Методы обработки информации в навигационных системах подвижных наземных объектов | Статья в журнале «Молодой ученый»

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №14 (94) июль-2 2015 г.

Дата публикации: 18.07.2015

Статья просмотрена: 341 раз

Библиографическое описание:

Сурков В. О. Методы обработки информации в навигационных системах подвижных наземных объектов // Молодой ученый. — 2015. — №14. — С. 198-200. — URL https://moluch.ru/archive/94/21237/ (дата обращения: 21.08.2018).

В статье описаны методы обработки информации, используемые в навигационных системах подвижных наземных объектов. Перечисляются методы обработки информации в навигационных системах подвижных наземных объектов и их недостатки. В качестве нового метода предлагается использовать методы позволяющие установить факт наличия или отсутствия сигналов на входе радиотехнических систем входящих в состав навигационной системы для подвижных наземных объектов — методы марковской теории оценивания случайных процессов.

 

Введение

Система навигации подвижных наземных объектов (ПНО) решает задачи определения координат местоположения, параметров движения и углов ориентации подвижного объекта и выдачу необходимой информации. В статьях [1–2] производится обзор существующих навигационных систем, как военного, так и гражданского применения. В них подробно рассматривается работа некоторых датчиков, методы обработки информации в данных системах и сравниваются значений погрешностей в определения курса. В статье [3] дается анализ систем навигации отечественного и иностранного производства с указанием оптимального режима работы систем и без сравнения представленных точностных характеристик между собой без указания методов обработки информации. В [4] описываются методы определения местоположения подвижных объектов.

Однако описание методов обработки информации навигационных систем для ПНО и их анализ в литературе не встречается. Целью статьи описание методов обработки информации навигационных систем для ПНО и их анализ.

Обычно под термином навигационная система принято понимать совокупность приборов, алгоритмов и программного обеспечения, позволяющих произвести ориентирование объекта в пространстве. Навигационные системы можно разделить на множество категорий в зависимости от назначения, объема получаемой навигационной информации и используемых методов навигации. Система навигации подвижных наземных объектов (ПНО) решает задачи определения координат местоположения, параметров движения и углов ориентации подвижного объекта и обеспечивает выдачу следующих данных: координаты местоположения в заданной системе координат, вектор скорости, углы ориентации (крен, курс, тангаж), вектор угловой скорости, вектор ускорения.

Точностные характеристики систем навигации для ПНО зависят от режима работы, состава данных систем и программного обеспечения применяемого для обработки информации и контроля целостности системы.

Наиболее перспективным для навигационных систем ПНО можно считать состав, представленный в статье [5], включающий бесплатформенную инерциальную навигационную систему, спутниковые радионавигационные системы (СРНС), системы сотовой связи и другие дополнительные датчики. Данный состав был предложен исходя из анализа состава существующих навигационных систем в настоящее время и представлен на рисунке 1.

Рис. 1. Наиболее перспективный состав системы навигации для ПНО

 

Основным алгоритмом обработки информации в навигационных системах подвижных наземных объектов является оптимальный алгоритм оценивания, базирующийся на дифференциальных или разностных уравнениях, полученных на основе методов калмановской фильтрации. Это проиллюстрировано в статьях [6,7] и приведены примеры навигационных систем.

Так как в состав большинства современных систем навигации для ПНО входит СРНС [8], и пропадание данных от СРНС приводит к значительному росту погрешностей в определении местоположения. Полученные в данном случае значения не соответствуют требуемым значениям, приведенным в [9], поэтому появляется необходимость применения различных методов контроля состояния приемника СНРС, с помощью которых возможно будет определить факт наличия или отсутствия сигнала на входе приемника. Применяемые в качестве основных методов обработки информации методов калмановской фильтрации не дает возможности реализовать данный контроль, что является одним из их недостатков. Он заключается в том, что методы калмановской фильтрации эффективны лишь при наличии выходных сигналов с датчиков, то есть исправной работе датчиков, входящих в состав навигационной системы.

Для контроля технического состояния тех или иных датчиков нашли применение и различные методы, основанные на анализе невязки измерений и методы анализа изменения оцениваемых компонент вектора состояния во времени (выявление резких скачков значений оцениваемых параметров и выхода значений оцениваемых параметров за пределы допустимых коридоров). Данные методы не позволяют определить факт наличия или отсутствия сигнала на входе приемника СРНС, но позволяют контролировать полученные данные от приемника СРНС.

Таким образом, для повышения качества работы необходимы методы первичной обработки в навигационных системах подвижных наземных объектов. В качестве данных методов могут быть использованы методы марковской теории оценивания случайных процессов, которые позволяют определить факт наличия или отсутствия сигналов на входе радиотехнических систем, таких как СРНС, системы сотовой связи, радиотехнические системы дальней навигации.

Алгоритмы данного типа в дальнейшем могут стать основой систем не только с возможностью контроля и диагностики элементов системы, но и с возможностью последующей реконфигурации структуры.

 

Литература:

 

1.      Комраков Д. В. Навигационные комплексы наземных мобильных средств / Д. В. Комраков // Технические науки: теория и практика: материалы междунар. заоч. науч. конф. (г. Чита, апрель 2012 г.). — Чита: Издательство Молодой ученый, 2012. — С. 47–49.

2.      А. В. Журавлев, В. М. Безмага. Навигационные комплексы наземных мобильных средств// Новости навигации — 2009 — № 1 — С. 29–36.

3.      Петров Н. Н. Системы и комплексы технических средств местоопределения подвижных объектов //Специальная техника. — 1998. — №. 3. — С. 7–11.

4.      Сурков В. О. Системы навигации подвижных наземных объектов и их характеристики/ В. О. Сурков // Молодой ученый. — 2013. — № 7. — С. 76–79.

5.      Сурков В. О. Анализ состава существующих систем навигации дляподвижных наземных объектов и выбор наиболее перспективного состава, исходя из требований точности и надежности / В. О. Сурков // Современные тенденции технических наук: материалы II междунар. науч. конф. (г. Уфа, май 2013 г.). —Уфа: Лето, 2013. —С. 20–24.

6.      Сурков В. О. Системы навигации подвижных наземных объектов и их характеристики / В. О. Сурков // Молодой ученый. — 2015. — № 9. — С. 298–302.

7.      Сурков В. О. Навигационные системы подвижных наземных объектов и их характеристики/ В. О. Сурков// Магистратура ТГТУ. — 2012. — № 27. — С. 105–109.

8.      Сурков В. О. Анализ состава навигационных систем для подвижных наземных объектов и принципов их построения / В. О. Сурков // Технические науки: традиции и инновации: материалы II междунар. науч. конф. (г. Челябинск, октябрь 2013 г.). — Челябинск: Два комсомольца, 2013. — С. 34–37.

9.      Радионавигационный план Рос. Федерации: утв. приказом Министерства промышленности и торговли РФ от 2 сентября 2008 г. № 118: в редакции приказа Министерства промышленности и торговли РФ от 31 августа 2011 г. № 1177. [Электронный ресурс]. Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».

Основные термины (генерируются автоматически): система, факт наличия, навигационная система, координата местоположения, метод обработки информации, угол ориентации, программное обеспечение, марковская теория оценивания, сотовая связь, вход приемника.


Похожие статьи

Анализ методов контроля целостности спутниковых...

Для решения данной задачи необходимо использовать методы марковской теории оценивания случайных процессов и полей

Для обеспечения доступности и достоверности данных необходим контроль целостности СРНС в навигационных системах ПНО.

Облик навигационной системы для подвижного наземного...

навигационная система, система, сотовая связь, первичная обработка информации, основа анализа, контроль наличия сигналов, дифференциальный режим работы, основная радиотехническая система...

Формирование облика навигационной системы для подвижного...

навигационная система, первичная обработка информации, система, адаптивное оценивание, формирование облика, достоверность данных, отказ приемника, летательный аппарат, вычислительное устройство...

Повышение достоверности навигационных измерений...

С учетом особенностей функционирования навигационных систем обеспечить контроль целостности предлагается используя комплексную первичную обработку информации и методы марковской теории оптимального оценивания случайных процессов.

Принципы построения системы контроля состояния датчиков...

Система должна строится с использованием методов первичной обработки информации.

Синтез алгоритмов обработки информации должен осуществляться на основе метод марковской теории оценивания случайных процессов и полей.

Обработка навигационных данных в навигационных системах...

навигационная система, марковская теория оценивания, вход приемных устройств, достоверность данных, адаптивное оценивание, задача синтеза алгоритмов обработки информации, доступность данных...

Направления повышения качества функционирования...

Создать систему контроля сигналов на входе СРНС возможно используя методы первичной обработки информацииметоды марковской теории оценивания случайных процессов.

Сравнительный анализ отечественных и зарубежных систем...

Система навигации подвижных наземных объектов (ПНО) решает задачи определения координат местоположения, параметров движения и углов ориентации подвижного объекта и выдачу необходимой информации.

Анализ состава навигационных систем для подвижных наземных...

Применение систем сотовой связи в навигационных системах целесообразно лишь при пропадании сигналов от СРНС посредством использования адаптивных алгоритмов обработки информации в ЭВМ навигационной системы.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Анализ методов контроля целостности спутниковых...

Для решения данной задачи необходимо использовать методы марковской теории оценивания случайных процессов и полей

Для обеспечения доступности и достоверности данных необходим контроль целостности СРНС в навигационных системах ПНО.

Облик навигационной системы для подвижного наземного...

навигационная система, система, сотовая связь, первичная обработка информации, основа анализа, контроль наличия сигналов, дифференциальный режим работы, основная радиотехническая система...

Формирование облика навигационной системы для подвижного...

навигационная система, первичная обработка информации, система, адаптивное оценивание, формирование облика, достоверность данных, отказ приемника, летательный аппарат, вычислительное устройство...

Повышение достоверности навигационных измерений...

С учетом особенностей функционирования навигационных систем обеспечить контроль целостности предлагается используя комплексную первичную обработку информации и методы марковской теории оптимального оценивания случайных процессов.

Принципы построения системы контроля состояния датчиков...

Система должна строится с использованием методов первичной обработки информации.

Синтез алгоритмов обработки информации должен осуществляться на основе метод марковской теории оценивания случайных процессов и полей.

Обработка навигационных данных в навигационных системах...

навигационная система, марковская теория оценивания, вход приемных устройств, достоверность данных, адаптивное оценивание, задача синтеза алгоритмов обработки информации, доступность данных...

Направления повышения качества функционирования...

Создать систему контроля сигналов на входе СРНС возможно используя методы первичной обработки информацииметоды марковской теории оценивания случайных процессов.

Сравнительный анализ отечественных и зарубежных систем...

Система навигации подвижных наземных объектов (ПНО) решает задачи определения координат местоположения, параметров движения и углов ориентации подвижного объекта и выдачу необходимой информации.

Анализ состава навигационных систем для подвижных наземных...

Применение систем сотовой связи в навигационных системах целесообразно лишь при пропадании сигналов от СРНС посредством использования адаптивных алгоритмов обработки информации в ЭВМ навигационной системы.

Задать вопрос