УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАДИОНАВИГАЦИОННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ И СКОРОСТИ ДВИЖУЩЕГОСЯ ОБЪЕКТА В УСЛОВИЯХ ДЕЙСТВИЯ НЕБЛАГОПРИЯТНОГО ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО ФАКТОРА Российский патент 2005 года по МПК G01S5/02 

Изобретение относится к радионавигации и может быть использовано для решения задачи радионавигационного определения координат и скорости движущегося объекта (автомобиля, морского судна, самолета, космического аппарата) как потребителя радионавигационной информации космической навигационной системы (КНС) в условиях действия неблагоприятного геометрического фактора.

Известно устройство для радионавигационного определения координат и скорости движущегося объекта, работающее в дифференциальном режиме и содержащее блоки бортовой аппаратуры, размещенные на четырех и более видимых объектом и определенным образом размещенных относительно него навигационных космических аппаратах (НКА), два блока навигационной аппаратуры потребителя (НАП), размещенные на объекте, и контрольно-корректирующую станцию (ККС), преобразующие принимаемые радионавигационные сигналы, излученные блоками бортовой аппаратуры НКА, в оценки координат и скорости движущегося объекта и ККС, блок вычисления поправок, блок коррекции оценок координат и скорости объекта, модулятор, демодулятор, передатчик, приемник и две антенны движущегося объекта и ККС. Недостатком известного устройства является высокий уровень случайных погрешностей оценок координат и скорости объекта в условиях действия неблагоприятного геометрического фактора радионавигационных определений, например, когда при наличии четырех видимых движущимся объектом НКА их геометрия размещения относительно объекта существенно отличается от оптимальной геометрии: один из НКА размещен в зените объекта, а три остальных - ближе к плоскости его местного горизонта.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для радионавигационного определения скорости движущегося объекта в дифференциальном режиме в условиях действия неблагоприятного геометрического фактора, содержащее первый, второй, третий и четвертый блоки бортовой аппаратуры НКА, первый блок НАП движущегося объекта, второй блок НАП ККС, блок вычисления поправок, блок коррекции оценок составляющих скорости объекта, модулятор, демодулятор, передатчик, приемник, первую и вторую антенны, первый и второй блоки учета корреляции оценок НАП, содержащие каждый накапливающий сумматор со сбросом, первый, второй, третий и четвертый блоки вычитания, счетчик тактовых импульсов, первый, второй, третий и четвертый элементы "И", блок вычисления весовых коэффициентов, первый, второй и третий блоки перемножения, причем выходы первого, второго, третьего и четвертого блоков бортовой аппаратуры НКА подключены соответственно к первым, вторым, третьим и четвертым входам первого и второго блоков НАП, первый, второй и третий выходы блока вычисления поправок подключены соответственно к первому, второму и третьему выходам модулятора, соединенного через передатчик, первую и вторую антенны, приемник с демодулятором, первый, второй и третий выход которого подключены соответственно к первому, второму и третьему входам блока коррекции оценок составляющих скорости объекта, первый выход первого блока НАП подключен ко входу накапливающего сумматора со сбросом и первому входу первого элемента "И", второй выход первого блока НАП через счетчик тактовых импульсов подключен ко вторым входам первого, второго, третьего и четвертого элементов "И", третий, четвертый и пятый выходы первого блока НАП подключены соответственно к первым входам второго, третьего и четвертого элементов "И", выходы которых соединены соответственно с первыми входами второго, третьего и четвертого блоков вычитания, выходы которых подключены соответственно к четвертому, пятому и шестому входам блока коррекции оценок составляющих скорости объекта, первый, второй и третий выходы которого являются выходами устройства, шестой, седьмой, восьмой, девятый, десятый, одиннадцатый и двенадцатый выходы первого блока НАП подключены соответственно к первому, второму, третьему, четвертому, пятому, шестому и седьмому входам блока вычисления весовых коэффициентов, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первыми входами первого, второго и третьего боков перемножения, выходы которых соединены соответственно со вторыми входами второго, третьего и четвертого блоков вычитания, выход накапливающего сумматора со сбросом подключен ко входу первого блока вычитания, который соединен с выходом первого элемента "И", а выход первого блока вычитания подключен ко вторым входам первого, второго и третьего блоков перемножения, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый, десятый, одиннадцатый и двенадцатый выходы второго блока НАП соединены соответственно с первым, вторым, третьим, четвертым, пятым, шестым, седьмым, восьмым, девятым, десятым, одиннадцатым и двенадцатым входами второго блока учета корреляции оценок НАП, первый, второй и третий выходы которого подключены соответственно к четвертому, пятому и шестому входам блока вычисления поправок, первый, второй и третий входы которого являются входами устройства.

Недостатком известного устройства является отсутствие канала определения координат движущегося объекта в дифференциальном режиме в условиях действия неблагоприятного геометрического фактора.

Целью изобретения является расширение функций известного устройства - определение координат движущегося объекта помимо определения составляющих его скорости в дифференциальном режиме в условиях действия неблагоприятного геометрического фактора. Указанная цель достигается тем, что в устройство для радионавигационного определения скорости движущегося объекта в дифференциальном режиме в условиях действия неблагоприятного геометрического фактора, содержащее первый, второй, третий и четвертый блоки бортовой аппаратуры НКА, первый блок НАП движущегося объекта, второй блок НАП ККС, блок вычисления поправок, блок коррекции оценок составляющих скорости объекта, модулятор, демодулятор, передатчик, приемник, первую и вторую антенны, первый и второй блоки учета корреляции оценок НАП, содержащие каждый накапливающий сумматор со сбросом, первый, второй, третий и четвертый блоки вычитания, счетчик тактовых импульсов, первый, второй, третий и четвертый элементы "И", блок вычисления весовых коэффициентов, первый, второй и третий блоки перемножения, причем выходы первого, второго, третьего и четвертого блоков бортовой аппаратуры НКА подключены соответственно к первым, вторым, третьим и четвертым входам первого и второго блоков НАП, первый выход первого блока НАП подключен ко входу накапливающего сумматора со сбросом и первому входу первого элемента "И", второй выход первого блока НАП через счетчик тактовых импульсов подключен ко вторым входам первого, второго, третьего и четвертого элементов "И", третий, четвертый и пятый выходы первого блока НАП подключены соответственно к первым входам второго, третьего и четвертого элементов "И", выходы которых соединены соответственно с первыми входами второго, третьего и четвертого блоков вычитания, выходы которых подключены соответственно к четвертому, пятому и шестому входам блока коррекции оценок составляющих скорости объекта, первый, второй и третий выходы которого являются выходами устройства, шестой, седьмой, восьмой, девятый, десятый, одиннадцатый и двенадцатый выходы первого блока НАП подключены соответственно к первому, второму, третьему, четвертому, пятому, шестому и седьмому входам блока вычисления весовых коэффициентов, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первыми входами первого, второго и третьего боков перемножения, выходы которых соединены соответственно со вторыми входами второго, третьего и четвертого блоков вычитания, выход накапливающего сумматора со сбросом подключен ко входу первого блока вычитания, который соединен с выходом первого элемента "И", а выход первого блока вычитания подключен ко вторым входам первого, второго и третьего блоков перемножения, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый, десятый, одиннадцатый и двенадцатый выходы второго блока НАП соединены соответственно с первым, вторым, третьим, четвертым, пятым, шестым, седьмым, восьмым, девятым, десятым, одиннадцатым и двенадцатым входами второго блока учета корреляции оценок НАП, первый, второй и третий выходы которого подключены соответственно к четвертому, пятому и шестому входам блока вычисления поправок, первый, второй и третий входы которого являются входами устройства, введены в первый и второй блоки учета корреляции оценок НАП четвертый, пятый и шестой блоки перемножения, пятый, шестой, седьмой, восьмой и девятый блоки вычитания, пятый, шестой, седьмой и восьмой элементы "И", второй накапливающий сумматор со сбросом и блок умножения на постоянный коэффициент, причем выход первого накапливающего сумматора через блок умножения на постоянный коэффициент и девятый блок вычитания подключен ко вторым входам четвертого, пятого и шестого блоков перемножения, первые входы которых соединены соответственно с четвертым, пятым и шестым входами блока вычисления весовых коэффициентов, выход счетчика тактовых импульсов подключен ко входам пятого, шестого, седьмого и восьмого элементов "И", вторые входы которых соединены соответственно с семнадцатым, восемнадцатым, девятнадцатым и двадцатым выходами блока вычисления весовых коэффициентов, выходы пятого, шестого и седьмого элементов "И" соответственно через пятый, шестой и седьмой блоки вычитания подключены соответственно к десятому, одиннадцатому и двенадцатому входам блока коррекции оценок координат и составляющих скорости объекта, четвертый, пятый и шестой выходы которого являются соответственно четвертым, пятым и шестым выходами устройства, выходы четвертого, пятого и шестого блоков перемножения подключены соответственно ко вторым входам седьмого, шестого и пятого блоков вычитания, двадцатый выход блока вычисления весовых коэффициентов через второй накапливающий сумматор и восьмой блок вычитания подключен ко второму входу девятого блока вычитания, выход восьмого элемента "И" соединен со вторым входом восьмого блока вычитания, тринадцатый, четырнадцатый, пятнадцатый и шестнадцатый выходы первого блока НАП соединены соответственно с восьмым, девятым, десятым и одиннадцатым входами блока вычисления весовых коэффициентов, тринадцатый, четырнадцатый, пятнадцатый, шестнадцатый, семнадцатый, восемнадцатый, девятнадцатый и двадцатый выходы второго блока НАП соединены соответственно с тринадцатым, четырнадцатым, пятнадцатым, шестнадцатым, семнадцатым, восемнадцатым, девятнадцатым и двадцатым входами второго блока учета корреляции НАП, четвертый, пятый и шестой выходы которого подключены к десятому, одиннадцатому и двенадцатому входам блока вычисления поправок, седьмой, восьмой и девятый входы которого являются входами устройства, четвертый, пятый и шестой выходы блока вычисления поправок соединены соответственно с четвертым, пятым и шестым входами модулятора, четвертый, пятый и шестой выходы демодулятора соединены соответственно с седьмым, восьмым и девятым входами блока коррекции оценок координат и составляющих скорости объекта.

Такая совокупность признаков предлагаемого устройства по сравнению с прототипом показывает, что оно отличается наличием новых элементов: трех блоков перемножения, пяти блоков вычитания, четырех элементов "И", накапливающего сумматора со сбросом, блока умножения на постоянный коэффициент и их связями между собой и с остальными элементами схемы. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию "новизна".

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что введенные элементы широко известны. Однако при их введении в указанной связи между собой и с остальными элементами схемы в заявляемое устройство для радионавигационного определения координат и составляющих скорости движущегося объекта указанные элементы проявляют новые свойства, состоящие в учете корреляции случайных составляющих оценок координат объекта и временной поправки к его бортовой шкале времени, возникающей при действии неблагоприятного геометрического фактора, а также в фильтрации случайных составляющих оценок временной поправки к бортовой шкале времени объекта с использованием результатов фильтрации случайных составляющих оценок скорости изменения временной поправки к бортовой шкале времени объекта. Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "изобретательский уровень".

Фильтрация случайных составляющих оценок временной поправки к бортовой шкале времени объекта с использованием результатов фильтрации случайных составляющих оценок скорости изменения временной поправки к бортовой шкале времени объекта, а также учет корреляции этих оценок со случайными составляющими оценок координат объекта позволяют существенно повысить точность определения координат движущегося объекта в дифференциальном режиме в условиях действия неблагоприятного геометрического фактора по сравнению с известным устройством.

Действительно, оценим выигрыш в точности заявляемого устройства по сравнению с известными как отношение предельных погрешностей оценок (достоверность 0,997), например, для координаты х объекта:

где δ_од - "остаточная" (при использовании дифференциального режима навигационно-временных определений) систематическая погрешность измерения дальностей от потребителя до НКА (или от ККС до НКА);

σ_д - среднеквадратическое отклонение (СКО) случайной составляющей погрешности измерения дальностей;

r_xd - коэффициент корреляции случайных составляющих оценок координаты х объекта и временной поправки к бортовой шкале времени объекта;

N - количество усредняемых оценок временной поправки и скорости ее изменения;

σ_d и σ_dv - СКО погрешностей оценок временной поправки к бортовой шкале времени объекта и скорости ее изменения.

Коэффициент корреляции r_xd нарастает при увеличении геометрического фактора, например, при увеличении его от 5 до 40 и более коэффициент корреляции нарастает от 0,95 до 0,99 и более []. При таких значениях коэффициента r_xd выигрыш в точности определения координат заявляемого устройства по сравнению с известными, согласно выражению (1), составит величину от 2,87 до 4,88 и более раз при следующих реальных для практики радионавигационных определений с использованием КНС ГЛОНАСС и GPS данных: δ_од=0,2 м (при удалении ККС от объекта на расстояние до 500 км); σ_д=1,5 м; Δt=0,2 с; σ_dv/σ_d=3·10^-3; N=64. Это, а также реализуемость блоков предлагаемого устройства на стандартных, выпускаемых промышленностью элементах позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "промышленная применимость".

На чертеже представлена структурная схема устройства для радионавигационного определения координат и скорости движущегося объекта в условиях действия неблагоприятного геометрического фактора.

Устройство содержит блоки 1, 2, 3 и 4 бортовой аппаратуры НКА, первый блок 5 НАП движущегося объекта, первый блок 6 учета корреляции оценок НАП, блок 7 коррекции оценок, демодулятор 8, приемник 9, вторую антенну 10; второй блок 11 НАП, второй блок 12 учета корреляции оценок НАП, блок 13 вычисления поправок, модулятор 14, передатчик 15, первую антенну 16, первый накапливающий сумматор 17 со сбросом, первый блок 18 вычитания, счетчик тактовых импульсов 19, первый элемент "И" 20, блок 21 вычисления весовых коэффициентов, второй 22, третий 23 и четвертый 24 элементы "И", второй 25, третий 26 и четвертый 27 блоки вычитания, первый 28, второй 29, третий 30, четвертый 31, пятый 32 и шестой 33 блоки перемножения, пятый 34, шестой 35 и седьмой 36 блоки вычитания, пятый 37, шестой 38, седьмой 39 и восьмой 40 элементы "И", второй накапливающий сумматор 41 со сбросом, восьмой 42 и девятый 43 блоки вычитания, блок 44 умножения на постоянный коэффициент.

Выходы блоков 1, 2, 3 и 4 бортовой аппаратуры НКА подключены соответственно к входам первого 5 и второго 11 блоков НАП, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый, десятый, одиннадцатый, двенадцатый, тринадцатый, четырнадцатый, пятнадцатый, шестнадцатый, семнадцатый, восемнадцатый, девятнадцатый и двадцатый выходы второго блока 11 НАП подключены к соответствующим входам второго блока 12 учета корреляции оценок НАП, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой выходы которого подключены соответственно к четвертому, пятому, шестому, десятому, одиннадцатому и двенадцатому входам блока 13 вычисления поправок, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой выходы блока 13 вычисления поправок, первый, второй, третий, седьмой, восьмой и девятый входы которого являются входами устройства, подключены соответственно к первому, второму, третьему, четвертому, пятому и шестому входам модулятора 14, соединенного через передатчик 15, первую 16 и вторую 10 антенны, приемник 9 с демодулятором 8, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой выходы которого подключены соответственно к первому, второму, третьему, седьмому, восьмому и девятому входам блока 7 коррекции оценок, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой выходы которого являются выходами устройства, первый выход первого блока 5 НАП подключен к входу первого накапливающего сумматора 17 со сбросом и первому входу первого элемента "И" 20, второй выход первого блока 5 НАП через счетчик тактовых импульсов 19 подключен ко вторым входам первого 20, второго 22, третьего 23, четвертого 24, пятого 37, шестого 38, седьмого 39 и восьмого 40 элементов "И", третий, четвертый и пятый выходы первого блока 5 НАП подключены соответственно к первым входам второго 22, третьего 23 и четвертого 24 элементов "И", выходы которых соединены соответственно с первыми входами второго 25, третьего 26 и четвертого 27 блоков вычитания, шестой, седьмой, восьмой, девятый, десятый, одиннадцатый, двенадцатый, тринадцатый, четырнадцатый, пятнадцатый и шестнадцатый выходы первого блока 5 НАП подключены соответственно к первому, второму, третьему, четвертому, пятому, шестому седьмому, восьмому, девятому, десятому и одиннадцатому входам блока 21 вычисления весовых коэффициентов, семнадцатый, восемнадцатый и девятнадцатый выходы первого блока 5 НАП подключены соответственно к первым входам пятого 37, шестого 38 и седьмого 39 элементов "И", выходы которых соединены соответственно с первыми входами пятого 34, шестого 35 и седьмого 36 блоков вычитания, двадцатый выход первого блока 5 НАП подключен ко входу второго накапливающего сумматора 41 со сбросом и первому входу восьмого элемента "И" 40, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой выходы блока 21 вычисления весовых коэффициентов соединены соответственно с первыми входами первого 28, второго 29, третьего 30, четвертого 31, пятого 32 и шестого 33 блоков перемножения, выходы которых подключены соответственно ко вторым входам второго 25, третьего 26, четвертого 27, седьмого 36, шестого 35 и пятого 34 блоков вычитания, выходы которых подключены соответственно к четвертому, пятому, шестому, десятому, одиннадцатому и двенадцатому входам блока 7 коррекции оценок, выход первого накапливающего сумматора 17 со сбросом через первый блок 18 вычитания подключен ко вторым входам первого 28, второго 29 и третьего 30 блоков перемножения, а также через блок 44 умножения на постоянный коэффициент и девятый блок 43 вычитания подключен ко вторым входам четвертого 31, пятого 32 и шестого 33 блоков перемножения, выход первого элемента "И" 20 подключен ко второму входу первого блока 18 вычитания, выход второго накапливающего сумматора 41 со сбросом через восьмой блок 42 вычитания подключен ко второму входу девятого блока 43 вычитания, выход восьмого элемента "И" 40 соединен со вторым входом восьмого блока 42 вычитания.

Устройство для радионавигационного определения координат и скорости движущегося объекта в условиях действия неблагоприятного геометрического фактора работает следующим образом.

Радионавигационные сигналы, формируемые блоками 1, 2, 3 и 4 бортовой аппаратуры НКА, принимаются и обрабатываются блоками 5 и 11 ПАП объекта и ККС. Результатами обработки являются по семнадцатому, восемнадцатому, девятнадцатому и двадцатому выходам блоков 5 и 11 НАП цифровые коды соответственно оценок трех координат объекта и ККС и временных поправок к бортовым шкалам времени НАП, по третьему, четвертому, пятому и первому выходам - цифровые коды соответственно оценок трех составляющих скоростей объекта и ККС и скоростей изменения временных поправок к бортовым шкалам времени НАП. По вторым выходам блоков 5 и 11 поступают тактовые импульсы, по тринадцатым, четырнадцатым, пятнадцатым и шестнадцатым выходам - цифровые коды значений СКО погрешностей оценок трех координат объекта и ККС и временных поправок к бортовым шкалам времени НАП, по шестым, седьмым, восьмым и девятым выходам - цифровые коды значений СКО погрешностей оценок трех составляющих скорости объекта и ККС и скоростей изменения временных поправок к бортовым шкалам времени НАП, по десятым, одиннадцатым и двенадцатым выходам - цифровые коды значений коэффициентов корреляции трех координат объекта и ККС с оценками временных поправок к бортовым шкалам времени НАП, совпадающие со значениями коэффициентов корреляции оценок трех составляющих скорости объекта и ККС (одинаковые для объекта и ККС) с оценками скоростей изменения временных поправок к бортовым шкалам времени НАП.

В блоках 6 и 12 учета корреляции оценок НАП формируются цифровые коды оценок трех координат и трех составляющих скорости объекта и ККС, учитывающие корреляцию оценок координат и составляющих скорости объекта и ККС с оценками временных поправок к бортовым шкалам времени НАП и скоростей их изменения.

В блоке 13 вычисления поправок формируются цифровые коды поправок к оценкам трех координат и трех составляющих скорости ККС с учетом истинных значений координат и трех составляющих скорости ККС, поступающих на входы устройства. Далее цифровые коды поправок поступают на модулятор 14, с помощью которого, а также с помощью передатчика 15 и первой антенны 15 формируется радиосигнал для передачи информации о поправках. Этот радиосигнал принимается второй антенной 10, приемником 9, демодулируется демодулятором 8 с выделением цифровых кодов поправок, которые поступают по первому, второму, третьему, седьмому, восьмому и девятому входам в блок 7 коррекции оценок значений координат и составляющих скорости движущегося объекта, по четвертому, пятому, шестому, десятому, одиннадцатому и двенадцатому входам которого поступают цифровые коды оценок трех координат и трех составляющих скорости объекта, полученные с учетом корреляции оценок координат и составляющих скорости объекта и скорости изменения временной поправки к его бортовой шкале времени.

Результаты работы устройства в виде цифровых кодов уточненных и скорректированных оценок трех координат и трех составляющих скорости объекта поступают на выход блока 7 коррекции оценок значений координат и составляющих скорости объекта.

Блок 7 коррекции оценок координат и составляющих скорости движущегося объекта в условиях действия неблагоприятного геометрического фактора имеет двенадцать входов и шесть выходов для того, чтобы, принимая информацию по трем составляющим координат (X, Y, Z) и трем составляющим скорости движущегося объекта по шести входам от блоков 6 и 12 учета корреляции оценок НАП, а также принимая информацию о поправках по трем составляющим координат (X, Y, Z) и о поправках по трем составляющим скорости движущегося объекта по шести входам от блока 13 вычисления поправок контрольно-корректирующей станции, выдать потребителю информацию об уточненных координатах (X, Y, Z) и составляющих скорости по каждой из координат.

Функционально блок 7 коррекции оценок координат и составляющих скорости движущегося объекта в условиях действия неблагоприятного геометрического фактора будет включать шесть каналов, каждый из которых обеспечивает учет поправки по одной из составляющих координат и скорости объекта и состоит из сумматора, имеющего два входа (от блоков 6 и 12 учета корреляции оценок НАП и блока 13 вычисления поправок контрольно-корректирующей станции) и один выход.

Работа блоков 6 и 12 учета корреляции оценок НАП в составе заявляемого устройства, например блока 6 состоит в следующем. Первый накапливающий сумматор со сбросом 17, первый элемент "И" 20 и первый блок вычитания 18, а также второй накапливающий сумматор со сбросом 41, восьмой элемент "И" 40, восьмой блок вычитания 42, девятый блок вычитания 43 и блок умножения на постоянный коэффициент 44 формируют разницу между (N+1)-й оценкой скорости изменения временной поправки и средним арифметическим N предшествующих оценок скорости изменения временной поправки к бортовой шкале времени (БШВ) объекта.

Блок вычисления весовых коэффициентов 21 формирует цифровые коды весовых коэффициентов в виде отношения произведения коэффициента корреляции оценок данной координаты или составляющей скорости объекта и скорости изменения временной поправки к его БШВ, СКО погрешности оценки данной составляющей и числа N усредняемых оценок скорости изменения временной поправки к произведению СКО погрешности оценки скорости изменения временной поправки к БШВ объекта и числа N+1.

"Взвешивание" полученной на выходе первого блока 18 вычитания разницы между (N+1)-й оценкой скорости изменения временной поправки у БШВ объекта и результатом усреднения N предшествующих оценок скорости изменения временной поправки к БШВ объекта происходит в первом 28, втором 29, третьем 30, четвертом 31, пятом 32 и шестом 33 блоках перемножения.

"Взвешенные" разницы вычитаются на N+1 такте работы устройства, определяемом совместной работой счетчика тактовых импульсов 19, а также второго 22, третьего 23, четвертого 24, пятого 37, шестого 38 и седьмого 39 элементов "И", во втором 25, третьем 26, четвертом 27, пятом 34, шестом 35 и седьмом 36 блоках вычитания. Уточненные, таким образом, оценки трех координат и составляющих скорости поступают в виде цифровых кодов на четвертый, пятый, шестой, десятый, одиннадцатый и двенадцатый входы блока 7 коррекции оценок значений координат и составляющих скорости объекта.

Изобретение относится к радионавигации и может быть использовано для решения задачи радионавигационного определения координат и скорости движущегося объекта как потребителя радионавигационной информации космической навигационной системы (КНС) в условиях действия неблагоприятного геометрического фактора. Технический результат заключается в расширении функций известного устройства. Устройство содержит четыре блока бортовой аппаратуры навигационных космических аппаратов (НКА), два блока навигационной аппаратуры потребителя (НАП), блок коррекции оценок координат и составляющих скорости объекта, демодулятор, приемник, две антенны, блок вычисления поправок, модулятор, передатчик и два блока учета корреляции оценок НАП, каждый из которых содержит два накапливающих сумматора со сбросом, блок вычисления весовых коэффициентов, девять блоков вычитания, счетчик тактовых импульсов, восемь элементов "И", шесть блоков перемножения и блок умножения на постоянный коэффициент. 1 ил.

Устройство для радионавигационного определения координат и скорости движущегося объекта в условиях действия неблагоприятного геометрического фактора, состоящее из четырех блоков бортовой аппаратуры навигационных космических аппаратов (НКА), двух блоков навигационной аппаратуры потребителя (НАП), двух блоков учета корреляции оценок НАП, блока вычисления поправок, модулятора, передатчика, двух антенн, приемника, демодулятора, блока коррекции оценок координат и составляющих скорости объекта, каждый из блоков учета корреляции оценок НАП содержит четыре элемента И, накапливающий сумматор со сбросом, четыре блока вычитания, счетчик тактовых импульсов, блок вычисления весовых коэффициентов, три блока перемножения, выходы первого, второго, третьего и четвертого блоков бортовой аппаратуры НКА подключены соответственно к первым, вторым, третьим и четвертым входам первого и второго блоков НАП, отличающееся тем, что в каждый блок учета корреляции оценок НАП дополнительно введены четыре элемента И, второй накапливающий сумматор со сбросом, пять блоков вычитания, три блока перемножения, блок умножения на постоянный коэффициент, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой выходы блока вычисления поправок, подключены соответственно к первому, второму, третьему, четвертому, пятому и шестому входам модулятора, соединенного через передатчик, первую и вторую антенны и приемник с демодулятором, который демодулирует и выделяет цифровые кодовые поправки, которые поступают с первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого выходов демодулятора соответственно на первый, второй, третьей, седьмой, восьмой и девятый входы блока коррекции оценок координат и скорости движущегося объекта, первый выход первого блока НАП подключен ко входу первого накапливающего сумматора со сбросом и первому входу первого элемента И, второй выход первого блока НАП через счетчик тактовых импульсов подключен ко вторым входам первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого, седьмого и восьмого элементов И, третий, четвертый и пятый выходы первого блока НАП подключены соответственно к первым входам второго, третьего и четвертого элементов И, выходы которых соединены соответственно с первыми входами второго, третьего и четвертого блоков вычитания, шестой, седьмой, восьмой, девятый, десятый, одиннадцатый, двенадцатый, тринадцатый, четырнадцатый, пятнадцатый и шестнадцатый выходы первого блока НАП подключены соответственно к первому, второму, третьему, четвертому, пятому, шестому, седьмому, восьмому, девятому, десятому и одиннадцатому входам блока вычисления весовых коэффициентов, семнадцатый, восемнадцатый и девятнадцатый выходы первого блока НАП подключены соответственно к первым входам пятого, шестого и седьмого элементов И, выходы которых соединены соответственно с первыми входами пятого, шестого и седьмого блоков вычитания, двадцатый выход первого блока НАП подключен ко входу второго накапливающего сумматора со сбросом и первому входу восьмого элемента И, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой выходы блока вычисления весовых коэффициентов соединены соответственно с первыми входами первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого блоков перемножения, выходы которых подключены соответственно ко вторым входам второго, третьего, четвертого, седьмого, шестого и пятого блоков вычитания, выход первого накапливающего сумматора со сбросом через первый блок вычитания подключен ко вторым входам первого, второго и третьего блоков перемножения, а также через блок умножения на постоянный коэффициент и девятый блок вычитания подключен ко вторым входам четвертого, пятого и шестого блоков перемножения, выход первого элемента И подключен ко второму входу первого блока вычитания, выход второго накапливающего сумматора со сбросом через восьмой блок вычитания подключен ко второму входу девятого блока вычитания, выход восьмого элемента И соединен со вторым входом восьмого блока вычитания, при этом первый накапливающий сумматор со сбросом, первый элемент И и первый блок вычитания, а также второй накапливающий сумматор со сбросом, восьмой элемент И, восьмой блок вычитания, девятый блок вычитания и блок умножения на постоянный коэффициент формируют разницу между (N+1)-й оценкой скорости изменения временной поправки и средним арифметическим N предшествующих оценок скорости изменения временной поправки к бортовой шкале времени объекта, уточненные оценки трех координат и составляющих скорости поступают в виде цифровых кодов со второго, третьего, четвертого, седьмого, шестого и пятого блоков вычитания соответственно на четвертый, пятый, шестой, десятый, одиннадцатый и двенадцатый входы блока коррекции координат и составляющих скорости объекта, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый, десятый, одиннадцатый, двенадцатый, тринадцатый, четырнадцатый, пятнадцатый, шестнадцатый, семнадцатый, восемнадцатый, девятнадцатый и двадцатый выходы второго блока НАП соединены соответственно с первым, вторым, третьим, четвертым, пятым, шестым, седьмым, восьмым, девятым, десятым, одиннадцатым, двенадцатым, тринадцатым, четырнадцатым, пятнадцатым, шестнадцатым, семнадцатым, восемнадцатым, девятнадцатым и двадцатым входам второго блока учета корреляции оценок НАП, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой выходы которого подключены соответственно к четвертому, пятому, шестому, десятому, одиннадцатому и двенадцатому входам блока вычисления поправок, первый, второй, третий, седьмой, восьмой и девятый входы которого являются входами устройства.