Особенности применения мобильного псевдоспутника для повышения точности позиционирования при посадке воздушного судна

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

1. Бабуров, 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.

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. 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. 55-61

6. 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.

7. Руководство по навигации, основанной на характеристиках (PBN). Doc. 9613. AN/937. 4-е изд. Международная организация гражданской авиации. 2013. 444 с.

8. 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.

9. 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.

10. Скрыпник, О. Н. Радионавигационные системы аэропортов и воздушных трасс: учебник. М.: Инфра-М, 2020.325 с.

11. 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.

12. Global Navigation Satellite System (GNSS) Manual. Doc. 9849. AN/457. 2-nd edition. ICAO. 2013. P. 90.

13. 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.

14. 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).

15. Khardi S. Aircraft flight path optimization. The hamilton-jacobi-bellman considerations //Applied Mathematical Sciences. 2012. Т. 6. №25. Pp. 1221-1249.