Технологии

Ещё одна низкоорбитальная альтернатива ГНСС

21 Июня 2024
Ещё одна низкоорбитальная альтернатива ГНСС

Недавно, в журнале Navigation, был описан возможный подход к навигации на основе низкоорбитальных спутниковых сигналов возможностей (SoOp), использующих наблюдения доплеровского сдвига несущей.

В статье «Реализация и точность доплеровской навигации с помощью спутников LEO» приводятся аналитически выведенные и упрощённые формулы для Якобиана, участвующего в численном вычислении навигационного решения, а также выводится показатель снижения точности, подобный глобальной навигационной спутниковой системе, который можно использовать для оценки точности.

Авторы статьи использовали результаты исследований группы белорусских учёных по определению орбиты малого спутника на основе доплеровских измерений наземной станции Белорусского государственного университета, выполненных по государственным программам Республики Беларусь «Высокотехнологичные технологии и оборудование», «Информатика и космические исследования».

Использование SoOP со спутников LEO недавно было предложено в качестве устойчивой альтернативы навигации на основе ГНСС (ГЛОНАСС, GPS, BeiDou и Galileo) благодаря их желательным характеристикам для приложений PNT. Спутники LEO находятся в 25–40 раз ближе к Земле, чем их аналоги ГНСС, находящиеся на средних околоземных орбитах (MEO). Это влечёт за собой важные преимущества с точки зрения пользователя, в том числе значительно более сильные сигналы, которые обеспечивают более высокую устойчивость к помехам, и гораздо более короткие периоды обращения, что влечет за собой создание надёжных доплеровских эффектов, которые необходимо измерить и использовать для навигации.

Некоторые компании уже планируют запустить спутники LEO для предоставления услуг широкополосного доступа в Интернет и связи по всему миру. Таким образом, сигналы от спутников LEO, вероятно, будут становиться всё более многочисленными и разнообразными по частоте и направлению. LEO SoOps, которые могут быть полезны для навигации, будут работать в разных диапазонах частот, включая L-диапазон, S-диапазон, Ku-диапазон и другие.

Статья описывает использование наблюдений доплеровского сдвига несущей из SoOp спутника LEO в соответствии с альтернативным подходом, предложенным Марком Псиаки в 2021 году. Этот подход использует высокоточную модель доплеровского сдвига несущей для формулирования пакетного фильтра для одновременного вычисления восьми неизвестных основной проблемы: трёхмерное положение и скорость, смещение часов и дрейф часов. Авторы статьи приходят к выводу, что упрощённый Якобиан является жизнеспособным вариантом реализации подхода Псиаки.

В статье рассматривается несколько альтернативных подходов, и концентрируется внимание на алгоритме использования измерений доплеровского сдвига несущей, показывая, как можно улучшить вычисления, используя явные формулы для Якобиана вместо численных аппроксимаций. Материал предоставляет результаты численного моделирования формул снижения точности, производительности навигационного алгоритма и сравнения Монте-Карло различных вариантов матриц Якобиана.

Подписывайтесь на журнал «Вестник ГЛОНАСС» и навигационный Telegram-канал

По материалам открытых источников

Короткая ссылка:  vestnik-glonass.ru/~Oq2b8
11.03.2025
В Экспоцентре города Москвы 22 апреля 2025 года состоится XVIII Международный навигационный форум - «Навитех-2025». Это ключевое событие в сфере использования навигационных и космических информационных технологий в России и странах ЕАЭС. В 2025 году программа форума направлена на комплексное развитие навигационной сферы, а также на интересы крупных заказчиков, производителей, интеграторов, разработчиков и поставщиков. Цель — построение прозрачного и предметного двустороннего сотрудничества.
28.02.2025
В Московском физико-техническом институте (МФТИ) создан испытательный центр, который будет заниматься тестированием спутников формата CubeSat.
21.01.2025
Ученые лаборатории космических систем и технологий Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр СО РАН» с помощью спутниковых сигналов навигационных систем ГЛОНАСС, GPS, Galileo и Beidou исследовали ледовый покров озер Иткуль и Шира в заповеднике Хакассии. В результате удалось получить информацию о толщине ледового покрова, его прочности, влажности, солености и температуры.
16.01.2025
Специалисты Центра исследования и разработки беспилотного транспорта подготовили рабочее место для аналитиков в салоне трамвая. Они тестируют базовые функции, а также установленные камеры, радары и лидары. Последние позволяют определять расстояние до объектов с точностью до двух сантиметров и обеспечивают обзор на 360 градусов.

СТАТЬИ ГЛОНАСС

НАВИГАЦИОННОЕ ПРАВО. Отрасль ли или фикция?
В юридической науке и нормотворческой практике применяется широко термин «отрасль права/отрасль законодательства». Одни теоретики их отождествляют, то есть полагают синонимами. Другие, различая право и закон, полагают их различными. То есть соотносящимися как содержание и форма. Практикам-«неюристам» эта дискуссионность неинтересна. Для них важен качественный нормативный документ как инструмент повседневной деятельности. Но на деле этот кажущийся схоластическим вопрос имеет вполне земное значение, касающееся каждого из нас. Особенно ярко это проявляется в сфере навигации, когда уже поголовно все население, исключая грудничков, обладает смартфонами, а значит, потенциально все эти владельцы – «субъекты персональной навигации». О классическом транспорте и субъектах еще более 50 видов экономической деятельности говорить не приходится. Не будет преувеличением сказать, что «география» применения навигационной информации, как продукта одного конкретного вида экономической деятельности, стала самой широкой в жизнедеятельности общества, обогнав связь и энергетику.
Необходим поиск отечественных специалистов в области кибербезопасности сельского хозяйства
Перспективы реализации дорожной карты одного из направлений Национальной технологической инициативы (НТИ) в области сельского хозяйства, по просьбе журнала «Вестник ГЛОНАСС», оценил эксперт в навигационно-информационной сфере Семён Видный. В современных, быстроизменяющихся условиях особого решения требуют вопросы безопасности (направление SafeNet), тем более на таком значимом для государства агросекторе. В этом направлении на данный момент – огромное количество профессиональных участников. Но большинство из них используют иностранные наработки, что в настоящий момент и на перспективу неприемлемо. Также все профессионалы никогда не занимались этим специфическим сектором экономики – сельским хозяйством. Так что здесь придётся ещё поискать участников.