В. Б. Пудловский
ФГУП «ВНИИФТРИ» Менделеево, Московской обл.
pudlovskiy@vniiftri.ru
«Альманах современной метрологии» № 4 (24) 2020, стр. 161–172
УДК 621.396.98:629.783
В сложных условиях приёма сигналов системы ГЛОНАСС, например, таких как городские каньоны, снижается доступность наблюдения четырёх навигационных космических аппаратов (НКА), необходимых для решения навигационной задачи. Для обеспечения навигации по сигналам только трёх НКА требуется дополнительная информация о точной шкале времени приёмника и/или высоте объекта.
В настоящее время ФГУП «ВНИИФТРИ» разработало сверхминиатюрный рубидиевый стандарт частоты (СРСЧ) на основе эффекта когерентного пленения населенностей. СРСЧ имеет нестабильность частоты не хуже 10-11 и объём до нескольких десятков кубических сантиметров, что позволяет интегрировать этот стандарт в конструкцию навигационной аппаратуры потребителя (НАП).
С целью оценки возможности определения координат и высоты в НАП при использовании сигналов только трёх НКА проведено математическое моделирование сеансов навигации с прогнозом шкалы времени с использованием характеристик стабильности частоты реальных опорных генераторов: кварцевого — типа ГК-99 и СРСЧ. Полученные по результатам моделирования оценки погрешностей координат и высоты для стационарного и динамичного объектов показали преимущества использования СРСЧ для навигации по сигналам только трёх НКА в течение не менее 30 минут.
Ключевые слова: навигационная аппаратура, глобальные навигационные спутниковые системы, сверхминиатюрный рубидиевый стандарт частоты, погрешность координат.
Цитируемая литература
1. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования / под ред. А.И. Перова, В.Н. Харисова. — М.: Радиотехника, 2010. 800 с.
2. Электронный ресурс: http://www.accubeat.com/product-item/nano-atomic-clock-nac1 (дата обращения: 15.11.2019).
3. Электронный ресурс: https://www.microsemi.com/product-directory/clocks-frequency-references/3824-chip-scale-atomic-clock-csac (дата обращения: 15.11.2019).
4. В России создан сверхминиатюрный стандарт частоты для 5G и «беспилотников» / Электронный ресурс: http://www.vniiftri.ru/ru/news-ru/item/676-v-rossii-sozdan-sverkhminiatyurnyj-standart-chastoty-dlya-5g-i-bespilotnikov (дата обращения: 15.11.2019).
5. Sturza M. GPS Navigation using Three Satellites and a Precise Clock // Navigation, V. 30, № 2, Summer 1983, pp. 146–156.
6. Krawinkel, Thomas: Improved GNSS navigation with chip-scale atomic clocks. München: Verlag der Bayerischen Akademie der Wissenschaften, 2018 (Veröffentlichungen der DGK, Reihe C, Dissertationen; 823), XV, 97 S. ISBN 978-3-7696-5235-2, https://doi.org/10.15488/4684.
7. Харисов В.Н., Пастухов А.В. Упрощенное моделирование приемников СРНС на основе введения статистически эквивалентных корреляторов // Радиотехника. 2002. №7. С. 106–112.
8. Пудловский В.Б. Методы и алгоритмы навигационных определений с использованием ретранслированных сигналов спутниковых радионавигационных систем: Диссертация канд. тех. наук: 05.12.14. МГТУ им. Н.Э. Баумана. — М., 2009. — 259 с.
9. Shatilov A.Y. Reference Oscillator Short-Term Drift as it’s Sensed by GNSS Receiver // Proceedings of the 27th International Technical Meeting of The Satellite Division of the Institute of Navigation (ION GNSS+ 2014), Tampa, Florida, September 2014, pp. 2625–2634.
Статья в полном объеме в Научной электронной библиотеке eLIBRARY.
Оформить подписку и купить печатные номера журнала у издателя.