Исследование погрешностей спутниковой радионавигационной системы

ГОРНЫЙ
ИНФОРМАЦИОННОАНАЛИТИЧЕСКИЙ
БЮЛЛЕТЕНЬ № 6
СПЕЦИАЛЬНЫЙ
ВЫПУСК 25

ИССЛЕДОВАНИЕ
ПОГРЕШНОСТЕЙ
СПУТНИКОВОЙ
РАДИОНАВИГАЦИОННОЙ
СИСТЕМЫ

УДК 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
П 23 

621.396 
П 23 
 
 
Книга соответствует «Гигиеническим требованиям к изданиям книжным для взрослых» СанПиН 1.2.1253-03, утвержденным Главным государственным санитарным врачом России 30 марта 2003 г. (ОСТ 
29.124—94). Санитарно-эпидемиологическое заключение Федеральной 
службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия
человека № 77.99.60.953.Д.014367.12.14 
 
 
Певзнер Л.Д., Костиков В.Г., Костиков Р.В., Горев П.А.  

Исследование погрешностей спутниковой радионавигацион
ной системы. Отдельная статья: Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). — 2015. —
№ 6 (специальный выпуск 25). — 24 с. — М.: Издательство «Горная книга» 
ISSN 0236-1493 

Исследованы погрешности измерений в навигационных системах. Так 
как данные погрешности определяются нелинейными преобразованиями 
сигналов и изменением характеристик среды распространения сигналов, указанные системы относят к открытым диссипативным с внутренним трением. 
В этом случае к анализу погрешностей измерений может быть применена
модель детерминированного хаоса. Точность измерений по сигналам навигационных спутников определяется влиянием ионосферы и тропосферы, а
также погрешностью эфемерид и частотно-временных параметров навигационных космических аппаратов. В результате проведённого исследования 
разработано математическое описание погрешностей измерений параметров 
спутниковой системы радионавигации, топопривязки и ориентирования мобильных наземных объектов с помощью цилиндрической модели при использовании приближённого метода интегральной аппроксимации.  
Ключевые слова: навигационные системы, детерминированный хаос, ГЛОНАСС, инерциальная навигация, спутниковая навигация, интегрированные системы, погрешности измерений. 

УДК 621.396

©  Л.Д. Певзнер, В.Г. Костиков,  
Р.В. Костиков, П.А. Горев, 2015 
©  Издательство «Горная книга», 2015 

ISSN 0236-1493 

©  Дизайн книги. Издательство  
«Горная книга», 2015 

 
 

Спутниковые радионавигационные системы (СРНС) используют при выполнении геологоразведочных (в том числе на прибрежном шельфе), строительных, картографических, поисковоспасательных работ, для диспетчерского управления самолётами 
и морскими судами, наведения воздушных средств поражения, 
обеспечения систем единого времени. Во многих случаях стоит 
задача определения координат мобильного объекта с заданной 
точностью. Например, погрешности вычислений системы топопривязки наземных мобильных объектов при работе по группировке навигационных спутников «ГЛОНАСС» и пространственном геометрическом факторе не хуже 2,5 не должны превышать 
следующих значений: 
— 25 м (на уровне 1 СКО) геодезических координат (B, L) 
относительно эллипсоида Крассовского и прямоугольных координат (x, y) проекции Гаусса-Крюгера в СК-42; 
— 0,2 м/с текущей путевой скорости (VT) в плоскости горизонта; 
— 25 м (на уровне 1 СКО) высоты [H] в Балтийской системе; 
— 1 мкс (на уровне 2 СКО) выдачи по каналу московского 
декретного времени сигнала «1 Гц» (физической метки времени) 
в подстраиваемой шкале времени UTC (Россия). 
Известно, что точность измерения координат объектов определяется пиковой мощностью излучения радиолокационной 
станции, параметрами зондирующих импульсов, временем накопления сигналов в радиоприёмном устройстве. Изменения параметров сигналов спутников определяются доплеровским сдвигом 
в связи с движением спутника по орбите, перемещением наземного навигационного комплекса, смещением эталона частоты 
спутника, динамикой характеристик ионосферы. 
Изменение характеристик ионосферы происходит под воздействием различных явлений естественного (например, описанного в работе [1]) и искусственного происхождений. К внешним 
влияющим величинам необходимо отнести ударные волны в результате нестационарностей в космической плазме [2] и сейсмические события, которые проявляются как детерминированный 
хаос во фрактальной среде [3]. Разнообразие влияющих величин 
приводит к тому, что в навигационном поле содержатся сигналы 
различных частот. Поэтому изменение фаз сигналов, принимае