Исследование алгоритмов работы коммерческого навигационного приемника СМКА с ограничениями по энергопотреблению и вычислительным ресурсам для высокоточных навигационно-временных измерений : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научные руководители В. А. Саечников, Д. В. Ушаков

Abstract

Объектами исследования являются алгоритмы работы коммерческого навигационного приемника СМКА с ограничениями по энергопотреблению и вычислительным ресурсам для высокоточных навигационно-временных измерений. Цели проекта – исследование, разработка и численное моделирование алгоритмов работы (коммерческого) навигационного приемника для СМКА с ограничениями по энергопотреблению и вычислительным ресурсам для высокоточных навигационно-временных измерений. В результате проведены исследования элементной базы навигационных приемников сверхмалых КА. Проанализированы требования для навигационного приемника сверхмалых КА в зависимости от режимов работы и состава целевой аппаратуры. Для генерирования в навигационном приемнике СМКА вспомогательной информации и уменьшения времени холодного старта разработан метод прогнозирования спутниковых орбит на основе упрощенного алгоритма, моделей SGP и SGP для низкоорбитального СМКА, а также моделей SDP для среднеорбитальных НКА систем GPS, ГЛОНАСС, ГАЛИЛЕО. Исследованы методы, оптимизирующие холодный старт навигационного приемника СМКА. Исследованы режимы прерывистой работы коммерческого навигационного приемника СМКА с ограничениями по энергопотреблению и вычислительным ресурсам. Развита методика выбора оптимального созвездия навигационных космических аппаратов для решения задачи навигационно-временного определения бортовым приемником СМКА, которая предполагает анализ данных телеметрии датчиков системы ориентации и моделирования относительного движения СМКА и НКА по начальным орбитальным параметрам в формате TLE. На основе вероятностного анализа продемонстрировано, что основной вклад в общее время первого обнаружения дают время чтения навигационных данных («холодный» старт) и время получения системного времени («теплый» старт). Разработан и внедрен в учебный процесс БГУ лабораторный практикум «Высокоточное определение положения СМКА с ограничениями по энергопотреблению и вычислительным ресурсам с помощью коммерческогo навигационного приемника».