creexpCrede Experto: транспорт, общество, образование, языкCrede Experto: transport, society, education, language2312-1327Иркутский филиал ФГБОУ ВО «МГТУ ГА»10.51955/2312-1327_2021_3_14creexp-395Research ArticleСИСТЕМЫ АВИАЦИОННОЙ РАДИОСВЯЗИ, РАДИОЛОКАЦИИ, РАДИОНАВИГАЦИИ И МЕТОДЫ ИХ ЭКСПЛУАТАЦИИОсобенности применения мобильного псевдоспутника для повышения точности позиционирования при посадке воздушного суднаPeculiarities of using a mobile pseudolite for increase of positioning accuracy on aircraft landinghttps://orcid.org/0000-0002-2006-0428СкрыпникОлег НиколаевичSkrypnikOleg N.

доктор технических наук, профессор

Doctor of Technical Sciences, Full professorprofessor of traffic management and security in air transport department

skripnikon@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8040-6470АрефьевРоман ОлеговичArefyevRoman O.

кандидат технических наук, доцент кафедры авиационного радиоэлектронного оборудования

Candidate of Technical Sciences associate professor of aviation electronic equipment department 

aqua160905@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9916-1239Арефьева (Астраханцева)Наталья ГеннадьевнаArefyeva (Astrakhanceva)Natalya G.

кандидат технических наук, доцент кафедры авиационного радиоэлектронного оборудования 

Candidate of Technical Sciences, associate professor of aviation electronic equipment department 

n_astrahanceva_awesome@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6134-143XПортноваТатьяна ЮрьевнаPortnovaTatyana Yu.

кандидат филологических наук, доцент кафедры Гуманитарных и социально-политических дисциплин 

Candidate of Philological Sciences, associate professor, Department of social and political disciplines

taty-port@yandex.ruпрофессор кафедры «Организация движения и обеспечения  безопасности на воздушном транспорте»  Белорусская государственная академия авиации, ул. Уборевича, 77, Минск, 220096БеларусьBelarusian State Academy of Aviation, 77, Uborevich, Minsk, 220096BelarusМосковский государственный технический университет гражданской авиации (Иркутский филиал), ул. Коммунаров, 3, Иркутск, 664047РоссияMoscow State Technical University of Civil Aviation (Irkutsk branch), 3, Kommunarov, Irkutsk, 664047Russian FederationМосковский государственный технический университет гражданской авиации (Иркутский филиал), ул. Коммунаров, 3, Иркутск, 664047РоссияMoscow State Technical University of Civil Aviation (Irkutsk branch), 3, Kommunarov, Irkutsk, 664047Russian Federation202125092026031426Copyright © Скрыпник О.Н., Арефьев Р.О., Арефьева (Астраханцева) Н.Г., Портнова Т.Ю., 20262026Скрыпник О.Н., Арефьев Р.О., Арефьева (Астраханцева) Н.Г., Портнова Т.Ю.Skrypnik O.N., Arefyev R.O., Arefyeva (Astrakhanceva) N.G., Portnova T.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ce.if-mstuca.ru/jour/article/view/395

Исследуются характеристики точности (геометрические факторы) интегрированного навигационно-временного поля в зоне аэродрома, создаваемого спутниковой системой навигации ГЛОНАСС при ее функциональном дополнении мобильным псевдоспутником. Псевдоспутник размещен на борту беспилотного летательного аппарата (БПЛА). Целью данной статьи является оптимизация траектории полета БПЛА, что позволит достичь наилучшей точности определения координат воздушного судна. Задача нахождения оптимальной траектории БПЛА решена с использованием метода Хука-Дживса для случая захода на посадку воздушного судна по гибкой траектории. Приведены результаты проведенных экспериментов в качестве оптимальных траекторий полета БПЛА и их графиков, построенных по значениям геометрических факторов для случаев применения стационарного и мобильного псевдоспутников. Даны практические рекомендации по выбору критерия оптимизации, определены условия применения мобильного псевдоспутника, размещенного на БПЛА

The authors study accuracy characteristics (dilution of preсision) of an integrated navigation-and-time field in the terminal area created by GLONASS with its mobile pseudolite augmentation. A mobile pseudolite is placed onboard an unmanned aerial vehicle (UAV). The purpose of the article is optimization of UAV flight path which will provide the best aircraft positioning accuracy. The problem of finding an optimal track for the UAV was solved using Hooke-Jeeves method for an aircraft approaching along a flexible track. The article presents the results of the conducted experiments as the UAV optimal flight paths and their charts built according to DOP values for cases of using stationary and mobile pseudolites. Practical recommendations on the choice of optimization criteria are given, and the conditions for using a mobile pseudolite placed on board an unmanned aerial vehicle are determined

псевдоспутникмобильный псевдоспутникбеспилотный летательный аппаратгеометрический факторГЛОНАССоптимизация траектории полетаинтегрированное навигационно-временное полеpseudolitemobile pseudoliteunmanned aerial vehiclePosition Dilution of PrecisionGLONASSoptimization of flight trajectoryintegrated navigation and time fieldReferencesБабуров, В. И. Использование навигационных полей точности спутниковых радионавигационных систем и сетей / В. И. Бабуров, Н. В. Васильева, Н. В. Иванцевич, З. А. Панов. СПб.: Издательство «Агентство РДК-Принт»», 2005. 264 c.Adler A., Bar-Gill A., Shimkin N. (2021). Optimal flight paths for engine-out emergency landing //2012 24th Chinese Control and Decision Conference (CCDC). IEEE, Pp. 2908-2915.Бабуров, В. И. Исследование точности навигационных определений летательных аппаратов по системе ГЛОНАСС и псевдоспутникам в арктическом регионе России / В. И. Бабуров, Н. В. Васильева, Н. В. Иванцевич // Региональная информатика и информационная безопасность. СПб.: Издательство «Санкт-Петербургское Общество информатики, вычислительной техники, систем связи и управления», 2016. № 2. С. 340-344.Baburov V. I., Vasilyeva N. V., Ivantsevich N. V. (2016). Investigation of accuracy of navigational sightings of aircraft using GLONASS system and pseudolites in the Russian Arctic. Regional computer science and IT security. Saint Petersburg: Izdatel'stvo «Sankt-Peterburgskoe Obshchestvo informatiki, vychislitel'noj tekhniki, sistem svyazi i upravleniya», № 2: 340-344. (In Russian).Балов, А. В. Псевдоспутники в локальных системах расширения функциональных возможностей СРНС/ А. В. Балов, А. Г. Геворкян //Аналитический обзор. СПб.: РИРВ, 2002. № 27. 26 с.Baburov V. I., Vasilyeva N. V., Ivantsevich N. V., Panov Z. А. (2005). Use of navigational accuracy fields of satellite radio-navigation systems and networks. Sankt-Peterburg: Izdatel'stvo «Agentstvo RDK-Print»», 264 p. (In Russian).Борсоев, В. А. Использование псевдоспутников группировки ГЛОНАСС/GPS в системах посадки воздушных судов / В. А. Борсоев, Р. Г. Галеев, А. В. Гребенников, А. С. Кондратьев // Научный вестник Московского государственного технического университета гражданской авиации. 2011. № 164. С. 17-24.Balov A.V., Gevorkyan A. G. (2002). Pseudolites in local SRNS augmentation systems. Analytical review. Saint Petersburg.: RIRT, № 27. 26 p. (In Russian).Веремей, Е. И. Алгоритмы оптимизации маршрутов движения с учетом погодных условий / Е. И. Веремей, М. В. Сотникова// International Journal of Open Information Technologies. 2016. Т. 4. №. 3. C. 55-61Borsoev V. A., Galeev R. G., Grebennikov A.V., Kondratyev A. S. (2011). Usage of GLONASS/GPS pseudosatellites in aircraft landing systems. Nauchnyj vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta grazhdanskoj aviacii. Moscow: MSTU CA, №164: 17-24. (In Russian).Нигруца, И. В. Система посадки по сигналам псевдоспутников / И. В. Нигруца, А. В. Гребенников, М. Ю. Казанцев // Вестник СибГАУ им. академика МФ Решетнева. 2012. №. 1. С. 96-99.Gardi A., Marino M., Ramasamy S., Sabatini, R., Kistan, T. (2016). 4-Dimensional trajectory optimisation algorithm for air traffic management systems // 2016 IEEE/AIAA 35th Digital Avionics Systems Conference (DASC). IEEE, Pp. 1-7.Руководство по навигации, основанной на характеристиках (PBN). Doc. 9613. AN/937. 4-е изд. Международная организация гражданской авиации. 2013. 444 с.Global Navigation Satellite System (GNSS) Manual. Doc. 9849. AN/457. 2-nd edition. ICAO. 2013. P. 90.Скрыпник, О. Н. Совершенствование аэронавигационного обеспечения этапа посадки путем оптимизации размещения псевдоспутников ГЛОНАСС / О. Н. Скрыпник, Р. О. Арефьев, Н. Г. Арефьева // Труды МАИ. 2017. № 92. С. 28.Khardi S. (2012). Aircraft flight path optimization. The hamilton-jacobi-bellman considerations. Applied Mathematical Sciences. Т. 6. №. 25: 1221-1249.Скрыпник, О. Н. Исследование параметров рабочего созвездия ГЛОНАСС на основе моделирования орбитальной группировки / О. Н. Скрыпник, В. В. Ерохин // Научный вестник Московского государственного технического университета гражданской авиации. 2012. №. 180. С. 70-77.Michael Jones. (2017). Army pseudolites: What, why and how? GPS World. August 9, 2017. [Electronic resource]. URl: https:// www.gpsworld.com/army-pseudolites-what-why-and-how (date of access: 11.09.2021).Скрыпник, О. Н. Радионавигационные системы аэропортов и воздушных трасс: учебник. М.: Инфра-М, 2020.325 с.Nigruca I. V., Grebennikov A. V., Kazantsev M. Yu. (2012). Aircraft landing system bases on pseudo satellites signals. Vestnik SibGAU im. akademika M.F. Reshetneva. Krasnoyarsk: SibGAU imeni akademika M.F. Reshetneva, №1: 96-99. (In Russian).Adler A., Bar-Gill A., Shimkin N. Optimal flight paths for engine-out emergency landing //2012 24th Chinese Control and Decision Conference (CCDC). IEEE, 2012, Pp. 2908-2915.Performance-based Navigation (PBN) Manual. Doc. 9613. AN/937. 4-th edition. International Civil Aviation Organization, 2013. 444 p. (In Russian).Global Navigation Satellite System (GNSS) Manual. Doc. 9849. AN/457. 2-nd edition. ICAO. 2013. P. 90.Skrypnik O. N., Arefev R. O., Arefeva N. G. (2017). Improvement of air navigation support of the landing phase by optimizing the allocation of pseudolites GLONASS. Trudy MAI, №92, 28 p. (In Russian).Gardi A., Marino, M., Ramasamy, S., Sabatini, R., Kistan, T. 4-Dimensional trajectory optimisation algorithm for air traffic management systems //2016 IEEE/AIAA 35th Digital Avionics Systems Conference (DASC). IEEE, 2016. Pp. 1-7.Skrypnik O. N., Erokhin V. V. (2012). Research of parameters of working constellation GLONASS on the basis of modeling of orbital grouping. Nauchnyj vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta grazhdanskoj aviacii. Moscow: MSTU CA. №180: 70-77. (In Russian).Michael Jones. Army pseudolites: What, why and how? GPS World. August 9, 2017. [Electronic resource]. URl: https:// www.gpsworld.com/army-pseudolites-what-why-and-how (date of access: 11.09.2021).Skrypnik O. N. (2020) Radio navigation systems of airports and air routes: textbook. Moscow infra Publ. 325 p. (In Russian).Khardi S. Aircraft flight path optimization. The hamilton-jacobi-bellman considerations //Applied Mathematical Sciences. 2012. Т. 6. №25. Pp. 1221-1249.Veremei E. I., Sotnikova M. V. (2016). Optimal routing based on weather forecast. International Journal Of Open Information Technologies. Т. 4. №. 3: 55-61. (In Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.