ПОДДЕРЖКА ПЕТЕЛЬ СЛЕЖЕНИЯ ЗА ФАЗОЙ В ПРИЕМНИКЕ СПУТНИКОВОЙ НАВИГАЦИИ С ПОМОЩЬЮ ИЗМЕРЕНИЙ ИНЕРЦИАЛЬНОЙ НАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

Аннотация

Спутниковые радионавигационные системы позволяют оценивать вектор состояния потребителя, включающий в себя координаты, скорость потребителя и время относи- тельно системной шкалы. Требования к характеристикам данных систем постоянно рас- тут, что делает необходимым усовершенствование используемых в них алгоритмов обра- ботки радионавигационных сигналов. Одной из основных характеристик спутниковых ра- дионавигационных систем является точность оценивания вектора состояния потребите- ля. Улучшить эту характеристику позволяет наличие оценок фазы принимаемых радиона- вигационных сигналов. В спутниковой радионавигационной системе ошибки оценок фазы в петле слежения имеют две составляющие – динамическую и шумовую. Для компенсации шумовой ошибки необходимо уменьшать эквивалентную шумовую полосу сглаживающего фильтра петли слежения за фазой. Однако минимально возможная полоса сглаживающего фильтра ограничена наличием динамики потребителя и качеством опорного генератора. Вследствие чего, при наличии динамики потребителя, чувствительность и надежность слежения за фазой ухудшается. Для компенсации динамической ошибки в петле слежения за фазой можно использовать информацию от инерциальной навигационной системы. Спутниковая радионавигационная система и инерциальная навигационная система обла- дают взаимодополняющими характеристиками. Использование поддержки петель слеже- ния за фазой от инерциальной навигационной системы позволяет повысить чувствитель- ность и надежность ее работы при наличии динамики потребителя. Предполагается, что при такой реализации чувствительность петель слежения за фазой будет ограничена только нестабильностью опорного генератора и погрешностью инерциальных измерений. Был разработан алгоритм поддержки петель слежения за фазой измерениями от инерци- альной навигационной системы. Это привело к повышению чувствительности слежения за фазой, что обеспечивает повышение характеристик точности и надежности работы приемника спутниковой навигации. Проведено исследование разработанного алгоритма на модели, использующей в качестве входных данных реальные измерения спутниковой и инер- циальной навигационных систем. Разработанный алгоритм реализован в программном обеспечении прототипа инерциально-спутниковой навигационной системы NV216C-IMU. Проведены экспериментальные исследования в условиях автомобильной динамики на от- крытой местности. Результаты исследований представлены в работе.