<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">gyroscopy</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Гироскопия и навигация</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Giroskopiya i Navigatsiya</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">0869-7035</issn><issn pub-type="epub">2075-0927</issn><publisher><publisher-name>AO «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.17285/0869-7035.2014.22.4.016-033</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">gyroscopy-462</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>Статьи</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Решение задачи навигации для геостационарного космического аппарата на основе уравнений его динамики и эпизодических измерений от навигационных спутников</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title></trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Михайлов</surname><given-names>Н. В.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Михайлов Николай Викторович, кандидат физико-математических наук, директор. Действительный член общественного объединения «Академия навигации и управления движением».</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Кошаев</surname><given-names>Д. А.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Кошаев Дмитрий Анатольевич, доктор технических наук, ведущий научный сотрудник. Действительный член общественного объединения «Академия навигации и управления движением».</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib></contrib-group><aff xml:lang="ru" id="aff-1"><institution>ООО «Р-Нав», Университет ИТМО (С.-Петербург).</institution><country>Russian Federation</country></aff><aff xml:lang="ru" id="aff-2"><institution>ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», Университет ИТМО (С.-Петербург).</institution><country>Russian Federation</country></aff><pub-date pub-type="collection"><year>2014</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>03</day><month>02</month><year>2026</year></pub-date><volume>22</volume><issue>4</issue><fpage>16</fpage><lpage>33</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Михайлов Н.В., Кошаев Д.А., 2026</copyright-statement><copyright-year>2026</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Михайлов Н.В., Кошаев Д.А.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Михайлов Н.В., Кошаев Д.А.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.gyroscopy.ru/jour/article/view/462">https://www.gyroscopy.ru/jour/article/view/462</self-uri><abstract><p>Предлагается решение задачи навигации геостационарного космического аппарата по измерениям навигационных спутников с применением нелинейных уравнений динамики, включающих такие возмущающие факторы, как несферичность гравитационного поля Земли, притяжение Луны и Солнца, прямое солнечное давление. Решение, в котором применяется итерационный фильтр Калмана на основе UD-разложения, ориентировано на бортовую реализацию в условиях ограниченных вычислительных ресурсов. Полученные с помощью фильтра Калмана оценки текущих координат и составляющих скорости учитываются при интегрировании нелинейных уравнений движения космического аппарата до следующего момента решения. С использованием имитатора сигналов и реального приемника GPS подтверждена эффективность предложенного решения с точки зрения точностных требований к бортовой аппаратуре спутниковой навигации космического базирования при неточном знании коэффициента светового давления.Статья по докладу на XXI С.-Петербургской международной конференции по интегрированным навигационным системам.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The paper offers solution to a problem of geostationary spacecraft navigation through navigation satellite signal measurements using nonlinear dynamic equations, which include such perturbing factors as non-sphericity of the gravitational field of the Earth, gravitational attraction of the Moon and the Sun, and direct solar radiation pressure. This solution uses the iterative Kalman filter based on UDdecomposition and is focused on the on-board implementation with limited computing resources. The estimates of current coordinates and velocity components obtained with the Kalman filter are taken into account when integrating nonlinear equations of a spacecraft motion up to the next solution time moment. In terms of accuracy requirements for the spaceborne satellite navigation receiver including the undetermined solar radiation pressure coefficient, the efficiency of the proposed solution was confirmed using the signal simulator and a GPS receiver.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>Геостационарный космический аппарат</kwd><kwd>UD-разложение</kwd><kwd>итерационный фильтр Калмана</kwd><kwd>спутниковая навигация</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>Аutonomous spacecraft navigation</kwd><kwd>satellite radionavigation systems</kwd><kwd>stochastic filtering</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Михайлов, Н.В. Автономная навигация космических кораблей с использованием GPS / Н.В. Михайлов, В.Ф.Михайлов, М.В. Васильев // Гироскопия и навигация. - №1. - 2008. - C. 3-21.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Михайлов, Н.В. Автономная навигация космических кораблей с использованием GPS / Н.В. Михайлов, В.Ф.Михайлов, М.В. Васильев // Гироскопия и навигация. - №1. - 2008. - C. 3-21.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Михайлов, Н.В., Чистяков, В.В. Приемники спутниковой навигации космического базирования: Архитектура и первичная обработка сигналов. - Воронеж: Научная книга, 2014. - 135 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Михайлов, Н.В., Чистяков, В.В. Приемники спутниковой навигации космического базирования: Архитектура и первичная обработка сигналов. - Воронеж: Научная книга, 2014. - 135 c.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Махненко, Ю.Ю. Экономически эффективные технологии навигации геостационарных спутников. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук.: М., 2008.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Махненко, Ю.Ю. Экономически эффективные технологии навигации геостационарных спутников. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук.: М., 2008.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Чернявский, Г. М., Бартенев, B. А. Орбиты спутников связи. - М.: Связь, 1978.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Чернявский, Г. М., Бартенев, B. А. Орбиты спутников связи. - М.: Связь, 1978.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бартенев, В.А., Малышев, В.А. Чернявский, Г.М. Управление орбитой стационарного спутника. - М.: Машиностроение, 1984.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Бартенев, В.А., Малышев, В.А. Чернявский, Г.М. Управление орбитой стационарного спутника. - М.: Машиностроение, 1984.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лебедев, А.А., Бартенев, В.А., Решетнев, М.Ф. Управление и навигация ИСЗ на околокруговых орбитах. - М.: Машиностроение, 1988.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Лебедев, А.А., Бартенев, В.А., Решетнев, М.Ф. Управление и навигация ИСЗ на околокруговых орбитах. - М.: Машиностроение, 1988.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Montenbruck, O., Gill E. Satellite Orbits, Models, Methods and Applications, Springer Berlin Heidelberg. New York. 2000.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Montenbruck, O., Gill E. Satellite Orbits, Models, Methods and Applications, Springer Berlin Heidelberg. New York. 2000.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Махненко, Ю. Ю. Выбор модели движения для навигации геостационарного спутника // [Электронный журнал «Исследовано в России»»] URL: http://www.sci-journal.ru/articles/2008/092.pdf</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Махненко, Ю. Ю. Выбор модели движения для навигации геостационарного спутника // [Электронный журнал «Исследовано в России»»] URL: http://www.sci-journal.ru/articles/2008/092.pdf</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Global Positioning System: Theory and Applications, Parkinson, B.W., Spliker Jr, J. J., Eds., vol. I, II, 1996.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Global Positioning System: Theory and Applications, Parkinson, B.W., Spliker Jr, J. J., Eds., vol. I, II, 1996.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Coulson, P. Srinivasan, B. J. New Techniques for Orbit Determination of Geosynchronous, Geosynchronous-Transfer, and Other High-Altitude Earth Orbiters. BEACON eSpace at Jet Propulsion Laboratory. 1997. http://hdl.handle.net/2014/22478</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Coulson, P. Srinivasan, B. J. New Techniques for Orbit Determination of Geosynchronous, Geosynchronous-Transfer, and Other High-Altitude Earth Orbiters. BEACON eSpace at Jet Propulsion Laboratory. 1997. http://hdl.handle.net/2014/22478</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Васильев, М.В., Михайлов, Н.В., Михайлов, В.Ф., Автономное определение параметров орбиты искусственных спутников земли с использованием спутниковых радионавигационных систем // Гироскопия и навигация. - №4. - 2010. - C. 41-52.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Васильев, М.В., Михайлов, Н.В., Михайлов, В.Ф., Автономное определение параметров орбиты искусственных спутников земли с использованием спутниковых радионавигационных систем // Гироскопия и навигация. - №4. - 2010. - C. 41-52.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ислентев, И.Е., Гречкосеев, А.К., Кокорин, В.И. Описание изобретения к патенту RU 2325667 C1, МПК, G01S 5/12 (2006.01). Способ определения вектора состояния космического аппарата по сигналам космических навигационных систем / Патентообладатель ФГУП «Научно-производственное объединение прикладной механики им. акад. М.Ф. Решетнева». Опубликовано 27.05.2008. Бюл. №15.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ислентев, И.Е., Гречкосеев, А.К., Кокорин, В.И. Описание изобретения к патенту RU 2325667 C1, МПК, G01S 5/12 (2006.01). Способ определения вектора состояния космического аппарата по сигналам космических навигационных систем / Патентообладатель ФГУП «Научно-производственное объединение прикладной механики им. акад. М.Ф. Решетнева». Опубликовано 27.05.2008. Бюл. №15.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Tapley, В.D., Schutz, B.E., Born, G.H. Statistical Orbit Determination. Elsevier Academic Press, 2004.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Tapley, В.D., Schutz, B.E., Born, G.H. Statistical Orbit Determination. Elsevier Academic Press, 2004.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Михайлов, Н.В., Михайлов, В.Ф. Метод определения координат и скорости геостационарного космического аппарата по измерениям спутниковых навигационных систем // Успехи современной радиоэлектроники. - 2013. - C. 113-121.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Михайлов, Н.В., Михайлов, В.Ф. Метод определения координат и скорости геостационарного космического аппарата по измерениям спутниковых навигационных систем // Успехи современной радиоэлектроники. - 2013. - C. 113-121.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Xu, G., Orbits. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2008.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Xu, G., Orbits. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2008.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Дмитриев, С.П. Высокоточная морская навигация. СПб.: Судостроение, 1991. - 224 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Дмитриев, С.П. Высокоточная морская навигация. СПб.: Судостроение, 1991. - 224 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Степанов, О.А. Применение теории нелинейной фильтрации в задачах обработки навигационной информации. - 3-е изд. - СПб: ГНЦ РФ ЦНИИ «Электроприбор», 2003. - 368 с. 368 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Степанов, О.А. Применение теории нелинейной фильтрации в задачах обработки навигационной информации. - 3-е изд. - СПб: ГНЦ РФ ЦНИИ «Электроприбор», 2003. - 368 с. 368 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ривкин, С.С., Ивановский, Р.И., Костров, А.В. Статистическая оптимизация навигационных систем. - Л.: Судостроение, 1976.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ривкин, С.С., Ивановский, Р.И., Костров, А.В. Статистическая оптимизация навигационных систем. - Л.: Судостроение, 1976.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Bauer, F.H. et al. The GPS Space Service Volume // Proceedings of the 19th International Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation (ION GNSS 2006). PP. 2503-2514. Sept. 26-29, 2006.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bauer, F.H. et al. The GPS Space Service Volume // Proceedings of the 19th International Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation (ION GNSS 2006). PP. 2503-2514. Sept. 26-29, 2006.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Miller, J.J., Moreau, M. C. Enabling a Fully Interoperable GNSS Space Service Volume. Presentations from 7th Meeting of the International Committee on Global Navigation Satellite Systems (ICG-7), Beijing, China, November 2012. http://www.gps.gov/multimedia/presentations/2012/11/ICG/miller.pdf.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Miller, J.J., Moreau, M. C. Enabling a Fully Interoperable GNSS Space Service Volume. Presentations from 7th Meeting of the International Committee on Global Navigation Satellite Systems (ICG-7), Beijing, China, November 2012. http://www.gps.gov/multimedia/presentations/2012/11/ICG/miller.pdf.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit21"><label>21</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Dmitriev, S.P., Stepanov, O.A., Pelevin, A.E. Motion Control And Non-Invariant Algorithms Using The Vehicle Dynamics For Inertial-Satellite Integrated Navigation. Proceeding of 7-th Saint Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems. Russia 29-31 May, 2000 Russia, St.Petersburg.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Dmitriev, S.P., Stepanov, O.A., Pelevin, A.E. Motion Control And Non-Invariant Algorithms Using The Vehicle Dynamics For Inertial-Satellite Integrated Navigation. Proceeding of 7-th Saint Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems. Russia 29-31 May, 2000 Russia, St.Petersburg.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit22"><label>22</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Степанов, О.А. Основы теории оценивания с приложениями к задачам обработки навигационной информации. Часть 2. Введение в теорию фильтрации. – СПб.:ГНЦ РФ ЦНИИ «Электроприбор», 2012. – 368 с. 416 С.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Степанов, О.А. Основы теории оценивания с приложениями к задачам обработки навигационной информации. Часть 2. Введение в теорию фильтрации. – СПб.:ГНЦ РФ ЦНИИ «Электроприбор», 2012. – 368 с. 416 С.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit23"><label>23</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Brown, R.G., Hwang, P.Y.C. Introduction to Random Signals and Applied Kalman Filtering, 2nd ed., Wiley, New York, 1992.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Brown, R.G., Hwang, P.Y.C. Introduction to Random Signals and Applied Kalman Filtering, 2nd ed., Wiley, New York, 1992.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit24"><label>24</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Михайлов, Н.В. Автономная навигация космических аппаратов при помощи спутниковых радионавигационных систем. - СПб.: Политехника, 2014. - 362 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Михайлов, Н.В. Автономная навигация космических аппаратов при помощи спутниковых радионавигационных систем. - СПб.: Политехника, 2014. - 362 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
