Опыт использования программно-определяемых GNSS приёмников
https://doi.org/10.51955/23121327_2022_1_88
Аннотация
В статье представлен опыт использования программно-определяемых приемников для приёма сигналов от навигационных спутников системы GPS и Beidou. Рассмотрены особенности платформы GNSS SDR и реализации на её основе приемников спутниковых систем навигации. Показана структура потокового графа GNSS SDR, дано описание функциональных возможностей каждого блока. В качестве радиочастотной части приёмника используется платформа HackRF с подключенной активной антенной и кварцевого генератора с компенсацией температуры. Проведено тестирование приемника с помощью имитатора СН-3803М, излучающего сигналы системы GPS. Экспериментальным путём получены зависимости времени решения навигационной задачи и количества навигационных спутников, по которым осуществляется слежение, от задаваемой вероятности ложной тревоги.
Путем натурных экспериментов сравнены характеристики работы SDR-приемника и портативного приемника ATGM336H (количество спутников в режиме слежения, точность позиционирования, геометрический фактор) по системам GPS и Beidou. Выявлены и проанализированы основные особенности работы приемников.
Ключевые слова
GPS,
SDR,
Beidou,
программно-определяемый приёмник,
геометрический фактор,
точность позиционирования.
Об авторах
Роман Олегович Арефьев
Московский государственный технический университет гражданской авиации (Иркутский филиал)
Россия
Россия
кандидат технических наук,
ул. Коммунаров, д. 3, Иркутск, 664047
Олег Николаевич Скрыпник
Белорусская государственная академия авиации, ул. Уборевича, д. 77
Беларусь
Беларусь
доктор технических наук, профессор
Минск, 220096
Наталья Геннадьевна Арефьева (Астраханцева)
Московский государственный технический университет гражданской авиации (Иркутский филиал)
Россия
Россия
кандидат технических наук,
ул. Коммунаров, д. 3, Иркутск, 664047
Список литературы
1. Белянов К. С. Подход к реализации обнаружения внешних программно-аппаратных воздействий на систему спутниковой навигации / К. С. Белянов, С. С. Рыжиков, И. А. Агуреев // Оригинальные исследования. 2021. № 9. С. 95-102.
2. Вознюк В. В. Исследование помехоустойчивости аппаратуры потребителей глобальной навигационной спутниковой системы GPS на основе технологии программного приема / В. В. Вознюк, П. А. Маслаков, А. В. Фомин // Труды Военно-космической академии имени А.Ф Можайского. 2016. №. 650. С. 33-40.
3. Глобальный аэронавигационный план на 2013-2028 г. / Международная организация гражданской авиации. Doc 9750-AN/963. 4-е изд., 2013. 147 с.
4. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования: монография / под ред. А. И. Перова, В. Н. Харисова. – 4-е изд., перер. и доп. М.: Радиотехника, 2010. 800 с.
5. Кумар Б. П. Усовершенствованный способ сбора радиочастотных данных GPS для программно реализуемых приемников спутниковой навигации / Б. П. Кумар, Ч. С. Пайдимари // Гироскопия и навигация. 2020. Т. 28. №. 1. С. 42-53.
6. Руководство по навигации, основанной на характеристиках (PBN). Doc. 9613. AN/937. Изд. 4-е. Международная организация гражданской авиации. 2013. 444 с.
7. Скрыпник О. Н. Характеристики точности мультисистемных GPS/GLONASS/Beidou приёмников / О. Н. Скрыпник, Р. О. Арефьев // Научно-практический журнал авиационный вестник – Минск, Республика Беларусь. 2020. № 3. С. 26-30.
8. Скрыпник О. Н. Экспериментальные исследования характеристик совмещенного GNSS приемника в высоких широтах / О. Н. Скрыпник, Р. О. Арефьев, Н. Г. Астраханцева // Научный вестник Московского государственного технического университета гражданской авиации. 2015. № 221 (11). С. 35-42.
9. Скрыпник, О. Н. Радионавигационные системы аэропортов и воздушных трасс: учебник. М.: Инфра-М, 2020.325 с.
10. Фомин А. В. Исследование спуфинг воздействий на навигационные приемники с использованием SDR-трансивера / А. В. Фомин, С. П. Леонтьев, Д. М. Самойлов // СПбНТОРЭС: труды ежегодной НТК, 2021. №. 1. С. 81-84.
11. Borre K. A Software-Defined GPS and Galileo Receiver. A Single-Frequency Approach / K. Borre, D. Akos, N. Bertelsen N, P. Rinder, S. Jensen. A Boston: Birkhäuser, 2006.185 p.
12. Fernández-Prades C. GNSS-SDR: An Open Source Tool For Researchers and Developers / C. Fernández-Prades, J. Arribas, P. Closas // 2011 Proceedings of the 24th International Technical Meeting of The Satellite Division of the Institute of Navigation / (ION GNSS 2011), Portland, OR, Sept. 2011. P. 780-794.
13. Global Navigation Satellite System (GNSS) Manual. Doc. 9849. AN/457. 2-nd edition. ICAO. 2013. P. 90.
14. GNSS-SDR An open-source Global Navigation Satellite Systems software-defined receiver // [Электронный ресурс] – URL: https://gnss-sdr.org/; (дата обращения 04.03.22)
15. Hofmann-Wellenhof B. GNSS-global navigation satellite systems: GPS, GLONASS, Galileo, and more / B. Hofmann-Wellenhof, H. Lichtenegger, E. Wasle // Springer Science & Business Media, 2007. 16 p.
16. Kaplan E. Understanding GPS: principles and applications / E. Kaplan, C. Hegarty. – Artech house, 2005.723 p.
Рецензия
Для цитирования:
Арефьев Р.О., Скрыпник О.Н., Арефьева (Астраханцева) Н.Г. Опыт использования программно-определяемых GNSS приёмников. Crede Experto: транспорт, общество, образование, язык. 2022;(1):88-100. https://doi.org/10.51955/23121327_2022_1_88
For citation:
Arefyev R.O., Skrypnik O.N., Arefyeva (Astrakhanceva), N.G. The experience of using GNSS software-defined recievers. Crede Experto: transport, society, education, language. 2022;(1):88-100. (In Russ.) https://doi.org/10.51955/23121327_2022_1_88
Просмотров:
26
JATS XML
Послать статью по эл. почте 