Анализ точности нахождения координат местоположения в корреляционно-экстремальных навигационных системах по рельефу местности

Автор(ы): Огородников К.О.

Выпуск: 80

Рубрика: Управление подвижными объектами и навигация

Год: 2019

Библиография: Огородников К.О. Анализ точности нахождения координат местоположения в корреляционно-экстремальных навигационных системах по рельефу местности // Управление большими системами. Выпуск 80. М.: ИПУ РАН, 2019. С.116-134. DOI: https://doi.org/10.25728/ubs.2019.80.7

Дата опубликования: 31.07.2019

Ключевые слова: корреляционно-экстремальная навигационная система, анализ точности нахождения координат местоположения, рекуррентно-поисковый алгоритм

Аннотация: Проведено исследование влияния погрешностей информационного обеспечения и условий функционирования на корректирующие поправки, выдаваемые рекуррентно-поисковым алгоритмом корреляционно-экстремальной навигационной системы по рельефу местности. Как известно, величина ошибок зависит от множества факторов, в том числе от погрешностей инерциальной системы, эталонной информации, измерителя геофизического поля, информативности рассматриваемого участка и др. Результаты анализа говорят о том, что погрешность, вызванная ошибкой по скорости, возрастает с увеличением количества измерений геофизического поля, а составляющая, обусловленная погрешностями информационного обеспечения, уменьшается. Также в рамках статьи получены выражения, которые могут использоваться при планировании маршрута полета и выбора участков рельефа для проведения коррекции. В частности, синтезировано уравнение, устанавливающее связь между среднеквадратическим отклонением градиента высот, среднеквадратическим отклонением высот и радиусом корреляции поля высот рельефа. Также сформировано выражение, позволяющее вычислить оптимальное число измерений геофизического поля, необходимых для коррекции, в условиях имеющихся погрешностей измерителей и траектории движения. Для подтверждения корректности результатов проведено математическое моделирование и осуществлено сравнение с оценками, полученными статистическими методами. В качестве эталонного массива высот использован фрагмент карт Shuttle Radar Topographic Mission.

Author(s): Ogorodnikov K.

Article title: Position accuracy analysis in terrain-aided navigation systems

Issue: 80

Year: 2019

Keywords: terrain-aided navigation system, position accuracy analysis, recurrent-search algorithm

Abstract: The influence of information support uncertainties and operating conditions on corrections provided by the recurrent-research algorithm of the terrain-aided navigation system has been studied. As is known, uncertainties of the position coordinates depends on many factors, including the inertial system errors, reference information errors, a measurer of the geophysical field errors, the information value of the terrain area, etc. The results of the analysis show that the uncertainty caused by the error in speed rises with an increase of the number of the geophysical field measurements. The component caused by uncertainties of information support, on the contrary, decreases. Also, in this article expressions were obtained that can be used when planning the flight route and choosing terrain areas for performing correction. In particular, an equation has been synthesized that establishes a relationship between the standard deviation of the heights gradient, standard deviation of the heights, and the height field correlation radius. An expression has also been formed that allows us to calculate the optimal measurements number necessary for correction, under the conditions of the measurers errors and the movement trajectory.