интегральная радионавигационная система

Формула изобретения

Интегральная радионавигационная система, содержащая по меньшей мере одну спутниковую радионавигационную систему, одну радионавигационную систему наземного базирования и по меньшей мере один связанный с ними посредством соответствующих радионавигационных каналов интегрированный приемоиндикатор, причем спутниковая радионавигационная система содержит навигационные спутники, центр управления спутниковой радионавигационной системой, системный эталон времени и частоты и М контрольных пунктов, информационные входы-выходы которых связаны с первым информационным входом-выходом центра управления спутниковой радионавигационной системой, задающий вход которого соединен с выходом системного эталона времени и частоты, а выход синхронизации и управления связан с задающими входами навигационных спутников, выходы радионавигационных сигналов которых связаны с измерительными входами контрольных пунктов посредством радионавигационного канала спутниковой радионавигационной системы, радионавигационная система наземного базирования содержит N станций и центр управления радионавигационной системой наземного базирования, в каждой из N станций вход-выход управляющих сигналов управляющего вычислителя через блок сопряжения связан с первым информационным входом-выходом центра управления радионавигационной системой наземного базирования, первый информационный вход-выход управляющего вычислителя соединен с информационным входом-выходом контрольно-измерительной аппаратуры, его второй информационный вход-выход соединен с информационными входами-выходами опорного синхронизатора и антенно-передающего устройства, радиочастотный выход которого является выходом радионавигационных сигналов станции радионавигационной системы наземного базирования, выходы тактовых сигналов опорного синхронизатора подключены к соответствующим задающим входам антенно-передающего устройства и контрольно-измерительной аппаратуры, измерительный вход которой связан с выходами радионавигационных сигналов станций посредством радионавигационного канала радионавигационной системы наземного базирования, отличающаяся тем, что в состав каждой из станций радионавигационной системы наземного базирования введен приемоизмеритель спутниковой радионавигационной системы, информационный вход-выход которого подключен к первому информационному входу-выходу управляющего вычислителя станции, его задающий вход подключен к соответствующему выходу тактовых сигналов опорного синхронизатора станции, а измерительный вход связан с выходами радионавигационных сигналов навигационных спутников спутниковой радионавигационной системы посредством радионавигационного канала спутниковой радионавигационной системы, в состав интегральной радионавигационной системы введена также подсистема формирования контрольно-корректирующей информации с центром управления подсистемой и S контрольно-корректирующими станциями, каждая из которых содержит интегрированную контрольно-измерительную аппаратуру, управляющий вычислитель, опорный синхронизатор, блок связи и устройство передачи контрольно-корректирующей информации, причем вход-выход сигналов управления подсистемой управляющего вычислителя контрольно-корректирующей станции через блок связи связан с первым информационным входом-выходом управления подсистемой, второй информационный вход-выход которого связан с вторыми информационными входами-выходами центров управления спутниковой радионавигационной системы и радионавигационной системы наземного базирования, первый, второй и третий информационные входы-выходы управляющего вычислителя контрольно-корректирующей станции соединены соответственно с информационными входами-выходами интегрированной контрольно-измерительной аппаратуры, опорного синхронизатора контрольно-корректирующей станции и устройства передачи контрольно-корректирующей информации, выход которого связан с входом системных сигналов коррекции интегрированного приемоиндикатора посредством канала передачи контрольно-корректирующей информации, выходы тактовых сигналов опорного синхронизатора контрольно-корректирующей станции подключены к соответствующим задающим входам устройства передачи контрольно-корректирующей информации и интегрированной контрольно-измерительной аппаратуры, измерительные входы которой связаны с выходами радионавигационных сигналов навигационных спутников спутниковой радионавигационной системы и станций радионавигационной системы наземного базирования посредством соответствующих радионавигационных каналов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к радионавигации и может быть использовано для координатно-временных определений объектов и систем различного назначения.

Известны отдельные радионавигационные системы, обеспечивающие возможность местоопределения различных объектов, например радионавигационные системы, основанные на использовании радиомаяков и бортовых радиопеленгаторов [1, с. 284-344, 358-372], [2, с. 245-305], фазовые радионавигационные системы типа "Омега" [2, с. 310-327], [3, с. 105-121], импульсно-фазовые радионавигационные системы типа "Лоран- С" [2, с. 311-319], [3, с. 121-142], [4], спутниковые радионавигационные системы типа GPS [5, с.10-11, 21-38, 105-163]. Эти радионавигационные системы относятся к числу наиболее распространенных в настоящее время. Каждая из этих радионавигационных систем имеет свои достоинства и определенные недостатки. Так, система "Омега" является глобальной, но обеспечивает сравнительно невысокую точность навигации, более точная система "Лоран-С" поддерживает характеристики навигации только в ограниченных регионах, а высокоточная и глобальная система GPS в ряде случаев не отвечает требованиям по доступности и целостности.

Для максимального использования положительных качеств и исключения недостатков, свойственных отдельным системам, прибегают к использованию совмещенных радионавигационных систем.

Известна, например, из [6] радионавигационная система, в состав которой входят в качестве составных частей известные радионавигационные системы - спутниковая радионавигационная система (СРНС) GPS [5, с.26] стандартной структуры и радионавигационная система наземного базирования (РНСНБ) "Лоран-С" [3, с. 123] стандартной структуры, а также интегрированный приемоиндикатор (ИПИ), работающий по сигналам этих систем. Эта радионавигационная система принята в качестве прототипа.

Структурная схема системы-прототипа представлена на фиг.1 и содержит СРНС 1, РНСНБ 2, ИПИ 3. В состав СРНС 1 входят центр управления спутниковой радионавигационной системой (ЦУСС) 4, навигационные спутники (НС) 5, М контрольных пунктов (КП) 6 и системный эталон времени и частоты (СЭВЧ) 7. Информационные входы- выходы каждого из КП 6 связаны посредством внутрисистемного канала связи с информационным входом-выходом ЦУСС 4. Задающий вход ЦУСС 4 соединен с выходом СЭВЧ 7, выход синхронизации и управления ЦУСС 4 связан каналом синхронизации и управления с задающими входами НС 5, выходы радионавигационных сигналов НС 5 связаны с измерительными входами КП 6 посредством радионавигационного канала спутниковой радионавигационной системы (первого радионавигационного канала). В состав РНСНБ 2 входят центр управления радионавигационной системой наземного базирования (ЦУНС) 8 и N станций 9 с обычной для систем типа "Лоран-С" структурой, содержащей блок сопряжения (БС) 10, управляющий вычислитель (УВ) 11, контрольно-измерительную аппаратуру (КИА) 12, опорный синхронизатор (ОС) 13 и антенно-передающее устройство (АПУ) 14. В каждой из N станций 9 вход-выход управляющих сигналов УВ 11 через БС 10 связан посредством канала внутрисистемного обмена с информационным входом-выходом ЦУНС 8, первый информационный вход-выход УВ 11 соединен с информационным входом-выходом КИА 12, а второй информационный вход-выход УВ 11 соединен с информационными входами- выходами ОС 13 и АПУ 14, радиочастотный выход которого является выходом радионавигационных сигналов станции 9 РНСНБ 2. Выходы тактовых сигналов ОС 13 подключены к соответствующим задающим входам АПУ 14 и КИА 12, измерительный вход которой связан с выходами радионавигационных сигналов станций 9 посредством радионавигационного канала радионавигационной системы наземного базирования (второго радионавигационного канала). В системе-прототипе первый радионавигационный канал связывает первый измерительный вход ИПИ 3 с выходами радионавигационных сигналов НС 5 СРНС 1, а второй радионавигационный канал связывает второй измерительный вход ИПИ 3 с выходами радионавигационных сигналов станций 9 РНСНБ 2.

Система-прототип работает следующим образом. В соответствии со стандартными процедурами, описанными, например, в [2], [3], [4], [5], СРНС 1 и РНСНБ 2 с помощью устройств 4-14 формируют каждая свой набор радионавигационных сигналов, которые с соответствующих выходов НС 5 и станций 9 по собственным радионавигационным каналам поступают на соответствующие измерительные входы ИПИ 3. В соответствии с алгоритмами, описанными, например, в [5, с. 105-140, 220-247], в ИПИ 3 осуществляются координатно-временные определения по сигналам СРНС 1. При нарушениях радиоконтакта с СРНС 1 в ИПИ 3 продолжаются координатные определения по сигналами РНСНБ 2 в соответствии с алгоритмами, описанными, например, в [3, с. 121-142], до восстановления радиоконтакта с СРНС 1. При достижении одновременного синхронизма с СРНС 1 и РНСНБ 2 результаты координатно-временных определений по сигналам СРНС 1 используются в ИПИ 3 для калибровки измерений по сигналам РНСНБ 2, например, в соответствии с алгоритмами, описанными в [7]. Такое комплексирование позволяет повысить точность координатных определений, осуществляемых в ИПИ 3 по сигналам РНСНБ 2 при отсутствии контакта с СРНС 1.

Таким образом в системе-прототипе за счет совместного использования в ИПИ 3 сигналов СРНС 1 И РНСНБ 2 удается повысить целостность навигационных определений, а также точность навигационных определений при работе по сигналам РНСНБ 2.

Однако СРНС 1 и РНСНБ 2, входящие в состав системы-прототипа, взаимонезависимы, работают автономно и решение навигационной задачи в ИПИ 3 по сигналам каждой из этих систем является самостоятельным процессом. Отсюда следует, что доступность системы-прототипа обеспечивается при условии, когда полностью доступны обе или хотя бы одна из используемых в ней радионавигационных систем, при этом для координатно-временных определений по сигналам СРНС 1 в ИПИ 3 должны приниматься сигналы минимум от четырех НС 5, а для координатных определения по сигналам РНСНБ 2 - минимум от трех станций 9. Кроме того, комплексирование в ИПИ 3 процесса координатно-временных определений осуществляется только на основе использования полученных отсчетов местоположений (координат). Отсюда следует, что точность навигационных определений, реализуемая в системе-прототипе, в любом случае не превышает точности, достигаемой при использовании более точной радионавигационной системы, какой в данном случае является СРНС 1.

Изобретение направлено на решение задачи повышения доступности интегральной радионавигационной системы и повышения в ней целостности и точности навигационных определений.

Сущность изобретения заключается в том, что в интегральной радионавигационной системе, содержащей по меньшей мере одну спутниковую радионавигационную систему, одну радионавигационную систему наземного базирования и по меньшей мере один связанный с ними посредством соответствующих радионавигационных каналов интегрированный приемоиндикатор, причем спутниковая радионавигационная система содержит навигационные спутники, центр управления спутниковой радионавигационной системой, системный эталон времени и частоты и М контрольных пунктов, информационные входы-выходы которых связаны с первым информационным входом-выходом центра управления спутниковой радионавигационной системой, задающий вход которого соединен с выходом системного эталона времени и частоты, а выход синхронизации и управления связан с задающими входами навигационных спутников, выходы радионавигационных сигналов которых связаны с измерительными входами контрольных пунктов посредством радионавигационного канала спутниковой радионавигационной системы.

Радионавигационная система наземного базирования содержит N станций и центр управления радионавигационной системой наземного базирования, в каждой из N станций вход-выход управляющих сигналов управляющего вычислителя через блок сопряжения связан с первым информационным входом-выходом центра управления радионавигационной системой наземного базирования, первый информационный вход-выход управляющего вычислителя соединен с информационным входом-выходом контрольно-измерительной аппаратуры, его второй информационный вход-выход соединен с информационными входами- выходами опорного синхронизатора и антенно-передающего устройства, радиочастотный выход которого является выходом радионавигационных сигналов станции радионавигационной системы наземного базирования, выходы тактовых сигналов опорного синхронизатора подключены к соответствующим задающим входам антенно-передающего устройства и контрольно-измерительной аппаратуры, измерительный вход которой связан с выходами радионавигационных сигналов станций посредством радионавигационного канала радионавигационной системы наземного базирования.

В состав каждой станции радионавигационной системы наземного базирования введен приемоизмеритель спутниковой радионавигационной системы, информационный вход-выход которого подключен к первому информационному входу-выходу управляющего вычислителя станции, его задающий вход подключен к соответствующему выходу тактовых сигналов опорного синхронизатора станции, а измерительный вход связан с выходами радионавигационных сигналов навигационных спутников спутниковой радионавигационной системы посредством радионавигационного канала спутниковой радионавигационной системы.

В состав интегральной радионавигационной системы введена также подсистема формирования контрольно-корректирующей информации с центром управления подсистемой и S контрольно-корректирующими станциями, каждая из которых содержит интегрированную контрольно- измерительную аппаратуру, управляющий вычислитель, опорный синхронизатор, блок связи и устройство передачи контрольно- корректирующей информации, причем вход-выход сигналов управления подсистемой управляющего вычислителя контрольно-корректирующей станции через блок связи связан с первым информационным входом-выходом центра управления подсистемой, второй информационный вход-выход которого связан с вторыми информационными входами-выходами центров управления спутниковой радионавигационной системы и радионавигационной системы наземного базирования, первый, второй и третий информационные входы- выходы управляющего вычислителя контрольно-корректирующей станции соединены соответственно с информационным входами-выходами интегрированной контрольно- измерительной аппаратуры, опорного синхронизатора контрольно- корректирующей станции и устройства передачи контрольно-корректирующей информации, выход которого связан с входом системных сигналов коррекции интегрированного приемоиндикатора посредством канала передачи контрольно-корректирующей информации.

Выходы тактовых сигналов опорного синхронизатора контрольно- корректирующей станции подключены к соответствующим задающим входам устройства передачи контрольно-корректирующей информации и интегрированной контрольно-измерительной аппаратуры, измерительные входы которой связаны с выходами радионавигационных сигналов навигационных спутников спутниковой радионавигационной системы и станций радионавигационной системы наземного базирования посредством соответствующих радионавигационных каналов.

На фиг. 1 представлена структурная схема системы-прототипа; на фиг.2 - структурная схема заявляемой системы в простейшем варианте ее реализации, т. е. с использованием одной спутниковой радионавигационной системы, одной радионавигационной системы наземного базирования и одного интегрированного приемоиндикатора.

Заявляемая интегральная радионавигационная система в рассматриваемом примере реализации содержит (см. фиг.2) спутниковую радионавигационную систему (СРНС) 1, радионавигационную систему наземного базирования (РНСНБ) 2 и связанный с ними посредством соответствующих радионавигационных каналов интегрированный приемоиндикатор (ИПИ) 3. В состав СРНС 1 входят (как и в систему-прототип) центр управления спутниковой радионавигационной системой (ЦУСС) 4, навигационные спутники (НС) 5, М контрольных пунктов (КП) 6 и системный эталон времени и частоты (СЭВЧ) 7. Информационные входы-выходы каждого из КП 6 связаны посредством внутрисистемного канала связи с первым информационным входом-выходом ЦУСС 4. Задающий вход ЦУСС 4 соединен с выходом СЭВЧ 7, выход синхронизации и управления ЦУСС 4 связан каналом синхронизации и управления с задающими входами НС 5, выходы радионавигационных сигналов НС 5 связаны с измерительными входами КП 6 посредством радионавигационного канала спутниковой радионавигационной системы (первого радионавигационного канала).

В состав РНСНБ 2 входят (как и в систему-прототип) центр управления радионавигационной системой наземного базирования (ЦУНС) 8 и N станций 9, каждая из которых содержит блок сопряжения (БС) 10, управляющий вычислитель (УВ) 11, контрольно-измерительную аппаратуру (КИА) 12, опорный синхронизатор (ОС) 13 и антенно-передающее устройство (АПУ) 14. В каждой из N станций 9 вход-выход управляющих сигналов УВ 11 через БС 10 связан посредством канала внутрисистемного обмена с первым информационным входом-выходом ЦУНС 8, первый информационный вход-выход УВ 11 соединен с информационным входом-выходом КИА 12, а второй информационный вход-выход УВ 11 соединен с информационными входами- выходами ОС 13 и АПУ 14, радиочастотный выход которого является выходом радионавигационных сигналов станции 9 РНСНБ 2. Выходы тактовых сигналов ОС 13 подключены к соответствующим задающим входам АПУ 14 и КИА 12, измерительный вход которой связан с выходами радионавигационных сигналов станций 9 посредством радионавигационного канала радионавигационной системы наземного базирования (второго радионавигационного канала). В заявляемой системе, как и в системе-прототипе, первый радионавигационный канал связывает первый измерительный вход ИПИ 3 с выходами радионавигационных сигналов НС 5 СРНС 1, а второй радионавигационный канал связывает второй измерительный вход ИПИ 3 с выходами радионавигационных сигналов станций 9 РНСНБ 2.

В отличие от системы-прототипа в заявляемой интегральной радионавигационной системе в состав каждой из N станций 9 РНСНБ 2 введен приемоизмеритель спутниковой радионавигационной системы (ПИ) 15, при этом информационный вход-выход ПИ 15 подключен к первому информационному входу-выходу УВ 11, задающий вход ПИ 15 подключен к соответствующему выходу тактовых сигналов ОС 13, а измерительный вход ПИ 15 связан с выходами радионавигационных сигналов НС 5 СРНС 1 посредством первого радионавигационного канала.

В состав заявляемой интегральной радионавигационной системы введена также подсистема формирования контрольно-корректирующей информации (ПФКИ) 16 с центром управления подсистемой (ЦУПС) 17 и S контрольно-корректирующими станциями (ККС) 18, каждая из которых содержит интегрированную контрольно-измерительную аппаратуру (ИКИА) 19, управляющий вычислитель (УВ) 20, опорный синхронизатор (ОС) 21, блок связи (БСВ) 22 и устройство передачи контрольно-корректирующей информации (УПККИ) 23. Вход-выход сигналов управления подсистемой УВ 20 ККС 18 через БСВ 22 связан посредством канала подсистемного обмена с первым информационным входом-выходом ЦУПС 17. Второй информационный вход-выход ЦУПС 17 связан посредством канала межсистемного обмена с вторыми информационными входами-выходами ЦУСС 4 СРНС 1 и ЦУНС 8 РНСНБ 2. Первый, второй и третий информационные входы-выходы УВ 20 ККС 18 соединены соответственно с информационным входами-выходами ИКИА 19, ОС 21 и УПККИ 23. Выход УПККИ связан с входом системных сигналов коррекции ИПИ 3 посредством канала передачи контрольно-корректирующей информации. Выходы тактовых сигналов ОС 21 ККС 18 подключены к соответствующим задающим входам УПККИ 23 и ИКИА 19. Измерительные входы ИКИА 19 связаны с выходами радионавигационных сигналов навигационных спутников спутниковой радионавигационной системы и станций радионавигационной системы наземного базирования посредством первого и второго радионавигационных каналов.

Все элементы заявляемой системы могут быть реализованы с использованием стандартных или известных блоков, устройств, систем.

В качестве системы СРНС 1 могут использоваться действующие системы ГЛОНАСС или НАВСТАР, в составе каждой из которых реализованы ЦУСС 4, НС 5, КП 6 И СЭВЧ 7.

В качестве РНСНБ 2 могут использоваться действующие системы Лоран-С или Чайка, в составе каждой из которых реализованы ЦУНС 8 и станции 9.

Возможно выполнение станции 9, как станции РСДН-10 [4], в рамках которой реализованы БС 10, УВ 11, КИА 12, ОС 13 и АПУ 14.

ИПИ 3 может быть выполнен, например, как интегрированный датчик местоопределения, описанный в [6].

Реализация ПИ 15 возможна на основе использования, например, стандартного ПИ СРНС типа Star Finder GPS 700, или Шкипер-М, или GNSS-300, или ASN-16 или GG24 Machine Control Board или им подобных.

Реализация ПФКИ 16 возможна на основе системы мониторинга, описанной, например, в [8] , либо на основе дифференциальной системы, описанной в [9] или в [10] , либо на основе системы, описанной в [11]. ЦУПС 17 может быть выполнен, например, на основе станции управления, описанной в [11].

ККС 18 может быть реализована на основе пункта мониторинга, описанного, например, в [8] , либо на основе станции мониторинга и выработки дифференциальных поправок, описанной в [12].

Реализация ИКИА 19 возможна либо на основе интегрированного датчика местоопределения, описанного в [6], либо на основе аппаратуры мониторинга, описанной в [8] или в [12].

БСВ 22 в зависимости от реализации канала подсистемного обмена ККС 18 с ЦУПС 17 (телефонная линия или радиоканал) может быть соответственно выполнен с применением модема типа ZyXELL1496P или радиостанции, например, КВ-диапазона типа Р130 или Р140.

Реализация УПККИ 23 возможна, например, в соответствии с описанием аналогичного устройства, приведенным в [6] или [11].

Радионавигационные каналы в заявляемой системе могут быть реализованы аналогично соответствующим радионавигационным каналам систем ГЛОНАСС и Лоран-С.

Канал синхронизации и управления заявляемой системы может быть выполнен аналогично каналу синхронизации и управления в системе НАВСТАР.

Канал передачи контрольно-корректирующей информации может быть реализован на основе одного из известных каналов передачи информации, описанных в [9], [10], либо как канал, описанный в [6] или в [11].

Реализация канала межсистемного обмена возможна, например, на основе системы спутниковой связи.

Заявляемая система работает следующим образом.

В соответствии со стандартными процедурами, описанными, например, в [2] - [5], СРНС 1 и РНСНБ 2 формируют каждая свой набор радионавигационных сигналов, которые с соответствующих выходов НС 5 и станций 9 по соответствующим радионавигационным каналам поступают на измерительные входы ИПИ 3, КИА 12, ПИ 15 и ИКИА 19.

В соответствии с алгоритмами, описанными, например в [5, с.105- 140, 220-247] , ПИ 15 каждой из N станций 9 РНСНБ 2 определяет по сигналам СРНС 1 координаты станции 9 и временную поправку своей внутренней шкалы времени (ШВ) относительно СЭВЧ 7 СРНС 1. Затем в соответствии с известными процедурами, описанными, например, в [13], полученные координаты и временная поправка используются для высокоточного определения координат станций 9 и прецизионных абсолютной синхронизации ШВ станций 9 с ШВ СЭВЧ 7 и относительной синхронизации ШВ разных станций 9 между собой. При этом, согласно [5] и [13] , обеспечиваются ошибки определения координат, абсолютной и относительной синхронизации ШВ станции 9 соответственно:



Достижение указанной точности синхронизации ШВ станций 9 позволяет в ИЛИ 3 производить, например, в соответствии в известными из [7] алгоритмами, определение координат по сигналам РНСНБ 2 не в классическом разностно-дальномерном режиме [3, с. 121-142], а в стандартном квазидальномерном режиме [5, с. 105-146, 220-247].

Кроме того, в силу определения высокоточных координат станций 9 с помощью ПИ 15, работающих в системе координат, используемой в СРНС 1, текущее положение всех источников радионавигационных сигналов, как НС 5 СРНС1, так и станций 9 РНСНБ 2, определяется в единой системе координат, а в ИПИ 3 в соответствии с [5, с. 105-161] производится калибровка задержки приемника радионавигационных сигналов (на фиг.2 не показан) относительно внутренней ШВ ИПИ 3.

Тогда и для СРНС 1 и для РНСБН 2 измеренные квазидальности и координаты ИПИ 3 связываются идентичными уравнениями вида

,

где R₁ - измеренная квазидальность;

X_с, Y_с, Z_с - координаты источника радионавигационного сигнала (НК_i 5 или i-й станции 9);

X_п, Y_п, Z_п - неизвестные координаты ИПИ 3;

с - скорость света;

t_c - априорно неизвестный уход внутренней ШВ ИПИ 3 относительно СЭВЧ 7.

Следовательно, для определения местоположения ИПИ 3 необходимо составить и решить систему из четырех уравнений вида (2), для чего достаточно получить четыре измерения квазидальности по источникам сигналов любой из систем СРНС 1 или РНСНБ 2 в любой комбинации.

Кроме того, как показано в [14], геометрический фактор (коэффициент пересчета ошибок измерений в ошибки определения) при использовании квазидальномерного режима в рабочей зоне РНСНБ 2 в 80% случаев по крайней мере не превышает, а в 72% он в два и более раз меньше, чем геометрический фактор разностно-дальномерного режима.

Наряду с этим из [14] следует, что, при прочих равных условиях, шумы измерений квазидальномерного режима в раз меньше, чем шумы измерений разностно-дальномерного режима.

Одновременно с измерениями в ИПИ 3 и ПИ 15 проводятся измерения параметров радиосигналов в радионавигационных трактах СРНС 1 и РНСНБ 2 в ИКИА 19, входящей в состав ККС 18 ПФКИ 16.

На основании этих измерений в соответствии со стандартными процедурами, описанными, например, в [5, с.282-311], [9], [10], на каждой из ККС 18 контролируется текущее состояние источников радионавигационных сигналов и вырабатываются поправки для реализации дифференциального режима для навигационных определений по сигналам СРНС 1.

Полученные результаты через БСВ 22 передаются в ЦУПС 17. Кроме того, сообщения о допустимости использования того или иного источника радионавигационных сигналов и текущие значения дифференциальных поправок передаются, например, в соответствии со стандартом RTCM SC- 104 версия 2.1, через УПККИ 23 по каналу передачи контрольно- корректирующей информации на соответствующий вход ИПИ 3.

В ИПИ 3 в соответствии со стандартными алгоритмами, описанными, например, в [5, с.213-248, 282-311], [9], [10], в стандартах [15], [16], полученная информация используется, в частности, для исключения из навигационных определений измерений по сигналам от НС 5 СРНС 1 или станций 9 РНСНБ 2 с неудовлетворительными характеристиками, что обеспечивает повышение точности координатно-временных определений. При этом, согласно [5], [9], [10], [15], [16], ошибка определения координат составит

5 - 10 м.

В силу того, что координаты всех источников радионавигационных сигналов СРНС 1 и РНСНБ 2 определены в единой системе координат, функционируют в единой системе времени, а число одновременно проводимых измерений в зоне действия СРНС 1 и РНСНБ 2, как правило, больше минимально необходимых четырех и может достигать 17 - 20 (с учетом [17]), избыточные измерения дают возможность в заявляемой системе определять ошибки распространения сигналов РНСНБ 1 и исключать их при проведении координатно-временных определений в соответствие с процедурами, описанными в [7].

При этом с учетом (1), (3) ошибка калибровки не превысит 10 - 20 нс, в то время как в стандартном режиме работы РНСНБ 2 исходные ошибки распространения в рабочей зоне системы изменяются [2], [14] в пределах 4,5 мкс и более. Причем однократно полученные калибровочные значения затем в соответствии с процедурой, показанной в [6], используются на достаточно протяженных интервалах времени до следующей калибровки. Это позволяет в заявляемой системе повысить точность определения координат ИПИ 3 по сигналам РНСНБ 2 по сравнению с системой-прототипом.

Одновременно результаты-контроля текущего состояния радионавигационных сигналов в радионавигационных каналах СРНС 1 и РНСНБ 2 с второго информационного входа-выхода ЦУПС 17 по каналу межсистемного обмена поступают на вторые информационные входы-выходы ЦУСС 4 и ЦУНС 8, где они в соответствии со стандартными процедурами наряду с информацией, поступающей соответственно от КП 6 и станций 9, используются для управления как отдельными источниками радионавигационных сигналов, так и параметрами соответствующих систем СРНС 1 и РНСНБ 2 в целом. В частности, в соответствии с алгоритмом работы СРНС 1 [5] , в заявляемой системе может производиться перезакладка служебной информации и синхронизация бортовой ШВ на НК 5, характеристики которого по результатам работы ПФКИ 16 признаны неудовлетворительными.

Таким образом, введение в заявляемую систему новых блоков и новых связей между ними обеспечивает:

определение координат ИПИ 3 при неполном доступе в каждую из входящих в состав заявляемой системы СРНС 1 и РНСНБ 2;

повышение достоверности определений за счет исключения некачественных источников радионавигационных сигналов;

повышение точности определения координат за счет использования РНСНБ 2 в квазидальномерном режиме и уменьшения влияния ошибок распространения;

повышение качества функционирования входящих в состав заявляемой системы СРНС 1 и РНСНБ 2 за счет использования дополнительной контрольной информации от ПФКИ 16.

Увеличение числа используемых в составе интегральной радионавигационной системы СРНС и РНСНБ сопровождается только увеличением числа радионавигационных каналов, соединенных с измерительными входами ИПИ и ИКИА.

Таким образом, из рассмотренного видно, что изобретение промышленно применимо и решает поставленную техническую задачу.

Заявляемая система может использоваться для координатно-временных определений объектов и систем различного назначения, при этом будет обеспечено повышение доступности системы и повышение целостности, достоверности и точности навигационных определений.

Источники информации

1. Быков В.И., Никитенко Ю.И. Судовые радионавигационные устройства. - M.: Транспорт, 1976.

2. Радионавигационные системы летательных аппаратов. Под ред. П.С.Давыдова. M.: Транспорт, 1980.

3. Кинкулькин И. E., Рубцов В. Д., Фабрик M. А. Фазовый метод определения координат. M.: Сов. радио, 1979.

4. Оборудование и эксплуатация мобильной радионавигационной станции дальнего действия РСДН-10. - M.: Военное издательство, 1990.

5. Сетевые спутниковые радионавигационные системы. Под ред. В.С.Шебшаевича. - М.: Радио и связь, 1993.

6. Андерсон Я., Гребнев А. Интегрированный датчик местоопределения. Сб. трудов конф. "Планирование глобальной радионавигации". М.: 1995.

7. Kugler D., Lechner W., Butrmhlen C., Rper J. Combined use of GPS and LORAN-C in integrated navigation systems. Proc. DSNS, Russia, St. Petersburg, 1996.

8. Малюков А. И., Демин Ю.И., Царев В. M., Смагин А. В. Некоторые вопросы мониторинга радионавигационных полей. Сб. трудов конф. "Планирование глобальной радионавигации". М.: 1995.

9. Ashkenazi V., Chao C., Chen W. High precision Wide Area DGPS. Proc& DSNS, Russia, St.Peterburg, 1996.

10. Loh R., Nii A. Wide Area Augmentation System (WAAS) design for growth in both national and international environments. Proc. DSNS, Russia, St. Petersburg, 1996.

1. Янг Д. Основные направления проектирования и внедрения системы радиомаяков DGPS/MSK с широкой областью применения. Сб. трудов конф. "Планирование глобальной радионавигации". М.: 1995.

12. Салищев В.А., Дворкин B. B., Виноградов А. А., Букреев A. M. Шестнадцатиканальная станция мониторинга навигационных полей ГЛОНАСС/GPS и выработка дифференциальных поправок. Сб. трудов конф. "Планирование глобальной радионавигации". М.: 1995.

13. Малюков С. Н., Матюшенко А. Д., Михайлов С. В., Охинченко А.П. Система синхронизации шкал времени по сигналам ССРНС для пространственно распределенных систем контроля, управления и информационного обмена. Сб. трудов XX НТК "Новые технологии создания и испытаний глобальных информационно-управляющих систем", ЦНИИ "КОМЕТА", М.: 1997.

14. Никитенко Ю.И., Быков В. И., Устинов Ю.М. Судовые радионавигационные системы. - M.: Транспорт, 1992.

15. Interfacc Control Document GPS-ICD-200, with IRN-200B-PR001. Dep. of the Air Forse (US), July l, 1991.

16. RTSM Recommended Standards for Differential GNSS Service, Thid Draft, future version 2.2, Dec., 1995.

17. Ван Дейк К. Использование систем GPS и ГЛОНАСС для обеспечения требуемого уровня характеристик систем ГНСС. Сб. трудов конф. "Планирование глобальной радионавигации". М.: 1995.