Год издания: 2025
Ключевые слова: спутниковая радионавигация, глонасс, беспилотные воздушные суда, организация группового применения беспилотных воздушных средств, относительные навигационные измерения, локальная навигация, помехоустойчивость, восстановление пропущенных данных
Аннотация: Проект направлен на решение актуальной научной проблемы, заключающейся в недостаточной точности и надежности методов и средств спутниковой радионавигации при решении задач навигационного обеспечения беспилотных авиационных систем (БАС) и организации их группового применения. Актуальность решения поставленной научной проблемы обуслоПоказать полностьювлена бурным развитием БАС, которые применяются во многих областях как хозяйственной, так и оборонной деятельности развитых стран мира – картографирование местности, мониторинг стихийных бедствий, проведение поисково-спасательных работ, доставка грузов, ведение разведки, патрулирование удаленных площадных и протяженных объектов (нефтегазопроводов, ЛЭП, железных дорог) и многое другое. Кроме того, наблюдается тенденция применения БАС в составе организованных групп, что позволяет существенно повысить эффективность их применения – осуществлять одновременный мониторинг и картографирование больших территорий, распределять цели и задачи между членами группы, снизить время выполнения операции за счет равномерного распределения задач в группе, осуществлять дозаправку в воздухе и т.п. Учитывая все возрастающие требования к БАС по дальности полета и массе полезной нагрузки, их бортовые навигационные средства должны иметь минимальные массу, габариты и энергопотребление, что определило практически безальтернативное применение ГНСС-приемников. Несмотря на все достоинства ГНСС, применяемые в настоящее время методы и средства спутниковой навигации не могут обеспечить требуемую для группового применения БАС точность измерения координат. Из указанной научной проблемы вытекают основные задачи, подлежащие решению в ходе выполнения проекта. Первая - разработка методов высокоточной взаимной навигации БАС и организации их группового применения. Вторая - разработка методов, позволяющих в целом улучшить надежность навигационных определений за счет восстановления данных при пропусках в принимаемых радионавигационных сигналах и подавления помех в ГНСС-приемниках. Научная новизна исследований состоит в том, что впервые будет предложен комплексный подход к решению задачи навигационного обеспечения БАС и организации их группового применения, в том числе в условиях разрывного радионавигационного поля и воздействия радиоэлектронных помех. В рамках выполнения проекта предполагается разработка и исследование принципиально новых методов и подходов к решению поставленных задач, соответствующих передовым мировым разработкам в данной области исследований: - методы измерения взаимных координат БАС в составе группы, позволяющие скомпенсировать внешние по отношению к ГНСС-приемнику погрешности. Кроме того, предлагается новый метод измерения взаимных координат, минимизирующий требования к вычислительным ресурсам и каналам связи, основанный на использовании ГНСС-приемниками единого созвездия навигационных космических аппаратов при решении навигационной задачи; - методы организации взаимной навигации внутри группы БАС, позволяющие как оптимизировать взаимодействие членов группы по целевому назначению, вычислительным возможностям, организации каналов связи и т.п., так и поддерживать требуемые точностные характеристики взаимных координат за счет комбинирования измерений между различными БАС в группе; - методы восстановления данных при пропусках радионавигационных сигналов, основанные на заполнении пропусков данных сгенерированными значениями и позволяющие улучшить выборку наблюдений; - пространственные и временные методы подавления помех в ГНСС-приемниках, модифицированные в части повышения вычислительной эффективности и улучшения точности измерения навигационных параметров. Отличительной особенностью проекта является использование подходов, позволяющих обеспечить высокую точность измерения взаимных координат БАС в составе группы без применения информации о дифференциальных поправках от внешних контрольно-корректирующих станций и данных о величине внешних по отношению к ГНСС-приемникам погрешностей.