обработки прямых и ретранслированных сигналов НКА.

2.2.4. Синтез алгоритмов дифференциальной коррекции при совместной обработке прямых и ретранслированных сигналов СРНС.

2.3. Моделирование и сравнительная оценка потенциальной точности

НВО с использованием РРНТ.

2.3.1. Моделирование погрешностей навигационных определений наземных потребителей с использованием РРНТ.

2.3.2. Моделирование погрешностей относительных измерений при совместной обработке прямых и ретранслированных сигналов СРНС.

2.4. Выводы по главе 2.

Глава 3. Алгоритмы навигационных определений при использовании ретрансляторов в системах внешнетраекторных измерений динамичных объектов. ^

3.1. Выбор и обоснование схемы ретрансляции сигналов СРНС для системы ВТИ.

3.2. Синтез оптимальных алгоритмов обработки прямых и ретранслированных сигналов СРНС в системах внешнетраекторных измерении.

3.2.1. Выбор и обоснование модели динамики компонент вектора состояния для АПРС системы ВТИ.

3.2.2. Синтез одноэтапного алгоритма совместной обработки прямых и ретранслированных сигналов СРНС в некогерентном режиме для АПРС системы ВТИ.

3.2.3. Синтез одноэтапного алгоритма совместной обработки прямых и ретранслированных сигналов СРНС в АПРС в когерентном режиме.

3.3. Синтез двухэтапных алгоритмов обработки ретранслированных сигналов НКА для системы ВТИ.

3.3.1. Синтез алгоритмов первичной обработки ретранслированных сигналов в когерентном режиме для систем ВТИ.

3.3.2. Особенности алгоритмов вторичной обработки ретранслированных сигналов для ВТИ.

3.4. Моделирование и сравнительная оценка потенциальной точности системы ВТИ с использованием ретрансляторов сигналов СРНС. ^^

3.4.1. Моделирование погрешностей навигационных определений высокодинамичных JIA в системе ВТИ.

3.4.2. Сравнительная оценка эффективности использования ретрансляторов сигналов СРНС в системах ВТИ.

3.5. Выводы по главе 3.

Глава 4. Результаты экспериментальных исследований ретрансляционной аппаратуры.

4.1. Результаты испытаний ретранслятора с узкополосным пилотсигналом.

4.2. Результаты исследований ретранслятора сигналов НКА с широкополосным пилот - сигналом. ^^

4.2.1. Аппаратура БРМ.

4.2.2. Аппаратура приема ретранслированных сигналов.

4.2.3. Результаты испытаний в 32 ГНИИИ МО РФ.

4.2.4. Результаты натурных испытаний макета канала ретрансляции

4.3. Внедрение результатов диссертационной работы.

4.4. Выводы по главе 4.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методы и алгоритмы навигационных определений с использованием ретранслированных сигналов спутниковых радионавигационных систем»

Радионавигация как самостоятельная область радиотехники насчитывает уже более 60 лет, однако только в последние 30 лет, с появлением спутниковых радионавигационных систем (СРНС) второго поколения ГЛОНАСС (РФ) и GPS (США) [1, 2], была решена проблема создания глобального непрерывного во времени и пространстве радионавигационного поля, обеспечивающего близкие к теоретическому пределу точности определения координат объектов, в том числе высокодинамичных.

В настоящее время спутниковая радионавигация рассматривается как одна из важнейших высоких технологий, обеспечивающих информационную независимость и безопасность государства. Федеральная целевая программа «ГЛОНАСС», предусматривают широкое внедрение современных достижений технологии СРНС в системы специального, двойного и гражданского назначения [60].

Опыт эксплуатации СРНС дает все основания утверждать, что основные принципы их построения и функционирования - среднеорбитальная группировка навигационных космических аппаратов (НКА), высококогерентные широкополосные навигационные сигналы, совместное использование дальномерных, доплеровских и фазовых методов навигационно-временных определений (НВО), являются оптимальными или близкими к ним, а сами эти системы на момент их создания представляли собой высшую точку развития радионавигации.

Дальнейший прогресс в области повышения качества НВО (точности, доступности, достоверности [3, 4]) связан, во-первых, с развитием структуры СРНС (как в целом, так и ее составных частей), а во-вторых - с разработкой более совершенных методов и алгоритмов НВО.

Развитие структуры СРНС второго поколения в настоящее время идет по пути создания так называемых средств функциональных дополнений (СФД), как космического базирования (геостационарные спутники действующих и развертываемых систем WAAS, EGNOS, MSAS, IRNSS, СДКМ [5, 6]), так и наземных (контрольно-корректирующие станции (ККС) различных дифференциальных подсистем (ДПС).

В локальных районах, где требуется повышенное качество НЕЮ (например - в зонах крупных аэропортов), либо низка доступность сигналов НКА и ДПС (например — в горной местности), актуальным является использование радионавигационных полей, создаваемых другими источниками навигационных сигналов, выполняющими функции дополнительных опорных радионавигационных точек (ОРНТ). Наиболее известным вариантом СФД такого класса являются псевдоспутники (в англоязычной литературе -pseudolite) [7-14] - неподвижные источники навигационных сигналов, по структуре и параметрам аналогичные сигналам НКА. В данной диссертации исследуется другой вариант решения той же задачи: СФД на основе ретрансляторов сигналов НКА (в англоязычной литературе — synchrolite [8]). Как будет показано, применение ретрансляторов позволяет при минимальных финансовых и аппаратурных затратах решить многие практически важные задачи.

Совершенствование методов и алгоритмов НВО для аппаратуры потребителей (АП) СРНС идет по нескольким направлениям.

Прежде всего, отметим быстрое развитие различных вариантов дифференциальных (относительных) измерений, основанных на совместной обработке информации, извлекаемой из сигналов НКА и СФД. За счет такой обработки удается устранить, или, по меньшей мере, уменьшить коррелированную составляющую погрешности измерения радионавигационных параметров (РНП), и, соответственно, повысить точность НВО (см. далее).

Одновременно активно развиваются методы и алгоритмы, позволяющие повысить эффективность обработки радионавигационных сигналов на всех ее основных этапах, а именно:

- при пространственной, временной и спектральной обработке сигналов в радиочастотном блоке [15, 16];

- при поиске и обнаружении сигнала устройствами оптимальной (согласованной) фильтрации [17, 18];

- при оценке радионавигационных параметров (РНП), навигационных параметров (НП) или (и) параметров вектора состояния (ВС) потребителя в следящих измерителях.

Методы, отнесенные к первым двум группам, в данной работе не рассматриваются. Предметом диссертации являются методы и алгоритмы обработки сигналов НКА в устройствах фильтрации НП или ВС. В настоящее время эти методы развиваются в основном в направлении комплексной фильтрации задержки кода совместно с фазой несущей и/или доплеровского сдвига частоты (ДСЧ), что позволяет существенно снизить погрешности НВО [3, 18-21]. При этом наряду с традиционными алгоритмами НВО, предполагающими разделение процесса оценки пространственных координат и других составляющих ВС потребителя на два этапа - первичную (выделение и фильтрацию РНП) и вторичную (фильтрацию НП и компонент ВС) обработку, большое внимание уделяется одноэтапным алгоритмам совместной обработки совокупности измерений РНП по всем доступным сигналам СРНС [19-31]. В отличие от двухэтапных алгоритмов решения навигационной задачи (НЗ), являющихся по сути эвристическими, интенсивно развиваемые в настоящее время одноэтапные алгоритмы базируются на результатах оптимального синтеза общей для всех наблюдаемых НКА замкнутой системы слежения за компонентами ВС потребителя [25, 26, 28, 29] (см. ниже).

Именно такой подход выбран в данной диссертации для обработки ретранслированных сигналов НКА с целью повышения качества НВО. Используемые в этом случае алгоритмы должны обеспечивать не только обработку сигналов, полученных от ретрансляторов, но и совместную обработку «прямых» (принимаемых непосредственно от НКА) и ретранслированных сигналов. Поэтому в диссертации синтезу и анализу одноэтапных алгоритмов обработки навигационных сигналов уделено большое внимание.

Таким образом, в качестве основных направлений исследований в данной диссертации избраны:

- на системно-структурном уровне — особенности построения и использования СФД СРНС на основе ретрансляторов сигналов НКА;

- на программно-алгоритмическом уровне — анализ методов НЕЮ с использованием ретранслированных и прямых сигналов НКА, а также синтез оптимальных алгоритмов обработки этих сигналов.

Уточним используемую в работе терминологию.

Под общим термином «ретранслятор» в радиотехнической литературе обычно понимают достаточно широкий класс устройств, реализующих функции приема и переизлучения сигналов. В частности, применительно к системам связи различают ретрансляторы без обработки сигналов, в которых осуществляется только перенос сигнала по спектру; и ретрансляторы с частичной и полной обработкой сигналов, под которыми понимают соответственно операции согласованной фильтрации без принятия решения о переданном символе или регенерации переданных символов с принятием таких решений [32].

Отличие радионавигационных систем состоит в том, что РНП сигналов НКА (задержка, доплеровский сдвиг и фаза несущей), по которым определяется ВС потребителя, формируются непосредственно в процессе распространения сигнала на всем протяжении трассы «НКА - потребитель». Выделение этих параметров в какой либо промежуточной точке трассы с точки зрения потребителя, находящегося в другой точке, лишено смысла, поскольку выделенные параметры не могут быть использованы для оценки его ВС.

Поэтому основным объектом исследований в данной работе является ретранслятор без обработки сигнала, т.е. устройство, осуществляющее прием, преобразование и переизлучение сигналов СРНС с полным сохранением спектра исходных (принятых) сигналов НКА. Некоторые варианты схем ретрансляторов сигналов НКА, в которых производится преобразование (сужение) спектра принятого сигнала [34-36], конспективно описаны ниже (см. раздел 1.2.2.).

В патентной и научно-технической литературе [34-54, 61] описаны два основных варианта применения ретрансляторов (далее по тексту — «Р») сигналов НКА СРНС.

1. Использование Р, координаты которого известны с высокой точностью, в качестве дополнительной ОРНТ (далее по тексту — «Ретрансляционная радионавигационная точка, РРНТ»). В этом случае потребители, принимающие сигналы РРНТ, могут определять свой ВС на основе как прямых, так и ретранслированных сигналов, а также путем их совместной обработки. В последнем случае непосредственно в АП появляется возможность расчета дифференциальных поправок к результатам НВО, выполненных на основе обработки только прямых сигналов НКА (подробнее см. раздел 2).

В литературе описан ряд систем, реализующих такой подход [51-56]. В частности, в работах [51-54] рассмотрены системы и способы повышения качества НВО во время посадки летательных аппаратов (JIA) с использованием ретранслированных сигналов СРНС, в том числе и в дифференциальном (относительном) режиме. Фактически Р в этом случае совмещает функции двух гораздо более сложных и дорогих устройств — псевдоспутника и ККС. В патенте [55] предлагается система на базе Р в комбинации с интерферометром, что позволяет определять угловое отклонение заходящего на посадку JIA от глиссады. В ряде современных зарубежных работ по радионавигации Р рассматривается как средство создания вторичного радионавигационного поля внутри помещений и зданий [57].

2. Использование Р в системах внешнетраекторных измерений (ВТИ) для определения ВС объекта. Положение объекта, на борту которого установлен

Р, определяется путем приема и обработки ретранслированных сигналов, в том числе совместно с прямыми сигналами НКА. Координаты точки приема этих сигналов (наземного измерительного пункта - НИП) в этом варианте, как правило, считаются известными.

Данный вариант применения Р получил даже большее развитие, чем первый. Именно с задачами ВТИ для полигонных испытаний связаны первые разработки аппаратуры, реализующей принцип ретрансляции сигналов СРНС [37,41].

Рассмотрим основные направления в развитии технических средств ВТИ, использующих сигналы СРНС в ходе испытаний образцов В и ВТ.

Первое направление (см. рисунок 1), предусматривает размещение на борту объекта (например - ЛА) комплекта АП, которая определяет ВС носителя [124]. Для передачи результатов навигационных измерений на НИП требуется соответствующий канал связи с пропускной способностью 1-10 кбит/с. (Для возвращаемых объектов возможна также регистрация и хранение результатов навигационных измерений непосредственно на борту и их обработка по окончании эксперимента).

Сч/ НКАг

НКА,

НКА,

НКА, / лУ= „ г--- ' у ✓ / ж V '

Аппаратура потребителя эталонная

Блок совместной обработки

Приемник телеметрии

НИП

4 / V

I--------">

I Радиолиния I Летательный аппарат с / бортовой АП / у / /

Аппаратура потребителя бортовая Накопитель

Передатчик Радиомодем телеметрии объект

Рисунок 1

Второе направление (рисунок 2) предусматривает установку на борту объекта ретранслятора сигналов НКА, которые после переноса их спектра на другую несущую частоту передаются на измерительный пункт для дальнейшей обработки в аппаратуре приема ретранслированных сигналов (АПРС). Сигналы от Р, принятые АПРС, имеют задержку и частотный сдвиг относительно прямых сигналов НКА, обусловленные соответственно суммой дальностей «НКА - Р» и «Р - АПРС» и суммой ДСЧ, возникающих при движении Р относительно НКА и АПРС. Измеряя эти РНП можно однозначно определить текущее местоположение и параметры движения объекта.

Рисунок 2

Начиная с 70-х г.г. 20 века в США был выполнен целый ряд программ по созданию систем ВТИ с использованием Р сигналов СРНС GPS. К ним относятся система SATRACK, предназначенная для полигонных испытаний МБР подводных лодок TRIDENT, система TSPI, предназначенная для испытаний разнообразных подвижных средств ВВС, ВМФ и Армии США, системы, созданные в рамках программы ERIS, и ряд других [37-42].

Отечественные разработки в указанных направлениях [60, 61, 119], не получили пока должного развития.

Опыт использования таких систем в то время подтвердил их высокую технико-экономическую эффективность и наличие у них ряда преимуществ перед традиционными системами ВТИ. В этой связи необходимо отметить, что на начальном этапе развертывания и использования СРНС основными аргументами в пользу применения на невозвращаемых малоразмерных объектах ретрансляционного варианта ВТИ были относительная дешевизна, простота, небольшие вес и габариты бортовой аппаратуры (ретранслятора). Массогабаритные и стоимостные характеристики «полномасштабной» АП в то время исключали возможность ее применения на борту малоразмерных невозвращаемых объектов; такая аппаратура применялся в основном на средствах пилотируемой авиации, а также на крупных невозвращаемых объектах, стоимость которых существенно превышала стоимость одного комплекта АП.

В настоящее время, когда серийно выпускаются модули АП весом менее 10 г и стоимостью менее 50 долл. США [58-59], эти преимущества Р в значительной степени утрачены. Для многих приложений наиболее экономичным решением в современных условиях является установка на борту объекта такого модуля и организация канала передачи координатно-временной информации на НИП [124].

Однако для ВТИ высокодинамичных объектов такое решение приемлемо далеко не всегда из-за свойственных большинству типов АП особенностей аппаратурных и алгоритмических решений, которые ограничивают рабочий диапазон бортового приемника по скорости и ускорению, требуют времени на поиск и перезахват сигналов НКА, не позволяют повысить точность и темп навигационных измерений без привлечения дополнительной информации. Для некоторых объектов, например - артиллерийских снарядов, попытки решить задачу ВТИ путем размещения на борту снаряда АП и канала передачи данных наталкивается на ряд дополнительных проблем, обусловленных прежде всего вращением снаряда во время полета, что приводит к усложнению и удорожанию бортовой аппаратуры. По-видимому, для таких объектов применение АП на борту оправдано в случаях, когда результаты HB О используются не только на НИП, но и непосредственно в контуре управления объекта (например - в корректируемых боеприпасах).

Таким образом, применение ретрансляционных методов в системах ВТИ во многих случаях оказывается наиболее рациональным решением задачи. При этом не менее важной, чем создание соответствующей аппаратуры, является задача разработки программно-алгоритмического обеспечения, учитывающего особенности задачи НВО с использованием ретранслированных сигналов.

Единую методическую основу для решения указанной задачи дает теория оптимальной линейной и нелинейной фильтрации марковских процессов. Общая теория статистического синтеза оптимальных (по различным критериям) линейных и нелинейных алгоритмов оценивания и фильтрации марковских процессов развита в работах А.Н. Колмогорова, Н. Винера, P.E. Калмана, Р.Л. Стратоновича. Заметный вклад в применение этой теории в радиотехнических системах внесли работы В.И. Тихонова, В.Н. Харисова [17], С.М. Ярлыкова [62, 63], А.И. Перова [20], а также Э.Сейдж и Дж. Меле [64], на основе которых был получен целый ряд новых эффективных алгоритмов фильтрации сигналов и обработки навигационной информации для АП СРНС [24-29].

Однако работы посвященные синтезу алгоритмов оптимальной обработки ретранслированных сигналов НКА встречаются крайне редко. Среди отечественных публикаций можно выделить работы [52-53], в которых описаны методы НВО с использованием ретранслятора сигналов НКА, а также диссертацию [51], содержащую синтез алгоритма первичной обработки для АП в частном случае приема только одного ретранслированного сигнала.

Публикации, где затрагиваются теоретические аспекты совместной обработки прямых и ретранслированных сигналов и вопросы анализа и синтеза соответствующих оптимальных и квазиоптимальных алгоритмов практически отсутствуют.

Таким образом, актуальность данной работы определяется необходимостью проработки комплекса не исследованных до сих пор теоретических вопросов, связанных с синтезом и анализом оптимальных и квазиоптимальных алгоритмов обработки сигналов, принимаемых от неподвижных и подвижных Р, а также алгоритмов обработки этих сигналов совместно с прямыми сигналами НКА. Кроме того, большой практический интерес представляет исследование структуры и возможности реализации СФД СРНС на основе ретрансляторов сигналов НКА.

Обзор результатов известных работ в области оптимальной обработки сигналов в АП СРНС, а также публикаций по использованию ретрансляторов сигналов НКА выявил ряд нерешенных проблем, которые и исследуются в настоящей диссертации:

• Повышение эффективности и качества НЕЮ объектов в локальном районе с помощью СФД СРНС на основе использования Р сигналов НКА.

• Разработка двухэтапных и одноэтапных алгоритмов оптимальной (по критерию минимума дисперсии ошибки фильтрации информативного параметра) совместной обработки прямых и ретранслированных сигналов НКА, в том числе для НВО потребителей.

• Разработка алгоритмов дифференциальной коррекции НП прямых и ретранслированных сигналов НКА в АП с целью повышения точности НВО.

• Разработка двухэтапных и одноэтапных алгоритмов оптимальной (когерентной или некогерентной) обработки сигналов в аппаратуре НИП при использовании ретранслятора в системе ВТИ.

Целью диссертации является разработка комплекса вопросов, связанных с использованием Р сигналов СРНС для решения двух основных проблем.

1. Повышение достоверности, доступности и точности НЕЮ по сигналам СРНС в локальном районе, в том числе в сложных условиях (отсутствие постоянной радиовидимости необходимого числа НКА, неудовлетворительная геометрия радиовидимого созвездия и т.п.), за счет приема сигналов неподвижной РРНТ с известными координатами.

2. Получение с помощью Р, установленного на борту подвижного объекта, информации о текущих координатах и параметрах движения носителя.

В соответствии с поставленной целью в диссертации решены следующие задачи:

1. Анализ методов навигационно-временных определений с использованием ретранслированных сигналов СРНС.

2. Разработка модели сигналов ретранслятора, а также НП и РНП этих сигналов для аппаратуры приема ретранслированных сигналов.

3. Синтез алгоритмов на основе совместной когерентной обработки сигналов НКА и стационарной РРНТ:

- одноэтапных алгоритмов НВО и дифференциальной коррекции координат для аппаратуры потребителя;

- алгоритмов первичной обработки ретранслированных сигналов СРНС совместно с пилот-сигналом (ПС) от Р для двухэтапного алгоритма НВО.

4. Синтез алгоритмов совместной обработки прямых и ретранслированных сигналов НКА совместно с пилот-сигналом от Р для АПРС системы ВТИ:

- одноэтапного алгоритма фильтрации траектории Р в некогерентном и когерентном режимах слежения за его сигналами;

- алгоритмов первичной когерентной обработки сигналов Р для двухэтапного алгоритма определения параметров его траектории.

5. Разработка программных средств имитационного моделирования для исследования характеристик синтезированных алгоритмов.

6. Разработка макетов канала ретрансляции сигналов СРНС для экспериментальных исследований.

Методы исследований. При решении указанных выше задач в теоретических и экспериментальных исследованиях были использованы методы теории вероятности и случайных процессов, статистического анализа и синтеза, методы оптимальной линейной и нелинейной фильтрации, а также методы имитационного моделирования, полунатурных и натурных испытаний.

Научная новизна результатов, полученных в диссертации, состоит в следующем.

1. На основе методов оптимальной нелинейной фильтрации синтезированы оптимальные алгоритмы одноэтапной совместной обработки сигналов Р и НКА для когерентного и некогерентного режимов работы АПРС.

2. Синтезированы алгоритмы комплексной первичной обработки ретранслированных сигналов СРНС совместно с ПС для двухэтапного когерентного режима работы АПРС.

3. Синтезирован одноэтапный алгоритм дифференциальной коррекции координат потребителя только по результатам совместной обработки сигналов НКА и РРНТ (без использования внешней корректирующей информации).

4. Результаты исследований точностных характеристик разработанных алгоритмов обработки сигналов НКА и ретрансляторов, полученные как методами математического моделирования, так и в процессе лабораторных и натурных испытания макетов ретрансляционной аппаратуры.

Практическая значимость полученных в диссертации результатов заключается в следующем:

1. Предложена и обоснована структура СФД СРНС ГЛОНАСС с использованием ретрансляторов в качестве дополнительных опорных радионавигационных точек, позволяющая повысить качество НЕЮ в локальном районе в сложных условиях приема прямых сигналов НКА.

2. Предложена структура системы ВТИ с использованием ретрансляторов сигналов НКА, позволяющая повысить качество определения параметров траектории динамичных объектов.

3. Разработаны программные средства, позволяющие оценить характеристики НВО с использованием ретранслированных сигналов на этапах разработки и проектирования СФД и систем ВТИ.

4. Разработаны, изготовлены и исследованы макеты каналов ретрансляции, проведена экспериментальная отработка предлагаемых алгоритмов, в том числе по реальным спутниковым сигналам.

Реализация и внедрение результатов исследования

Результаты диссертации использованы при проведении ряда научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ выполненных автором в 3 ЦНИИ МО РФ в период 1990 - 2008 гг., в 46 ЦНИИ МО РФ и в ОАО «НПК «Тристан», а также на кафедре PJI-1 и в НИИ РЭТ МГТУ им. Баумана, в том числе в следующих НИР: «Авальман-МГТУ», «Штифт», «Траектория-МГТУ», что подтверждено соответствующими актами об использовании. Материалы исследований были использованы при задании ТТЗ на ОКР «Преломление» выполняемой в рамках ФЦП «ГЛОНАСС» [60].

Апробация результатов работы

По материалам диссертации сделано более 15 докладов на научно-технических семинарах и конференциях, в том числе:

• на международной научно-технической конференции «Спутниковые системы связи и навигации», Красноярск, 1997 г.

• на международных научно-технических конференциях «Радиолокация, радионавигация, связь», Воронеж, Воронежский государственный университет, 2003, 2004, 2008 г.г.

• на российской научно-технической конференции «Современное состояние и проблемы навигации и океанографии» (Н0-2004), Санкт-Петербургбург, 2004 г.

• на научно-технических конференциях «Радиооптические технологии в приборостроении», МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004, 2005, 2007, 2008 г.г.

Личное участие

Основная часть работы была выполнена автором лично.

Программное обеспечение в среде MATLAB для исследования характеристик разработанных алгоритмов разрабатывалось и отлаживалось при участии аспиранта кафедры PJI-1 МГТУ им. Н.Э. Баумана A.B. Пельтина.

Разработка и создание макета канала ретрансляции для экспериментального исследования характеристик навигационно-временных определений в интересах определения параметров траектории динамичных объектов (Глава 4) было проведено совместно с коллективами специалистов кафедры РЛ-1 МГТУ им. Н.Э. Баумана (руководитель группы Михайлицкий В.П.) и кафедры Сибирского федерального университета (руководитель группы Гребенников A.B.).

Публикации

Результаты диссертационной работы изложены в более 30 публикациях, из них 6 в изданиях, входящих в Перечень ВАК, в том числе:

- четыре статьи в журнале «Вестник МГТУ. Приборостроение» [84, 86, 98, 109];

- две статьи в журнале «Радиотехника» [68, 100]; а также в разделе учебного пособия «Информационные технологии в радиотехнических системах»: под ред. И.Б. Федорова Изд. МГТУ, М. 2004 [78].

По теме диссертации получены одно авторское свидетельство [79], два патента РФ [81,82] и одна заявка на патент РФ [80].

Результаты диссертационной работы, выносимые на защиту:

• защищенная патентом структура системы СФД СРНС на базе РРНТ;

• одноэтапные алгоритмы HBO и дифференциальной коррекции координат АПРС по результатам совместной обработки сигналов НКА и РРНТ в когерентном режиме слежения;

• алгоритм комплексной первичной обработки ретранслированных сигналов СРНС совместно с пилот-сигналом РРНТ для двухэтапного алгоритма НВО в когерентном режиме работы АПРС;

• одноэтапные алгоритмы совместной обработки прямых, ретранслированных сигналов СРНС и пилот-сигнала для некогерентного и когерентного режимов работы АПРС при использовании ретранслятора в системах ВТИ;

• алгоритм комплексной первичной обработки ретранслированных сигналов НКА совместно с пилот-сигналом от Р в когерентном режиме слежения для двухэтапного алгоритма АПРС системы ВТИ;

• результаты исследований точностных характеристик разработанных алгоритмов АПРС для обработки сигналов НКА и ретрансляторов;

• результаты экспериментальных исследований макетов ретрансляционной аппаратуры.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и 3 приложений. Основная часть работы изложена на 237 страницах и содержит 15 таблиц и 63 рисунка.

Заключение диссертации по теме «Радиолокация и радионавигация», Пудловский, Владимир Борисович

4.4. Выводы по главе 4

1. Проведенные эксперименты подтвердили принципиальную возможность использования ретранслированных с борта объекта сигналов СРНС GPS для определения координат и скорости динамичного объекта — вертолета МИ-2 или автомобиля.

2. Весь комплекс аппаратуры макета канала ретрансляции успешно прошел натурные полевые испытания на площадке Радиотелескопа МГТУ им. Н.Э. Баумана (г. Дмитров, МО), в ходе которых были подтверждены работоспособность макета фрагмента системы ВТИ и его соответствие заданным техническим характеристикам.

3. Использованная схема канала с широкополосным аналоговым ретранслятором позволяет проводить измерения псевдодальности и доплеровской частоты с потенциальной точностью характерной для измерений по прямым сигналам НКА. Высокая точность оценки навигационных параметров обеспечивается за счет комплексного использования измерений по дальномерному коду и приращений значения фазы сигнала несущей частоты ретранслированных сигналов НКА.

4. Метрологические характеристики АПРС, полученные при первичной аттестации макета канала ретрансляции, а также оценки погрешностей РНП ретранслированных сигналов по результатам натурных испытаний в целом хорошо согласуются с оценками погрешности этих параметров, полученных по результатам расчетов и имитационного моделирования двухэтапных алгоритмов.

5. Широкополосная фазовая модуляция пилот-сигнала в ретрансляторе позволяет излучать его в общей полосе с сигналами НКА, а также измерять в одном из каналов АПРС его радионавигационные параметры (прежде всего доплеровскую частоту и/или фазу несущей) параллельно с измерением навигационных параметров по ретранслированным сигналам НКА в других каналах АПРС.

6. Схемы организации полевых натурных испытаний макета канала ретрансляции, набор средств измерений и перечень нормированных характеристик использованных для этих экспериментов предлагаются в качестве основы методики экспериментальной проверки и метрологической аттестации измерительного канала системы ВТИ с использованием ретрансляции сигналов НКА.

7. Результаты исследований по теме диссертации были использованы при проведении ряда НИОКР выполненных в 3 ЦНИИ МО РФ, в 46 ЦНИИ МО РФ и в ОАО «НПК «Тристан». В настоящее время на их основе в НИИ РЭТ МГТУ им. Н.Э. Баумана выполняется ОКР «Преломление», заданной в рамках 5-й подпрограммы ФЦП «ГЛОНАСС».

Заключение и общие выводы

Настоящая диссертационная работа посвящена проблеме повышения эффективности и качества навигационно-временных определений с использованием ретрансляторов сигналов СРНС в интересах решения задач потребителей в условиях ограничения видимости НКА, а также для определения параметров траектории динамичных объектов в системах ВТИ. С целью решения указанной проблемы в работе проведены: анализ методов навигационно-временных определений с использованием ретранслированных сигналов СРНС; синтез оптимальных алгоритмов одноэтапной и двухэтапной обработки сигналов НКА и ретрансляторов для местоопределения потребителей или траектории динамичных объектов с бортовым ретранслятором; анализ характеристик точности синтезированных алгоритмов методом имитационного моделирования; разработка структурных схем макетов канала ретрансляции сигналов НКА и экспериментальное исследование их характеристик.

В работе получены следующие основные результаты.

1. Определены методы ретрансляции для различных приложений в навигации путем переноса спектра исходного сигнала НКА с одной несущей на другую и схема широкополосного аналогового ретранслятора. В идеальном случае такая схема полностью сохраняет информацию о значениях радионавигационных параметров в точке расположения ретранслятора. Для компенсации дрейфа бортового опорного генератора, предлагается транслировать потребителю формируемый от этого генератора широкополосный (фазоманипулированный) пилот-сигнал.

2. Установлено, что статистические модели радиоканалов прямых и ретранслированных сигналов от НКА СРНС во многом совпадают. Однако навигационные функции прямых и ретранслированных сигналов отличаются и зависят от способа использования ретранслятора в системе ВТИ или в качестве РРНТ. В отличие от параметров прямых сигналов НКА, модели динамики псевдозадержки и псевдофазы в ретранслированных сигналах в общем случае не совпадают, что связано с влиянием нестабильности опорного генератора в аналоговом ретрансляторе.

3. Показано, что для местоопределения ретранслятора наиболее целесообразно использование суммарнопсевдодальномерных и суммарнопсевдодоплеровских методов. Доплеровские методы могут быть эффективны только в ограниченной зоне для НЕЮ высокодинамичных объектов с ретранслятором на борту. Для местоопределения объектов по сигналам РРНТ целесообразно объединение псевдодальномерных и псевдодоплеровских измерений.

4. Установлено, что бюджеты погрешностей измерения радионавигационных параметров прямых и ретранслированных сигналов НКА не имеют существенных отличий, следовательно, при навигационно-временных определениях по ретранслированным сигналам достижима точность, близкая к точности НВО по прямым сигналам НКА, не более 5 м (СКО) по каждой из координат.

5. Проведенный анализ показал, что применение ретрансляторов в качестве средств функциональных дополнений СРНС позволяет потребителям круглосуточно проводить навигационные определения в локальных районах при снижении количества используемых НКА до одного, а также повысить точность НВО за счет использования режимов относительных измерений и дифференциальной коррекции до 1 м (СКО) по каждой из координат.

6. На основе теории оптимальной нелинейной^ фильтрации в гауссовском приближении для аппаратуры потребителя, работающей по сигналам РРНТ, синтезированы:

- оптимальный одноэтапный алгоритм комплексной когерентной обработки прямых и ретранслированных сигналов НКА, совместно с пилот-сигналом ретранслятора;

- оптимальные алгоритмы первичной обработки ретранслированных сигналов НКА для двухэтапного когерентного режима работы АПРС;

- оптимальный алгоритм комплексной первичной обработки прямых и ретранслированных сигналов НКА и совместно с пилот-сигналом для двухэтапного когерентного режима работы АПРС;

- одноэтапный алгоритм дифференциальной коррекции при совместной когерентной обработке прямых и ретранслированных сигналов СРНС.

7. В результате имитационного моделирования установлено, что использование синтезированных алгоритмов позволяет потребителю:

- определять координаты с погрешностью менее 5 м (СКО) при совместной обработке сигналов одного НКА и трех РРНТ даже без использования пилот-сигналов;

- получить оценку координат, высоты и поправки к шкале времени потребителя при использовании сигналов одной РРНТ при условии приема в АПРС не менее трех прямых сигналов НКА;

- снизить погрешность НВО до уровня менее 1,0 м (СКО) за счет одновременной оценки в одноэтапном алгоритме коррелированных составляющих ЭПД, как и в режиме дифференциальной коррекции, при условии приема не менее трех прямых сигналов НКА и переизлучении этих сигналов одной РРНТ.

8. По результатам моделирования двухэтапного алгоритма НВО для АПРС (когерентный режим с комплексной первичной обработки сигналов РРНТ) установлено, что в погрешности оценок координат и скорости в целом не уступают по точности одноэтапному алгоритму: не более 2 м и 1 м/с (СКО) соответственно. Однако реализация в АПРС двухэтапного алгоритма с комплексной первичной обработкой прямых и ретранслированных сигналов НКА невозможна без использования пилот-сигнала.

9. Показано, что использование бортовых ретрансляторов навигационных сигналов НКА позволяет повысить качество навигационных определений в процессе ВТИ высокодинамичных ЛА для траекторий до 100 км за счет увеличения времени навигационных сеансов в условиях ограничения видимости НКА, повышения точности определения координат (особенно в относительном режиме), а также за счет возможности использования сигналов НКА с большими погрешностями эфемеридно-временного обеспечения.

10. Предложена структурная схема широкополосного аналогового ретранслятора сигналов РЖА с модулированным пилот-сигналом для применения в системах ВТИ. Такая схема позволяет использовать для совместной обработки в АПРС все доступные параметры сигналов ретранслятора (включая пилот-сигнал): задержка, доплеровский сдвиг частоты, фаза несущей сигнала).

11. Для стационарной приемной аппаратуры наземного измерительного пункта систем ВТИ с использованием ретранслятора сигналов СРНС в качестве бортовой аппаратуры синтезированы:

- оптимальный одноэтапный алгоритм совместной обработки прямых и ретранслированных сигналов СРНС, а также пилот-сигнала от ретранслятора для некогерентного режима работы;

- оптимальный одноэтапный алгоритм совместной обработки прямых и ретранслированных сигналов СРНС, а также пилот-сигнала от ретранслятора для когерентного режима работы; оптимальный алгоритм комплексной первичной обработки ретранслированных сигналов СРНС совместно с пилот-сигналом для двухэтапного когерентного режима работы АПРС. ,

12. В результате моделирования имитационного установлено, что использование одноэтапных алгоритмов в АПРС системы ВТИ высокодинамичных ЛА позволяет:

- в некогерентном режиме сопровождения сигналов НКА при значении ГФ менее 3 оценивать координаты и вектор скорости ЛА с погрешностью (СКО) не более 2 м и 2 м/с соответственно, т.е. не хуже точности определения параметров траектории одноэтапным алгоритмом бортовой АП;

- при больших (до 15) значениях ГФ оценивать координаты и вектор скорости ЛА с погрешностью (СКО) не более 3 м и 3 м/с соответственно, что в 1,5. .2 раза меньше погрешностей одноэтапного алгоритма бортовой АП

- определять координаты траектории в пространстве с погрешностью не более 3 м (СКО) при обработке всего трех сигналов НКА ретранслированных с борта ЛА совместно с пилот-сигналом;

- снизить погрешность оценки составляющих вектора скорости ЛА в когерентном режиме сопровождения сигналов в АПРС до 0,1 м/с и менее.

13. По результатам моделирования двухэтапного алгоритма АПРС системы ВТИ (когерентный режим с комплексной первичной обработкой сигналов ретранслятора) погрешности координат и скорости ЛА не превысили 2 м и 1 м/с (СКО) соответственно, т.е. не больше погрешностей одноэтапного алгоритма АПРС.

14. Разработаны программы имитационного моделирования аппаратуры приема и обработки сигналов НКА и ретрансляторов, позволяющие исследовать характеристики полученных алгоритмов в режиме слежения за сигналами.

15. Разработаны, изготовлены и исследованы макеты каналов ретрансляции для систем ВТИ для экспериментальной отработки предлагаемых алгоритмов первичной обработки по реальным ретранслированным сигналам НКА ОР8 и пилот-сигналу. Оценки погрешностей РНП ретранслированных сигналов по результатам натурных испытаний в целом хорошо согласуются с оценками погрешности этих параметров, полученных по результатам расчетов и имитационного моделирования двухэтапных алгоритмов. Это доказывает возможность построения системы определения траектории ЛА с высокой точностью на основе использования ретранслированных сигналов СРНС. Точностные характеристики одного из макетов канала ретрансляции подтверждены при аттестации в 32 ГНИИИ МО РФ.

225

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Пудловский, Владимир Борисович, 2009 год

1. Глобальная навигационная спутниковая система ГЛОНАСС. /

2. Интерфейсный контрольный документ. Редакция 5.2. — Москва, 2002. 44 с.

3. Interface Control Document: Interface Specification Navstar GPS Space

4. Segment / Navigation User Interfaces (IS-GPS-200D, IRN-200D-001). El

5. Segundo, CA 90245-4659, March 2006. 191 p.

6. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования / Под ред. А.И.

7. Перова, В.Н. Харисова. 3-е, переработанное изд. М.: Радиотехника, 2005.688 с.

8. Сетевые спутниковые радионавигационные системы / B.C. Шебшаевичи др. М.: Радио и связь, 1993. 408 с.

9. Соловьев Ю.А. Системы спутниковой навигации. М.: Эко-Трендз, 2000.270 с.

10. Hodgkins К. International GNSS Activties. // Международный форум поспутниковой навигации. Москва. 2007. С. 16-22.

11. Н. Stewart Cobb. GPS pseudolites: theory, design, and applicationshttp://waas.stanford.edu/~wwu/papers/eps/PDF/stuthesis.pdf (15.10.2009).

12. Lee Т., Kee C. Flight Test Using Pseudolite System // ION GNSS 18th1.ternational Technical Meeting of the Satellite Division of the Institute of

13. Navigation. Long Beach, California. 2005. P. 2750 2761.

14. The Use of Pseudolites to Augment GPS. Data for Bridge Deflection

15. Measurements / X. Meng and oth. // ION GPS 2002: 15th International

16. Technical Meeting of the Satellite Division of the Institute of Navigation.

17. Portland, Oregon. 2002. P. 851 862.

18. Airport Pseudolite Flight Experiments / S. Suga and oth. // ION GPS 2002: 15th1.ternational Technical Meeting of the Satellite Division of the Institute of

19. Navigation. Portland, Oregon. 2002. P. 60 68.ll.LeMaster E.A., Rock S.M. Self-Calibration of Pseudolite Arrays Using Self-

20. Differencing Transceivers // ION GPS-99: The 12th International Technical

21. Meeting of The Satellite Division of The Institute of Navigation. Nashville (Tennessee). 1999. P.1549-1558.

22. Система определения местоположения объекта с использованием ретранслятора GPS: пат. 5512902 США / W. Guthrie заявл. 18.04.94; опубл. 30.04.96.

23. Система, использующая переизлучение сигналов GPS: пат. 9508778 РСТ / М. Aguado заявл. 24.09.1993; опубл. 30.03.1995.

24. Аппаратура передачи сигналов навигационных псевдоспутников и метод использования этих сигналов: пат. 5708440 США / С. Trimble заявл. 06.06.1996; опубл. 13.01.1998.

25. Ефименко B.C., Харисов В.Н. Потенциальные характеристики адаптации пространственно-временной обработки для СРНС // Радиотехника (Журнал в журнале). 2002. №7. С. 82-87.

26. Gustafson D., Dowdle J., Flueckiger К. A High Anti-Jam GPS-Based Navigator // Proceedings of the Institute of Navigation National Technical Meeting, Anaheim, CA, Januar 26-28, 2000. P. 495-503

27. Тихонов В.И., Харисов В.Н. Статистический анализ и синтез радиотехнических устройств и систем. М.: Радио и связь, 1991. 608 с.

28. Global Positioning System: Theory and Applications. Vol. 1 / Edited by B. W. Parkinson, J.J. Spilker. Washington: AIAA, Inc., 1996. 690 p.

29. Van Dierendonch A. J. Theory and Performance of Narrow Correlator Spacing in a GPS Receiver//Navigation, Institute of Navigation. 1992. №3. P. 115-124.

30. Перов А.И. Статистическая теория радиотехнических систем. М.: Радиотехника, 2003. 400 с.

31. Woo К. Optimum Semi-codeless Carrier Phase Tracking of L2 // ION GPS-99:iL

32. The 12 International Technical Meeting of The Satellite Division of The Institute ofNavigation. Nashville (Tennessee). 1999. P.14-17.

33. Харисов B.H., Булавский H.T. Экспериментальные исследования алгоритма фильтрации относительных координат СРНС ГЛОНАСС с использованием фазовых измерений // Радиотехника (Журнал в журнале). 1999. №7. С.40-48.

34. Ярлыков М.С. , Чижов О.П. Субоптимальная обработка квазикогерентных радиосигналов с учетом неоднозначности фазовых измерений // Среднеорбитальные спутниковые радионавигационные системы. 1999. №2. С. 43-50.

35. Харисов В.Н. , Яковлев А.И., Глущенко А.Г. Оптимальная фильтрация координат подвижного объекта. // М.: Радиотехника и электроника. 1984. Т. 29, № 10. С. 1939-1947.

36. Харисов В.Н. , Горев А.П. Исследования одноэтапного алгоритма навигационно-временных определений для приемника СРНС // Радиотехника (Журнал в журнале). 2001. №4. С.3-18.

37. Ярлыков М.С. , Кудинов А.Т. Анализ субоптимальных алгоритмов обработки сигналов интегрированной аппаратуры потребителей спутниковых радионавигационных систем ГЛОНАСС и GPS // Среднеорбитальные спутниковые радионавигационные системы. 1999. №2. С.56-65.

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

39. Перов А.И. , Шатилов А.Ю. Синтез и анализ одноэтапного алгоритма обработки сигналов в когерентном приемнике СРНС // Радиотехника. Радиосистемы. 2006. № 7. С.75-79.

40. Со-Ор Tracking for Carrier Phase / M. Zhodzishsky and oth. // ION GPS-98: The 11th International Technical Meeting of The Satellite Division of The1.stitute of Navigation. Nashville (Tennessee). 1998. P.653-664.

41. Перов А.И., ШатиловА.Ю. Комбинированный одноэтапно-двухэтапный алгоритм когерентной обработки сигналов в приемнике СРНС // Радиотехника. Радиосистемы (Журнал в журнале). 2007. № 7. С. 73-79.

42. Радиоэлектронные системы основы построения и теория: справочник / Под ред. Я.Д.Ширман. М.:ЗАО "МАКВИС", 1998. 828 с.

43. Помехозащищенность радиосистем со сложными сигналами / Г.И. Тузов и др. М.: Радио и связь, 1985. 264 с.

44. Brown A. The TIDGET. A Low Cost GPS Sensor for Tracking Applications /AON Fifth Int. Tech. Meeting GPS-92. 1992. P.661-669.

45. Безкодовый GPS метеозонд: пат. 0250211 ЕПВ / С. Fowler заявл. 17.06.1986; опубл. 23.12.1987.

46. Когерентный ретранслятор для переизлучения сигналов НКА GPS с широкополосным пилот-сигналом: пат. 9722017 РСТ / W. Guthrie заявл. 13.12.1995; опубл. 19.06.1997.

47. Иванов А.И., Романов JI.M. Полигонные навигационные измерения с использованием спутниковой радионавигационной системы NAVSTAR // Зарубежная радиоэлектроника. 1989. №11. С. 16-29.

48. Wiles G. Tracking Projectiles: the GPS Artillery Registration Fuze Program// GPS World. 1992. v. 3, № 9. P. 50-54.

49. Hattox T.M., Westerfield E.E., Larry J.L. Use of high precision GPS tracking for evaluation of interceptor flight tests // AIAA. 1992. №2760. P. 1-8.

50. Hoefener C.E. Stegmaier J.T. Tracking antimissile flight test with GPS // GPS World. 1991. v.2, №6. P.32-37.

51. Thompson T. Performance of the SATRACK/GPS TRIDENT I Missile Tracking System // IEEE Position Location and Navigation Symposium. December, 1980. 445 p.

52. Wells L. Translated GPS Real-Time Tracking // IEEE 1983 National Telesystems Conference. November, 1983. P.260-264.

53. Ретранслятор для передачи сигналов системы GPS: пат. 4622557 США / Е. Westerfield заявл. 31.10.1984; опубл. 11.09.1986.

54. Система сопровождения на базе GPS: пат. 5379224 США / А. Brown заявл. 29.11.1991 ; опубл. 03.01.1995.

55. Международная космическая радиотехническая система обнаружения терпящих бедствие / А.И. Балашов и др.; Под. ред. B.C. Шебшаевича. М.Радио и связь, 1987. 376 с.

56. Отчет о НИР «Исследования по созданию универсальной по радиолокационным характеристикам мишени-аналога летательных аппаратов», шифр «Штифт» / НИИ РЭТ МГТУ им. Н. Э. Баумана. Руководитель темы Власов И.Б. М., 2008. 103 с.

57. Когерентный ретранслятор для переизлучения сигналов НКА GPS с широкополосным пилот-сигналом: пат. 5729235 США / W. Guthrie заявл. 13.12.1995; опубл. 17.03.1998.

58. Способ и устройство для сопровождения положения и скорости воздушного зонда: пат. 5347285 США /P.MacDoran заявл. 15.06.1992; опубл. 13.09.1994.

59. Сайт фирмы Herley Industries, Inc. // www.herley.com (15.10.2009).

60. Сайт фирмы Ball Aerospace & Technologies Corp // http://www.ballaerospace.com (15.10.2009).

61. Калинчев C.C. Методы и средства для относительной навигации воздушных судов и расширения использования навигационного поля СРНС: дис. канд. тех. наук. Москва. 1995. 129 с.

62. Рубцов В.Д., Калинчев С.С. Разностно-дальномерный метод определения относительных координат // Сборник трудов МИИГА. 1991. С. 111-117.

63. Способы определения относительных координат двух объектов: пат. 1748516 РФ / В.Д. Рубцов, С.С. Калиничев заявл. 18.12.1990; опубл. 15.07.1994.

64. Спутниковая радионавигационная система захода на посадку и посадки: пат. 2236020 РФ / В.И Бабуров, Т.Б. Галперин, Н.В. Иванцевич, Э.А. Панов заявл. 19.09.2002; опубл. 10.09.2004.

65. Интерферометрическая система, использующая ретрансляцию сигналов GPS: пат. 5570097 США/М. Aguado заявл. 11.08.95; опубл. 29.10.96.

66. Analysis of Pseudolite Augmented Precise Positioning Performance for Vessel Berthing / D-J. Cho and oth. // ION GNSS 19th International Technical Meeting of the Satellite Division of the Institute of Navigation. Fort Worth, Texas. 2006. P. 2044 2049.

67. Indoor Positioning Using Frequency Translators / H. Mathis and oth. // ION GNSS 18th International Technical Meeting of the Satellite Division of the Institute of Navigation. Long Beach, California. 2005. P. 2789 2799.

68. Receiver Survey // GPS World. 2005. №1. P. 27-47.

69. Сайт фирмы SiRF Technology, Inc. // http://www.sirf.com (15.10.2009).

70. Федеральная целевая программа «Глобальная навигационная система» // http://www.krd.ru/www/prom.nsf/webdocs/40949F087838980BC325706E002F4. 6CE.html (15.10.2009).

71. Ярлыков М.С. Статистическая теория радионавигации. М.: Радио и связь. 1985. 344 с.

72. Ярлыков М.С., Миронов М.А. Марковская теория оценивания случайных процессов. М.: Радио и связь. 1993. 464 с.

73. Сейдж Э.П., Меле Дж. Теория оценивания и ее применение в связи и управлении (Пер. с англ., под ред. Б.Р. Левина) М.: Связь. 1976. 495 с.

74. Бортовые устройства спутниковой радионавигации / И.В. Кудрявцев и др.; под ред. B.C. Шебшаевича. М.: Транспорт, 1988. 201 с.

75. Феллер В. Введение в теорию вероятностей и ее приложения: в 2 т. М.: Мир. 1967. 1т.- 529с. 2т.-752с.

76. Поваляев А. А. Спутниковые радионавигационные системы: время, показания часов, формирование измерений и определение относительных координат. М. : Радиотехника. 2008. 324 с.

77. Харисов В.Н., Пудловский В.Б., Оганесян A.A. Одноэтапные алгоритмы для улучшения характеристик навигационных определений в СРНС // Радиотехника. Радиосистемы (Журнал в журнале). 2008. № 7. С. 13-18.

78. ГОСТ Р 51794-2001. Аппаратура радионавигационная глобальной навигационной спутниковой системы и глобальной системы позиционирования. Системы координат. Методы преобразований координат определяемых точек. М., 2001. 15 с.

79. Борисов Ю.П., Цветнов В.В. Математическое моделирование радиотехнических систем и устройств. М.: Радио и связь. 1985. 176 с.

80. Шувалов A.B. Синтез и анализ компенсационного алгоритма подавления структурно-детерминированных помех // Радиотехника (Журнал в журнале). 2005. №7. С. 43-49.

81. Шувалов, A.B., Власов И.Б., Себекин Ю.Н. Моделирование компенсационного метода подавления структурно-детерминированной помехи // Вестник МГТУ им. Н.Э.Баумана. Приборостроение. 2002. №3. С. 103-109.

82. Шувалов A.B. Синтез и анализ алгоритмов первичной обработки сигналов GPS/ГЛОНАСС в навигационных комплексах при воздействии структурно-детерминированных помех: дис. канд. тех. наук. Москва. 2006. 174с.

83. Akopian D. A Fast Satellite Acquisition Method // ION GPS 2001: 14th International Technical Meeting of the Satellite Division of the Institute of Navigation. Salt Lake City. 2001. P. 2871 2881.

84. Многопозиционные радиотехнические системы / B.C. Кондратьев и др.; Под ред. Проф. В.В. Цветнова. М.: Радио и связь, 1986. 264 с.

85. Шебшаевич, B.C. Введение в теорию космической навигации. М.: Советское радио. 1971. 296 с.

86. GPS Signal Reconstitution / S. Ganguly and oth. // ION GNSS 17th International Technical Meeting of the Satellite Division of the Institute of Navigation. Long Beach, California. 2004. P. 592 603.

87. Информационные технологии в радиотехнических системах: Учеб. пособие. 2-е изд., перераб. и доп. / В.А. Васин и др.; Под ред. И.Б. Федорова. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. 786 с.

88. Радионавигационная система: а.с. 328888 СССР / В.Б. Пудловский, В.П. Ткач заявл.28.04.1990; опубл. 01.08.1991.

89. Способ радионавигации: заявка 92006249 РФ / В.Б. Пудловский, В.П. Ткач заявл. 20.11.1992 ; опубл. 20.11.1995.

90. Ионосферный зонд: пат. 2042129 РФ/ E.JI. Мосин, В.Б Пудловский заявл. 11.05.1993; опубл. 20.08.1995.

91. Способ определения вектора состояния подвижного объекта при помощи навигационных космических аппаратов космической навигационной системы: пат. 2 070315 РФ / A.B. Машков, В.Б. Пудловский; заявл. 28.01.1994; опубл. 10.12.1996.

92. Пудловский В.Б., Машков A.B. Точность измерения координат при дифференциальной обработке сигналов космических радионавигационных систем//Вестник МГТУ. Сер. Приборостроение. 1994. №4. С. 107-121.

93. Пудловский В.Б. , Власов И.Б., Тарахнов С.А. Точностные характеристики спутниковой навигационной аппаратуры с угломерным каналом // Вестник МГТУ. Сер. Приборостроение. 1997. № 1. С.114-126.

94. Применение сотовых систем связи для контроля и диспетчеризации подвижных объектов / В.Б. Пудловский и др. // Мобильные системы. 1999. № 8. С. 39-42.

95. Применение приемников ГЛОНАСС/GPS для синхронизации сетей мобильной связи / В.Б. Пудловский и др. // Труды международной конференции. Мобильные системы. 2000. С. 147-151.

96. Пудловский В.Б. , Власов И.Б. Спутниковые радионавигационные системы: состояние, достижения, перспективы // Тезисы докладов научно-технической конференции. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2000. С. 89.

97. Пудловский В.Б., Власов И.Б. Экспериментальные исследования ретранслятора сигналов GPS // Спутниковые системы связи и навигации: Труды международной научно-технической конференции. Красноярск. 1997. С. 156.

98. Пудловский В.Б., Власов И.Б. Перспективы использования спутниковых радионавигационных систем в интересах развития систем транспорта и связи крупных городов // Труды всероссийской научно-технической конференции. МНТОРЭС им. А.С. Попова. 2000. С. 73-75.

99. Власов И.Б., Пудловский В.Б.Локальная дифференциальная подсистема СРНС на базе ретрансляторов // Радиолокация, навигация и связь: Сб. трудов международной конференции. Воронеж. 2003. С. 1656 1665.

100. Методика и результаты аттестации канала ретрансляции сигналов СРНС/ И.Б. Власов и др. // Радиолокация, навигация и связь: Сб. трудов международной конференции. Воронеж. 2004. С. 1674-1684.

101. Пудловский В.Б. Особенности оценки радионавигационных параметров при совместной обработке прямых и ретранслированных сигналов СРНС // Радиооптические технологии в приборостроении: Тезисы докладов II Научно-технической конференции. Сочи. 2004. С. 72-73.

102. Пудловский В.Б. Сравнение потенциальной точности ВТИ на основе сигналов СРНС с ретрансляцией или бортовой АП. // Радиооптические технологии в приборостроении: Тезисы докладов III Научно-технической конференции г. Сочи. 2005. С. 146.

103. Власов И. Б., Пудловский В.Б. Особенности использования ретранслированных сигналов СРНС // Вестник МГТУ. 2005. С. 147-160.

104. Аттестат 32 ГНИИИ МО РФ №13/24/92 от 1.10.2003 г

105. Пудловский В.Б., Пельтин A.B. Одноэтапный алгоритм фильтрации траектории ретранслятора сигналов СРНС // Радиотехника. 2007. №7. С. 91-101.

106. Пудловский В.Б., Пельтин A.B. Исследование характеристик систем, использующих ретранслированные сигналы СРНС. // Радиооптические технологии в приборостроении: Сб. материалов V-VI Всероссийской научно-технической конференции, г. Туапсе. 2008. С. 60-62.

107. Аппаратура канала ретрансляции сигналов СРНС / И.Б. Власов, Пудловский В.Б. и др. // Радиооптические технологии в приборостроении: Сб. материалов V-VI Всероссийской научно-технической конференции, г. Туапсе. 2008. С. 65-69.

108. Аппаратура канала ретрансляции сигналов спутниковых радионавигационных систем для подвижных объектов / В.П. Михайлицкий и др. // Вестник МГТУ. 2009. С. 144-150.

109. Результаты натурных испытаний канала ретрансляции системы внешнетраекторных измерений на подвижном объектов / И.Б. Власов и др. // Вестник МГТУ. 2009. С. 150-158.

110. Пудловский В.Б., Пельтин A.B. Одноэтапный когерентный алгоритм фильтрации координат и скорости ретранслятора сигналов спутниковых радионавигационных систем//Вестник МГТУ. 2009. С. 158-166.

111. RTCM Recommended Standards For Differential GNSS Service, version 2.2.-RTCM Paper 11-98/SCI104-STD, January 15, 1998.

112. Соловьев Ю.А. Спутниковая навигация и ее приложения. М.: Эко-Трендз. 2003. 326 с.

113. Модель движения автомобиля как основа математического обеспечения тренажерного комплекса водителя / И.В. Новожилов и др. // Мехатроника, автоматизация, управление. 2007. №7. С. 31-36.

114. Hajimiri A., Lee Т. The Design of Low Noise Oscillators. US.Springer. 1999. 208 p.

115. Харисов B.H., Булавский H.T., Горев А.П. Обоснование модели динамики при синтезе схем слежения для приемников СРНС // Радиотехника. Радиосистемы. 2004. №7. С.104-107.

116. Пудловский В.Б. Использование ретрансляторов для навигационно-временного обеспечения по сигналам ограниченной группировки космической навигационной системы // Труды молодых специалистов части, НММ, в/ч 42261. 1988. С. 41-48.

117. Харисов В.Н., Пастухов A.B. Упрощенное моделирование приемников СРНС на основе введения статистически эквивалентных корреляторов // Радиотехника. 2002. №7. С. 106-112.

118. Харисов В. Н., Токарев A.B. Применение алгоритмов оптимальной фильтрации в задачах интерполяции траекторий движения объекта //Радиосистемы (журнал в журнале). 2003г. № 7 С.69-73.

119. Аппаратура «Бриз-КМ-РНК» //http://www.navis.ru/catalog 12 154.html (15.10.2009).

120. ОКР «Преломление» Официальный сайт РФ для размещения информации о размещении заказов// http://www.zakupki.gov.ru/ (15.10.2009).

121. Сайт фирмы Hanyang NAVICOM // www.navicom.co.kr (15.10.2009).

122. Madhani P., Alexard P., Krumvieda K., Thomas J. Application of successive interference cancellation to the GPS pseudolite near-far problem // IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. 2003. Vol.39. P.481-490.

123. Passive Altimeter Study Using GPS Flight Data / L.L. Liou and otb. // ION GPS/GNSS 16th International Technical Meeting of the Satellite Division of the Institute of Navigation. Portland, Oregon. 2003. P. 1264 1270.

124. GPS Signal Reconstitution / S. Ganguly and oth. // ION GNSS 17th International Technical Meeting of the Satellite Division of the Institute of Navigation. Long Beach, California. 2004. P. 592 603.

125. Программно-аппаратный комплекс траекторных измерений "ВЕРХУШКА-13" ОАО ЛИИП им. Гризодубовой // http://www.airshow.ru/expo/1146/prod 1478 r.htm (15.10.2009).