СПОСОБ КОНТРОЛЯ ДОСТОВЕРНОСТИ НАВИГАЦИОННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ, ФОРМИРУЕМЫХ НАВИГАЦИОННОЙ АППАРАТУРОЙ ПОТРЕБИТЕЛЯ СПУТНИКОВОЙ РАДИОНАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ВОЗДУШНОГО СУДНА Российский патент 2022 года по МПК G01S19/08 

Описание патента на изобретение RU2767506C1

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при создании и модернизации средств контроля достоверности навигационных измерений, формируемых 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. 478), основанный на комплексировании НАП СРНС с барометрическим высотомером, позволяющий контролировать достоверность навигационных измерений, формируемых НАП СРНС, путем сопоставления измерений высоты полета ВС, формируемых НАП СРНС с одной стороны и барометрическим высотомером с другой стороны.

К недостаткам прототипа относится снижение вероятности правильного контроля достоверности навигационных измерений, формируемых НАП СРНС при изменении метеоусловий. Это объясняется тем, что измерения барометрического высотомера существенно зависят от метеоусловий. Так, например, при изменении метеоусловий, может вырабатываться ложное решение о недостоверности навигационных измерений, формируемых НАП СРНС по причине недостоверных измерений высоты ВС, формируемых барометрическим высотомером.

Техническим результатом изобретения является повышение вероятности правильного контроля достоверности навигационных измерений, формируемых НАП СРНС.

Указанный результат достигается тем, что в известном способе совершают контрольный маневр по высоте в заданный момент времени t0 в течение заданного интервала времени τКМ, определяют контрольные моменты времени ti на протяжении интервала времени τКМ, определяют для каждого контрольного момента времени ti относительный прирост высоты полета ВС, измеренной НАП СРНС, определяют для каждого контрольного момента времени ti относительный прирост высоты полета ВС, измеренной барометрическим высотомером, определяют для каждого контрольного момента времени ti модуль разности относительных приростов и высоты полета ВС, измеренных НАП СРНС с одной стороны и барометрическим высотомером с другой стороны соответственно, оценивают средний модуль М разности относительных приростов и высоты полета ВС, сравнивают средний модуль М разности относительных приростов и высоты полета ВС с заданным допустимым значением Мдоп., если средний модуль М разности относительных приростов и высоты полета ВС не превышает заданного допустимого значения Мдоп., то вырабатывают решение о том, что НАП СРНС формирует достоверные навигационные измерения, в противном случае формируется решение о том, что НАП СРНС формирует недостоверные навигационные измерения.

Сущность изобретения заключается в том, что решение о недостоверности навигационных измерений, формируемых НАП СРНС, вырабатывается в результате выявления несоответствия относительных приростов высоты ВС, определяемых с использованием НАП СРНС с одной стороны и барометрического высотомера с другой стороны при совершении контрольного маневра по высоте. Это позволяет снизить зависимость вырабатываемого решения от влияния метеоусловий на измерения высоты ВС, формируемые барометрическим высотомером и, как следствие, повысить вероятность правильного контроля достоверности навигационных измерений, формируемых НАП СРНС. Снижение зависимости вырабатываемого решения от влияния метеоусловий объясняется тем, что метеоусловия оказывают существенно меньшее влияние на относительные приросты высоты полета ВС в течение совершения контрольного маневра по высоте, чем на абсолютные значения высоты полета, формируемые с использованием барометрического высотомера.

Данный способ включает в себя следующие этапы:

1. Измерение значений высоты полета ВС с использованием НАП СРНС в течение полета ВС.

2. Измерение значений высоты полета ВС с использованием барометрического высотомера в течение полета ВС.

3. Совершение контрольного маневра по высоте в заданный момент времени t0 в течение заданного интервала времени τКМ;

4. Определение контрольных моментов времени ti в соответствии с выражением

где t0 - начальный момент времени совершения контрольного маневра по высоте, , , τКМ - заданный интервал времени совершения контрольного маневра по высоте, Δ - заданный интервал времени между контрольными моментами времени ti;

5. Определение относительного прироста высоты полета ВС, измеренной НАП, для каждого контрольного момента времени ti, в соответствии с выражением

где - высота полета ВС, измеренная НАП СРНС в момент времени ti, - высота полета ВС, измеренная НАП в начальный момент времени t0 совершения контрольного маневра по высоте.

6. Определение относительного прироста высоты полета ВС, измеренной барометрическим высотомером, для каждого контрольного момента времени ti, в соответствии с выражением

где - высота полета ВС, измеренная барометрическим высотомером, в момент времени ti, - высота полета ВС, измеренная барометрическим высотомером, в начальный момент времени t0 совершения контрольного маневра по высоте.

7. Определение модуля разности относительных приростов и высоты полета ВС, измеренных НАП СРНС с одной стороны и барометрическим высотомером с другой стороны соответственно, для каждого контрольного момента времени ti в соответствии с выражением

8. Оценка среднего модуля разности относительных приростов и высоты полета ВС в соответствии с выражением

9. Формирование решения о достоверности или недостоверности навигационных измерений, формируемых НАП СРНС в соответствии с выражением

где χ=1 - НАП СРНС формирует достоверные навигационные измерения, χ=0 - НАП СРНС формирует недостоверные навигационные измерения, Мдоп. - заданное допустимое (пороговое) значение среднего модуля разности относительных приростов и высоты полета ВС.

В соответствии с пунктом 9, решение о том, что НАП СРНС формирует достоверные навигационные измерения вырабатывается в том случае, если средний модуль М разности относительных приростов и высоты полета ВС не превышает заданного допустимого значения Мдоп., в противном случае формируется решение о том, что НАП СРНС формирует недостоверные навигационные измерения.

Данный способ может быть реализован, например, с помощью комплекса устройств и систем, структурная схема которого приведена на фигуре, где обозначено: 1 - НАП СРНС; 2 - автоматическая система управления (АСУ) ВС; 3 - устройство управления комплексом (УУК); 4 - устройство обработки информации (УОИ); 5 - барометрический высотомер (БВ).

ПАП СРНС 1 предназначена для формирования навигационных измерений, в том числе значений высоты полета ВС. АСУ ВС 2 предназначено для автоматического управления параметрами полета ВС, в том числе при совершении контрольного маневра по высоте. УУК 3 предназначен для управления работой комплекса. УОИ 4 предназначено для обработки информации и выработки решения χ достоверности или недостоверности навигационных измерений, формируемых НАП СРНС 1. БВ 5 предназначен для измерения значений высоты полета ВС.

Комплекс работает следующим образом. УУК 3 управляет работой комплекса. НАП СРНС 1 формирует навигационные измерения, в том числе значения высоты полета ВС в течение полета. БВ 5 измеряет значения высоты полета ВС в течение полета. УУК 3 определяет контрольные моменты времени ti в соответствии с выражением (1), а также в заданный момент времени t0 выдает управляющий сигнал в АСУ ВС 2 на совершение контрольного маневра по высоте. ВС под управлением АСУ ВС 2 совершает контрольный маневр по высоте в течение заданного интервала времени τКМ. Под управлением УУК 3 значения и высоты полета ВС в контрольные моменты времени ti поступают с выхода НАП СРНС 1 и БВ 5 соответственно в УОИ 4. УОИ 4 обрабатывает поступающую информацию с выхода НАП СРНС 1 и БВ 5 в соответствии с выражениями (2)-(5) и вырабатывает решение χ достоверности или недостоверности информации, формируемой НАП СРНС 1 в соответствии с выражением (6).

Предлагаемое техническое решение является новым, поскольку из общедоступных сведений не известен способ контроля достоверности навигационных измерений, формируемых навигационной аппаратурой потребителя воздушного судна, сущность которого заключается в том, что решение о недостоверности навигационных измерений, формируемых НАП СРНС, вырабатывается в результате выявления несоответствия относительных приростов высоты ВС, определяемых с использованием НАП СРНС с одной стороны и барометрического высотомера с другой стороны при совершении контрольного маневра по высоте.

Предлагаемое техническое решение имеет изобретательский уровень, поскольку из опубликованных научных данных и известных технических решений явным образом не следует, что если решение о недостоверности навигационных измерений, формируемых НАП СРНС, вырабатывать в результате выявления несоответствия относительных приростов высоты ВС, определяемых с использованием НАП СРНС с одной стороны и барометрического высотомера с другой стороны при совершении контрольного маневра по высоте, то это приведет к повышению вероятности правильного контроля достоверности навигационных измерений, формируемых НАП СРНС.

Предлагаемое техническое решение промышленно применимо, так как для его реализации могут быть использованы элементы, широко распространенные в области электронной и электротехники.

Похожие патенты RU2767506C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ КОНТРОЛЯ ДОСТОВЕРНОСТИ НАВИГАЦИОННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ, ФОРМИРУЕМЫХ НАВИГАЦИОННОЙ АППАРАТУРОЙ ПОТРЕБИТЕЛЯ СПУТНИКОВОЙ РАДИОНАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ВОЗДУШНОГО СУДНА 2022
  • Ткаченко Сергей Сергеевич
RU2792022C1
СПОСОБ КОНТРОЛЯ ДОСТОВЕРНОСТИ НАВИГАЦИОННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ НАВИГАЦИОННОЙ АППАРАТУРЫ ПОТРЕБИТЕЛЯ СПУТНИКОВОЙ РАДИОНАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ВОЗДУШНОГО СУДНА 2021
  • Ткаченко Сергей Сергеевич
RU2760345C1
СПОСОБ КОНТРОЛЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ НАВИГАЦИОННОЙ АППАРАТУРЫ ПОТРЕБИТЕЛЯ СПУТНИКОВОЙ РАДИОНАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ВОЗДУШНОГО СУДНА 2020
  • Ткаченко Сергей Сергеевич
  • Стряпчев Евгений Эдуардович
  • Кирюшкин Владислав Викторович
RU2748558C1
СПОСОБ КОНТРОЛЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ НАВИГАЦИОННОЙ АППАРАТУРЫ ПОТРЕБИТЕЛЯ СПУТНИКОВОЙ РАДИОНАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ВОЗДУШНОГО СУДНА 2021
  • Ткаченко Сергей Сергеевич
RU2777006C1
СПОСОБ КОНТРОЛЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ НАВИГАЦИОННОЙ АППАРАТУРЫ ПОТРЕБИТЕЛЯ ВОЗДУШНОГО СУДНА 2020
  • Ткаченко Сергей Сергеевич
  • Стряпчев Евгений Эдуардович
  • Кирюшкин Владислав Викторович
RU2740170C1
СПОСОБ КОНТРОЛЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ НАВИГАЦИОННОЙ АППАРАТУРЫ ПОТРЕБИТЕЛЯ ВОЗДУШНОГО СУДНА 2022
  • Ткаченко Сергей Сергеевич
RU2790508C1
СПОСОБ КОНТРОЛЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ НАВИГАЦИОННОЙ АППАРАТУРЫ ПОТРЕБИТЕЛЯ ВОЗДУШНОГО СУДНА 2021
  • Ткаченко Сергей Сергеевич
RU2780645C1
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ЦЕЛОСТНОСТИ ВЫХОДНЫХ СИГНАЛОВ БОРТОВЫХ СПУТНИКОВЫХ НАВИГАЦИОННЫХ ПРИЕМНИКОВ 2013
  • Завалишин Олег Иванович
  • Лебедев Борис Васильевич
RU2541691C1
СПОСОБ КОНТРОЛЯ ДОСТОВЕРНОСТИ ИНФОРМАЦИИ, ПРИНИМАЕМОЙ НАВИГАЦИОННОЙ АППАРАТУРОЙ ПОТРЕБИТЕЛЯ ВОЗДУШНОГО СУДНА 2023
  • Ткаченко Сергей Сергеевич
RU2804397C1
СПОСОБ МОНИТОРИНГА ВЫДЕРЖИВАНИЯ ВЫСОТЫ ЭШЕЛОНА ПОЛЕТА 2008
  • Зыков Олег Николаевич
  • Красов Анатолий Иванович
  • Пятко Сергей Григорьевич
  • Смольникова Мария Анатольевна
  • Щербаков Евгений Константинович
RU2390793C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 767 506 C1

Реферат патента 2022 года СПОСОБ КОНТРОЛЯ ДОСТОВЕРНОСТИ НАВИГАЦИОННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ, ФОРМИРУЕМЫХ НАВИГАЦИОННОЙ АППАРАТУРОЙ ПОТРЕБИТЕЛЯ СПУТНИКОВОЙ РАДИОНАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ВОЗДУШНОГО СУДНА

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при создании и модернизации средств контроля достоверности навигационных измерений, формируемых навигационной аппаратурой потребителя (НАП) спутниковой радионавигационной системы (СРНС) воздушного судна (ВС). Технический результат состоит в повышении вероятности правильного контроля достоверности навигационных измерений, формируемых НАП СРНС. Для этого решение о недостоверности навигационных измерений, формируемых НАП СРНС, вырабатывается в результате выявления несоответствия относительных приростов высоты ВС, определяемых с использованием НАП СРНС с одной стороны и барометрического высотомера с другой стороны при совершении контрольного маневра по высоте. Это позволяет снизить зависимость вырабатываемого решения от влияния метеоусловий на измерения высоты ВС, формируемые барометрическим высотомером. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 767 506 C1

Способ контроля достоверности навигационных измерений, формируемых навигационной аппаратурой потребителя (НАП) спутниковой радионавигационной системы (СРНС) воздушного судна (ВС), заключающийся в том, что предварительно осуществляют измерение значений высоты полета ВС с использованием НАП СРНС в течение полета ВС, осуществляют измерение значений высоты полета ВС с использованием барометрического высотомера в течение полета ВС, отличающийся тем, что совершают контрольный маневр по высоте в заданный момент времени t0 в течение заданного интервала времени τкм, определяют контрольные моменты времени ti на протяжении интервала времени τкм, определяют для каждого контрольного момента времени ti относительный прирост высоты полета ВС, измеренной НАП СРНС, определяют для каждого контрольного момента времени ti относительный прирост высоты полета ВС, измеренной барометрическим высотомером, определяют для каждого контрольного момента времени ti модуль разности относительных приростов и высоты полета ВС, измеренных НАП СРНС с одной стороны и барометрическим высотомером с другой стороны соответственно, оценивают средний модуль М разности относительных приростов и высоты полета ВС, сравнивают средний модуль М разности относительных приростов и высоты полета ВС с заданным допустимым значением Мдоп., если средний модуль М разности относительных приростов и высоты полета ВС не превышает заданного допустимого значения Мдоп., то вырабатывают решение о том, что НАП СРНС формирует достоверные навигационные измерения, в противном случае формируется решение о том, что НАП СРНС формирует недостоверные навигационные измерения.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2022 года RU2767506C1

СПОСОБ МОНИТОРИНГА ВЫДЕРЖИВАНИЯ ВЫСОТЫ ЭШЕЛОНА ПОЛЕТА 2008
  • Зыков Олег Николаевич
  • Красов Анатолий Иванович
  • Пятко Сергей Григорьевич
  • Смольникова Мария Анатольевна
  • Щербаков Евгений Константинович
RU2390793C1
Способ мониторинга (периодического контроля) систематических погрешностей измерения барометрической высоты 2016
  • Лебедев Борис Васильевич
RU2645815C1
Способ повышения достоверности мониторинга систематических погрешностей измерения барометрической высоты 2017
  • Лебедев Борис Васильевич
RU2659582C1
Способ мониторинга систематических погрешностей измерения барометрической высоты при неоднозначности начала отсчета геометрической высоты 2018
  • Лебедев Борис Васильевич
RU2680162C1
Способ и система формирования оценки абсолютной высоты полета летательного аппарата, многофункциональный маневренный самолет с такой системой 2017
  • Крючков Владимир Витальевич
  • Лернер Илья Израйлевич
  • Супряга Андрей Алексеевич
RU2671613C1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
US 6768449 B1, 27.07.2004
Пресс для выдавливания из деревянных дисков заготовок для ниточных катушек 1923
  • Григорьев П.Н.
SU2007A1
US 9574901 B2, 21.02.2017.

RU 2 767 506 C1

Авторы

Ткаченко Сергей Сергеевич

Стряпчев Евгений Эдуардович

Кирюшкин Владислав Викторович

Дударев Денис Юрьевич

Даты

2022-03-17Публикация

2020-09-08Подача