Вариация Аллана изначально была введена как характеристика эталонов времени и частоты, а теперь широко используется во многих областях, включая навигационное приборостроение. В работе проведен анализ способов ее использования в различных задачах, в том числе при оценке характеристик навигационных устройств. Тем не менее в ряде случаев эффективность применения вариации Аллана ограничена и физическая ее интерпретация неясна. Это связано с ее эмпирическим определением как альтернативной оценки дисперсии. В работе рассматривается определение вариации Аллана на основе модели случайных процессов со стационарными приращениями, которые содержат как стационарные, так и винеровские процессы. В этой модели основной характеристикой является структурная функция, а вариация Аллана оказывается ее эмпирической оценкой. Такое представление проясняет статистический смысл вариации Аллана и объясняет ее высокую эффективность при анализе нестационарных сигналов и шумов. Это также позволяет включить вариацию Аллана в систему показателей измерительных и навигационных устройств в качестве интегральной характеристики, отличной от дисперсии и отражающей свойства стабильности аппаратуры.

Рассматриваются особенности реализации цепи обратной связи в квантовом датчике угловой скорости, построенном на двухчастотном спиновом генераторе на изотопах ксенона. Перечислены технические решения, обеспечивающие устойчивую двухчастотную генерацию, такие как блоки автоматической регулировки усиления и фазовые фильтры. Приведены результаты экспериментальных исследований режимов генерации на макете квантового датчика угловой скорости в условиях неподвижного и вращающегося основания.

Рассмотрены особенности настройки и калибровки волнового твердотельного гироскопа, работающего в режиме датчика угловой скорости (ВТГ-ДУС), с металлическим резонатором. С учетом того что выходной сигнал содержит кориолисову и квадратурную составляющие, компенсирующий сигнал в канале обратной связи формируется на основе алгоритма двухступенчатой коррекции. Приведены результаты испытаний ВТГ-ДУС с блоком электроники, в котором реализованы функции двухступенчатой коррекции.

Представлены результаты разработки программно реализуемого приемника (ПРП) спутниковой навигации, в котором обработка сигналов, в том числе первичная, осуществляется в персональном компьютере (ПК). Такой приемник является дешевой альтернативой классическому аппаратному приемнику, но обладает недостатками, среди которых потеря данных при регистрации исходных спутниковых сигналов на жесткий диск ПК. Для того чтобы сократить эти потери, предложено использовать буфер между оперативной памятью и жестким диском. Приводятся результаты натурной апробации такого подхода с применением универсального программно определяемого радиоустройства USRP N210 kit. Сопоставляются проценты необнаруженных сигналов спутников с использованием и без использования буфера. В роли эталонных данных выступали результаты обнаружения спутников обычного аппаратного приемника u-blox.

Выполнен сравнительный анализ способов координатно-временного обеспечения удаленного потребителя, основанный на результатах измерений навигационного приемника сигналов глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС и наблюдений излучения квазаров в малогабаритных радиоинтерферометрических системах с длинной базой (РСДБ). Использование измерений радиотелескопов позволяет повысить устойчивость координатно-временного и навигационного обеспечения потребителей, поскольку при этом фиксируется радиоизлучение источников естественного происхождения. Предлагается подход, ориентированный на применение средств радиоинтерферометрии в целях прецизионного позиционирования и привязки временной шкалы удаленного радиотелескопа. Данный метод может быть полезен для решения специальных задач координатно-временного и навигационного обеспечения удаленных потребителей с произвольной топологией позиционирования.

Беспилотный летательный аппарат (БПЛА) представляет собой сложную систему, при проектировании которой рассматриваются проблемы управления, аэродинамики и связи. В статье предложен новый метод обнаружения контекстных неисправностей на основе сложных линейных соотношений между параметрами БПЛА (показаниями датчиков и командами). Под контекстными неисправностями подразумеваются вырабатываемые неисправным датчиком значения, недопустимые в контексте других параметров. Предлагаемый подход основан на оценке значений целевого параметра с использованием динамической линейной регрессии, после чего выполняется расчет погрешности оценивания на каждом временном интервале. Путем классификации методом ближайших соседей (K-Nearest Neighbour – K-NN) значения погрешности оценивания разделяются на нормальные и аномальные. Аномальные значения принимаются за потенциально ошибочные. Помимо этого, предложенный метод сравнивается с другими методами поиска аномалий – k-средних (K-Means) и One-Class SVM. Результаты сопоставления продемонстрировали более высокую эффективность нового подхода в большинстве случаев.

В вероятностной постановке исследуется динамика углового движения наноспутников формата CubeSat с пассивными системами стабилизации: аэродинамической, аэродинамически-гравитационной, гравитационной, гравитационно-аэродинамической. Рассмотрены два варианта законов распределения компонентов вектора начальной угловой скорости (равномерное и Рэлея). Для них получены аналитические функции распределения максимальных углов отклонения осей наноспутника от требуемых направлений (вектора орбитальной скорости и местной вертикали). Выведены формулы и построены номограммы для выбора проектных параметров (геометрических размеров, запаса статической устойчивости, моментов инерции), обеспечивающих на круговых орбитах требуемую ориентацию с заданной вероятностью.

В статье излагаются краткие сведения по результатам исследований и разработок, направленных на внедрение в практику концепции е-Навигации, выполненных в 2015-2019 гг. Анализируется состояние дел с практическим применением S-режима, являющегося единственным глобальным продуктом, создаваемым в рамках концепции. Приводятся данные по большинству новых технологий, разработанных в рамках основных региональных проектов. Отдельно изучается ситуация с е-Навигацией в России.