Рассматривается возможность использования аналитической модели траектории движения локомотива при синтезе его тесно интегрированной инерциально-спутниковой навигационной системы. Ввиду того что алгоритмы интеграции бесплатформенных инерциальных навигационных систем и спутниковых навигационных систем сформированы в большинстве случаев либо на основе дифференциальной модели движения локомотива, либо на основе уравнений ошибок инерциальных навигационных систем, информация об изменении траектории локомотива весьма ограниченна в точности, что влечет за собой значительные ошибки инерциально-спутниковых систем при их тесной интеграции или быструю расходимость процесса фильтрации при пропадании спутниковых сообщений. Поскольку локомотивы движутся по заранее известным высокоточным пространственным траекториям, предлагается использовать пространственные модели пути, которые значительно упростят решение навигационной задачи. Показано, что применение данной модели сокращает размерность оцениваемого вектора навигационных параметров, уменьшая вычислительные затраты, и позволяет принципиально решить задачу апостериорной оценки параметров движения автономными измерителями при пропадании спутниковых сообщений. Точность, достигнутая при исследовании, указывает на возможность эффективного использования предложенного подхода и реализацию заявленных преимуществ.
инерциальные навигационные системы, спутниковые навигационные системы, пространственные модели пути, тесная интеграция, апостериорная оценка, нелинейная фильтрация
1. Интегрированные инерциально-спутниковые системы : сб. статей и докладов / Сост. О. А. Степанов ; под общ. ред. академика РАН В. Г. Пешехонова. - СПб. : ГНЦ РФ-ЦНИИ «Электроприбор», 2001. - 233 с.
2. Анучин О. Н. Интегрированные системы ориентации и навигации для морских подвижных локомотивов / О. Н. Анучин, Г. И. Емельянцев ; под общей ред. академика РАН В. Г. Пешехонова. - СПб. : ГНЦ РФ-ЦНИИ «Электроприбор», 2003. - 390 с.
3. Меерович В. Д. Стохастическая фильтрация навигационных параметров подвижных объектов с использованием комплексирования спутниковых и трекерных измерений / В. Д. Меерович, И. Д. Долгий // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Сер. Технические науки. - 2015. - № 1 (182). - С. 19-26.
4. Вдовиченко С. С. Интеграция инерциально-спутниковых навигационных си- стем на основе пространственных моделей движения / С. С. Вдовиченко // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. - 2013. - № 1 (49). - С. 65-71.
5. Соколов С. В. Основы синтеза многоструктурных бесплатформенных навигационных систем / С. В. Соколов, В. А. Погорелов.- М. : Физматлит, 2009. - 184 с.
6. Каперко А. Ф. Классификация элементов программно-технического комплекса бесплатформенной инерциальной навигационной системы / А. Ф. Каперко, В. Л. Легостаев // Датчики и системы. - 2010. - № 12. - С. 2-7.
7. Белицер Э. Н. Адаптивная фильтрация случайного сигнала в гауссовском белом шуме / Э. Н. Белицер, Ф. Н. Еникеева // Проблемы передачи информации. - 2008. - Т. 44. - № 4. - С. 39-51.
8. Ишлинский А. Ю. Ориентация, гироскопы и инерциальная навигация / А. Ю. Ишлинский. - М. : Наука, 1976. - 672 с.
9. Интерфейсный контрольный документ ГЛОНАСС (5.1 редакция). - М., 2008. - 74 с.
10. Соколов С. В. Навигационные алгоритмы интегрированных инерциально-спутниковых систем на основе пространственных моделей движения / С. В. Соколов, С. С. Вдовиченко // Авиакосмическое приборостроение. - 2012. - № 12. - С. 36-45.
11. Инсаров В. В. Алгоритмы комплексного оценивания в интегрированной системе наведения с использованием нескольких источников информации / В. В. Инсаров // XIII Санкт-Петербургская Международная конференция по интегрированным навигационным системам : сб. материалов. - [СПб.], 2006. - С. 157-159.
12. Лёвин Б. А. Теория адаптивных систем навигации и управления железнодорожного транспорта на основе глобальной навигационной спутниковой системы глонасс и навигационных функций : монография / Б. А. Лёвин, С. И. Матвеев, И. Н. Розенберг // Международный журнал экспериментального образования. - 2015. - № 3-2. - С. 223a.
13. Тихонов В. И. Статистический анализ и синтез радиотехнических устройств и систем / В. И. Тихонов, В. Н. Харисов. - М. : Радио и связь, 1991. - 608 с.
14. Уманский В. И. Решение задачи интеграции спутниковых и инерциальных навигационных систем на основе теории нелинейной фильтрации / В. И. Уманский // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Сер. Технические науки. - 2011. - № 4. - С. 32-37.
15. Конев Д. С. Алгоритм навигационной задачи интегрированной навигационной системы транспортного средства / Д. С. Конев, И. В. Щербань, С. В. Соколов // Труды Ростовского государственного университета путей сообщения. - 2013. - № 4. - С. 51-57.
