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.