Повышение точности определения параметров орбит на основе применения операторов совмещения витковых оценок по результатам малоинтервальной обработки данных ГЛОНАСС

Повышение точности определения параметров орбит на основе применения операторов…

ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2016. № 5

101

ских ошибок (СКО), больших значений 0,33 м по всем координатам относи-

тельно опорной орбиты, либо менее 1 м для КА навигационного назначения.

Цель настоящей работы — демонстрация того, что, если не с позиций коли-

чественной альтернативы, то в качественном отношении существует возмож-

ность увеличения точности навигационных определений потребителей. Это

связано с решением задачи повышения точности определения параметров ор-

бит на основе совершенствования алгоритмического обеспечения обработки

ИТНП без повышения их точности до предельно необходимых значений,

предусмотренных на перспективу в технических характеристиках ЕС КВНО.

Основанием для сформулированного утверждения является следующее об-

стоятельство. Дисперсия оценки статистического среднего случайной величины

обратно пропорциональна объему проведенных независимых измерений этой

величины [4]. Аналогичное представление имеет место и относительно погреш-

ности оценки состояния линейной динамической системы в условиях случай-

ных погрешностей измерений по отношению к интервалу наблюдений соответ-

ствующего фильтра.

Далее будет показано, что подобное представление не всегда является до-

статочно корректным.

Модель и структура алгоритмического обеспечения.

Доказательство воз-

можности повышения точности определения параметров орбит в рассматрива-

емой постановке предполагает необходимость учета межвитковой связи оценок

параметров орбиты КА при решении обсуждаемой навигационной задачи.

Для повышения наглядности результатов и упрощения вида получаемых

зависимостей, рассмотрим класс «почти круговых орбит». Отметим, что приня-

тое упрощение не является критичным с позиции распространения полученных

результатов, например, на класс эллиптических орбит малого эксцентриситета.

С учетом соображений целесообразности упрощения структуры алгорит-

мического обеспечения используем двухэтапный вариант обработки информа-

ции, когда на первом этапе оценивание осуществляют непрерывным фильтром

с конечной памятью по данным ИТПН последнего витка орбиты КА, а на вто-

ром — проводят совместную оптимальную обработку (совмещение) дискрет-

ным динамическим фильтром полученных витковых оценок. При этом может

быть применен канонический вариант фильтра Калмана, оптимального по кри-

терию СКО, обладающий нулевой динамической погрешностью [5].

Отметим, что для обсуждаемого подхода с позиции конечного результата

решения, основной интерес будет представлять не непосредственно количе-

ственная оценка точности определяемых параметров, а ее изменение за счет

корректного совмещения витковых оценок.

В качестве модели состояния используем элементарные скалярные уравне-

ния кеплерова плоского движения для почти круговой орбиты [6]









2 sin cos ;

1 cos

sin ;

r r

 

 

   