СПОСОБ КОНТРОЛЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ НАВИГАЦИОННОЙ АППАРАТУРЫ ПОТРЕБИТЕЛЯ СПУТНИКОВОЙ РАДИОНАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ВОЗДУШНОГО СУДНА
METHOD FOR MONITORING OPERATION OF NAVIGATION EQUIPMENT OF AIRCRAFT SATELLITE RADIONAVIGATION SYSTEM USER

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при создании и модернизации средств контроля работоспособности навигационной аппаратурой потребителя (НАП) спутниковой радионавигационной системы (СРНС) воздушного судна (ВС).
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу (прототипом) является способ автоматического контроля целостности (см., например, ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования / Под. ред. А.И. Перова, В.Н. Харисова. Изд. 3-е, перераб. - М.: Радиотехника, 2005, 688 с. С. 479), основанный на комплексировании НАП СРНС с инерциальной навигационной системой (ИНС), позволяющий контролировать работоспособность НАП СРНС, путем сопоставления измерений пространственных координат ВС, формируемых НАП СРНС с одной стороны и ИНС, с другой стороны.
К недостаткам прототипа относится снижение вероятности правильного контроля работоспособности НАП СРНС с увеличением длительности полета ВС. Это объясняется тем, что с течением времени в ИНС накапливается ошибка измерений, которая может приводить к ложному решению о неработоспособности НАП СРНС.
Техническим результатом изобретения является повышение вероятности правильного контроля работоспособности НАП СРНС.
i
пол.
НАПi
i
i-1
ИНСi
i
i-1
Ri
НАПi
ИНСi
Ri
НАПi
ИНСi
Ri
НАПi
ИНСi
i
i
Указанный результат достигается тем, что в известном способе определяют контрольные моменты времени t на протяжении τ полета ВС, определяют расстояние R между пространственными координатами ВС, измеренными с использованием НАП СРНС в контрольные моменты времени t и t, определяют расстояние R между пространственными координатами ВС, измеренными с использованием ИНС в контрольные моменты времени t и t, определяют модуль M разности между расстояниями R и R, сравнивают модуль M разности между расстояниями R и R с заданным допустимым значением h, если модуль M разности между расстояниями R и R не превышает заданного допустимого значения h, то вырабатывают решение о работоспособности НАП СРНС на момент времени t, в противном случае вырабатывают решение о неработоспособности НАП СРНС на момент времени t.
i
i-1
ИНСi
i
i-1
Сущность изобретения заключается в том, что решение о неработоспособности НАП СРНС, вырабатывается в результате выявления несоответствия расстояний между двумя контрольными точками, определяемых с использованием НАП СРНС с одной стороны и ИНС с другой стороны в контрольные моменты времени t и t на протяжении полета ВС. Это позволяет снизить зависимость вырабатываемого решения от накопленной ошибки измерений ИНС и, как следствие, повысить вероятность правильного контроля работоспособности НАП СРНС. Снижение зависимости вырабатываемого решения от влияния накопленной ошибки измерений ИНС объясняется тем, что накопленная ошибка расстояния R зависит только от интервала времени между контрольными моментами времени t и t, и не зависит от длительности полета ВС.
Данный способ включает в себя следующие этапы:
НАП
НАП
НАП
НАП
1. Измерение пространственных координат х=[х,y,z] ВС в заданной прямоугольной системе координат OXYZ с использованием НАП СРНС в течение полета ВС.
ИНC
ИНC
ИНC
ИНC
2. Измерение пространственных координат х=[х,y,z] ВС в заданной прямоугольной системе координат OXYZ с использованием ИНС в течение полета ВС.
i
пол.
3. Определение контрольных моментов времени t на протяжении τ полета ВС в соответствии с выражением
1
i
пол.
где t - первый заданный контрольный момент времени, , , Δt - заданный интервал времени между контрольными моментами времени t, τ - длительность полета воздушного судна.
НАПi
i
i-1
4. Определение расстояния R между пространственными координатами ВС, измеренными с использованием НАП СРНС в контрольные моменты времени t и t в соответствии с выражением
ИНСi
i
i-1
5. Определение расстояния R между пространственными координатами ВС, измеренными с использованием ИНС в контрольные моменты времени t и t в соответствии с выражением
НАПi
ИНСi
6. Определение модуля разности между расстояниями R и R в соответствии с выражением
7. Формирование решения о работоспособности или неработоспособности НАП СРНС
i
i
НАПi
ИНСi
где χ=1 - НАП является работоспособной, χ=0 - НАП является неработоспособной, h - заданное допустимое (пороговое) значение модуля разности между расстояниями R и R.
Ri
НАПi
ИНСi
В соответствии с пунктом 7, решение о том, что НАП СРНС является работоспособной формируется в том случае, если модуль M разности между расстояниями R и R не превышает заданного допустимого значения h, в противном случае формируется решение о том, что НАП СРНС ВС является неработоспособной.
Данный способ может быть реализован, например, с помощью комплекса устройств и систем, структурная схема которого приведена на фигуре, где обозначено: 1 - НАП СРНС; 2 - устройство управления комплексом (УУК); 3 - устройство обработки информации (УОИ); 4 - ИНС.
НАП
НАП
НАП
НАП
i
ИНC
ИНC
ИНC
ИНC
НАП СРНС 1 предназначена для измерения пространственных координат х=[х,y,z] ВС в заданной прямоугольной системе координат OXYZ. УУК 2 предназначен для управления работой комплекса. УОИ 3 предназначено для обработки информации и выработки решения χ работоспособности или неработоспособности НАП СРНС 1. ИНС 4 предназначена для измерения пространственных координат х=[х,y,z] ВС в заданной прямоугольной системе координат OXYZ.
НАП
НАП
НАП
НАП
ИНС
ИНС
ИНС
ИНС
i
пол.
НАПi
НАПi
НАПi
НАПi
ИНCi
ИНCi
ИНCi
ИНCi
i
i
Комплекс работает следующим образом. УУК 2 управляет работой комплекса. НАП СРНС 1 формирует измерения пространственных координат х=[х,y,z] ВС в заданной прямоугольной системе координат OXYZ в течение его полета. ИНС 4 формирует измерения пространственных координат х=[х,y,z] ВС в заданной прямоугольной системе координат OXYZ в течение его полета. УУК 2 определяет контрольные моменты времени t на протяжении τ полета ВС в соответствии с выражением (1). Под управлением УУК 2 значения х=[х,y,z] и х=[х,y,z] пространственных координат ВС в контрольные моменты времени t поступают с выхода НАП СРНС 1 и ИНС 4 соответственно в УОИ 3. УОИ 3 обрабатывает поступающую информацию с выхода НАП СРНС 1 и ИНС 4 в соответствии с выражениями (2)-(4) и вырабатывает решение χ работоспособности или неработоспособности НАП СРНС 1 в соответствии с выражением (5).
i
i-1
Предлагаемое техническое решение является новым, поскольку из общедоступных сведений не известен способ контроля работоспособности НАП СРНС ВС, сущность которого заключается в том, что решение о неработоспособности НАП СРНС, вырабатывается в результате выявления несоответствия расстояний между двумя контрольными точками, определяемых с использованием НАП СРНС с одной стороны и ИНС с другой стороны в контрольные моменты времени t и t на протяжении полета ВС.
i
i-1
Предлагаемое техническое решение имеет изобретательский уровень, поскольку из опубликованных научных данных и известных технических решений явным образом не следует, что если решение о неработоспособности НАП СРНС вырабатывать в результате выявления несоответствия расстояний между двумя контрольными точками, определяемых с использованием НАП СРНС с одной стороны и ИНС с другой стороны в контрольные моменты времени t и t на протяжении полета ВС, то это приведет к повышению вероятности правильного контроля работоспособности НАП СРНС.
Предлагаемое техническое решение промышленно применимо, так как для его реализации могут быть использованы элементы, широко распространенные в области электронной и электротехники.