О снижении влияния многолучевости распространения спутникового сигнала на погрешности СНС-гирокомпаса при использовании фазовых измерений
https://doi.org/10.17285/0869-7035.0090
Аннотация
Рассматривается способ снижения влияния многолучевого распространения спутникового сигнала на погрешность определения параметров ориентации, главным образом истинного курса, в рамках создаваемой интегрированной инерциально-спутниковой системы с одноосным вращением антенного блока и измерительного модуля – СНС-гирокомпаса морского применения. Приводятся результаты испытаний макетного образца СНС-гирокомпаса при искусственном создании искажений с помощью отражателя сигналов навигационных спутников.
Об авторах
Г. И. Емельянцев
АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»; Университет ИТМО
Россия
Россия
Емельянцев Геннадий Иванович. Доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник, АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»; Университет ИТМО. Действительный член международной общественной организации «Академия навигации и управления движением»
С.-Петербург
Б. А. Блажнов
АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»
Россия
Россия
Блажнов Борис Александрович. Кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник
О. А. Степанов
АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»; Университет ИТМО
Россия
Россия
Степанов Олег Андреевич. Член-корреспондент РАН, доктор технических наук, начальник научно-
образовательного центра, АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»; Университет ИТМО. Вице-президент международной общественной организации «Академия навигации и управления движением»
А. П. Степанов
АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»; Университет ИТМО
Россия
Россия
Степанов Алексей Петрович, кандидат технических наук, старший научный сотрудник, АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»; Университет ИТМО
Е. В. Драницына
АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»; Университет ИТМО
Россия
Россия
Драницына Елена Викторовна. Кандидат технических наук, начальник группы, АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»; Университет ИТМО
Список литературы
1. Parkinson, B.W., Spilker, J.J., Axelrad, P., Global Positioning System: Theory and Applications, American Institute of Aeronautics and Astronautics, 1996, vol. Ι, ΙΙ.
2. Степанов О.А., Кошаев Д.А. Исследование методов решения задачи ориентации с использованием спутниковых систем // Гироскопия и навигация. 1999. № 2 (25). С. 30–55.
3. Farrell, J.A., Givargis, T., Differential GPS Reference Station Algorithm, Design and Analysis, IEEE Transactions on Control Systems Technology, 2000, vol. 8, no. 3.
4. Wagner, J.F., Kasties, G., Improvingthe GPS/INS Integrated System Performance by Increasing the Distance Between GPS Antennas and Inertial Sensors, ION NTM, 2002, San Diego, CA.
5. Li, Y., Zhang, K., Grenfell, R., Improoved Knight Method Based on Narrowed Search Space for Instaneous GPS Attitude Determination, NAVIGATION: Journal of The Institute of Navigation, 2005, vol. 52, no. 2, pp. 111–119.
6. Hirokawa, R., Ebinuma, T., A Low-Cost Tightly Coupled GPS/INS for Small UAVs Augmented with Multiple GPS Antennas, NAVIGATION: Journal of The Institute of Navigation, 2009, vol. 56, no. 1, pp. 35–44.
7. Grewal, M.S., Andrews, A.P., Bartone, C.G., Global navigation satellite systems, inertial navigation, and integration, Third edition, Wiley, 2013.
8. Emel’yantsev, G.I., Stepanov, A.P., Dranitsyna, E.V., Blazhnov, B.A., Radchenko, D.A., Vinokurov, I.Yu., Eliseev, D.P., Petrov, P.Yu., Dual-mode GNSS gyrocompass using primary satellite measurements, 25th Anniversary Saint Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems, 2018. pp. 39–41.
9. Tijing Cai, Qimeng Xu, Emelyantsev G I, Stepanov A P, Daijin Zhou,Shuaipeng Gao, Yang Liu, Junxiang Huang,.A Multimode GNSS/MIMU Integrated Orientation and Navigation System, 26th St. Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems, 2019.
10. Михайлов С. Влияние многолучевости распространения радиоволн от навигационного космического аппарата на точность определения координат GPS-приемником // Беспроводные технологии. 2006. № 2. С. 60–71.
11. Xu, G., GPS Theory, Algorithms and Applications, 2nd ed., Springer-Verlag, Berlin–Heidelberg, Germany, 2007, pp. 48–62.
12. Trajkovski, K.K.,Sterle, O.,Stopar, B., Sturdy Positioning with High Sensitivity GPS Sensors Under Adverse Conditions, Sensors, 2010, 10, 8332–8347, https://doi.org/10.3390/s100908332.
13. Ray, J.K., Cannon, M.E., Fenton, P., Code Range and Carrier Phase Multipath Mitigation Using SNR, Range and Phase Measurements in a Multi-Antenna System, Proceedings of ION GPS, Nashville, 1999.
14. Tranquilla, J.M., Carr, J.P., Al-Rizzo, H.M., Analysis of a choke ring ground plane for multipath control in Global Positioning System (GPS), Proceedings of ION GPS, Nashville, 1999.
15. Van Dierendonck, A.J., Fenton, P., Ford, T., Theory and Performance of Narrow Correlator Spacing in a GPS Receiver, Navigation, 1992, 39, no. 3.
16. Irsigler, M., Eissfeller, B., Comparison of Multipath Mitigation Techniques with Consideration of Future Signal Structures, Proceedings of International Technical Meeting of the Satellite Division of the Institute of Navigation, 2003.
17. Mcgraw, G.A. Braasch, M.S., GNSS Multipath Mitigation Using Gated and High Resolution Correlator Concept, Proceedings of the National Technical Meeting of the Satellite Division of the Institude of Navigation, 1999.
18. Townsend, S. Fenton, P., A Practical Approach to the Reduction of Pseudorange Multipath Errors in a L1 GPS Receiver, Proceedings of International Technical Meeting of the Satellite Division of the Institute of Navigation, 1994.
19. Михайлов Н.В., Никандров А.В., Михайлов В.Ф. Применение кластерного анализа для компенсации влияния отраженного сигнала в приемниках СРНС // Гироскопия и навигация. 2011. № 3 (74). С. 58–66.
20. Suzuki, T., Amano, Y., NLOS Multipath Classification of GNSS Signal Correlation Output Using Machine Learning, Sensors, 2021, 21, 2503, https://doi.org/10.3390/s21072503.
21. Yedukondalu, K., Sarma, A.D., and Srinivas, V.S., Estimation and Mitigation of GPS Multipath Interference Using Adaptive Filtering, Progress in Electromagnetics Research M, 2011, vol. 21, 133–148.
22. Дубинко Т.Ю., Селиверстов А.С. Программный способ повышения точности определения углов пространственной ориентации судна по спутниковым навигационным системам // Навигация и гидрография. 2016. №46. C. 14–19.
23. Давыденко А.С. Метод эталонных разностей фаз в определении пространственной ориентации высокодинамичных объектов. Автореферат дисс. … к.т.н. СПб.: ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет», 2017.
24. Li, T., Zhang, H., Gao, Z., Niu, X., El-Sheimy, N., Tight Fusion of a Monocular Camera, MEMS-IMU, and Single-Frequency Multi-GNSS RTK for Precise Navigation in GNSS-Challenged Environments, Remote Sens., 2019, 11, 610, doi:10.3390/rs11060610.
25. Ali, K., Chen, X., Dovis, F., De Castro D., Fernández, A.J., Multipath Estimation in Urban Environments from Joint GNSS Receivers and LiDAR Sensors, Sensors, 2012, 12, 14592–14603, https://doi.org/10.3390/s121114592.
26. Perov, A., Shatilov, A., Deeply Integrated GNSS/Gyro Attitude Determination System, Sensors, 2020, 20, 2203, https://doi.org/10.3390/s20082203.
27. https://www.furuno.com/en/products/compass
28. https://www.hemispheregnss.com/products/smart-antennas/
29. Chiang, K.-W., Duong, T.T., Liao, J.-K., The Performance Analysis of a Real-Time Integrated INS/ GPS Vehicle Navigation System with Abnormal GPS Measurement Elimination, Sensors, 2013, 13, 10599–10622, https://doi.org/10.3390/s130810599.
30. Hinüber, E.L.V., Reimer, C., Schneider, T., Stock, M., INS/GNSS Integration for Aerobatic Flight Applications and Aircraft Motion Surveying, Sensors, 2017, 17, 941.https://doi.org/10.3390/s17050941
31. Emel’yantsev, G., Stepanov, O., Stepanov, A., Blazhnov, B., Dranitsyna, E., Evstifeev, M., Eliseev, D., and Volynskiy, D., Integrated GNSS/IMU-Gyrocompass with Rotating IMU. Development and Test Results, Remote Sens., 2020, 12 (22), 3736.
32. https://www.fizoptika.ru/catalog.
33. Емельянцев Г.И., Степанов А.П. Интегрированные инерциально-спутниковые системы ориентации и навигации / под общей ред. акад. РАН В.Г. Пешехонова. СПб: ГНЦ РФ АО «Концерн «ЦНИ «Электроприбор», 2016. 394 с.
34. Антонович К.М. Использование спутниковых радионавигационных систем в геодезии: в 2 т. М.: ФГУП «Картгеоцентр», 2005. Т. 1. 334 с.
35. Антонович К.М. Использование спутниковых радионавигационных систем в геодезии: в 2 т. М.: ФГУП «Картгеоцентр», 2006. Т. 2. 360 с.
36. http://optolink.ru/documents/Publications/Our/ИНС2013-Оптолинк-ВОГ.pdf
37. Medina, D., Li, H., Vilà-Valls, J., Closas, P. Robust Filtering Techniques for RTK Positioning in Harsh Propagation Environments, Sensors, 2021, 21, 1250, https://doi.org/10.3390/s21041250.
Рецензия
Для цитирования:
Емельянцев Г.И., Блажнов Б.А., Степанов О.А., Степанов А.П., Драницына Е.В. О снижении влияния многолучевости распространения спутникового сигнала на погрешности СНС-гирокомпаса при использовании фазовых измерений. Гироскопия и навигация. 2022;30(2):43-57. https://doi.org/10.17285/0869-7035.0090
For citation:
Emel’antsev G.I., Blazhnov B.A., Stepanov O.A., Stepanov A.P., Dranitsyna E.V. Multipath Mitigation Technique for GNSS Gyrocompass Using Phase Measurements. Gyroscopy and Navigation. 2022;30(2):43-57. (In Russ.) https://doi.org/10.17285/0869-7035.0090
Просмотров:
9
Послать статью по эл. почте 