Повышение эффективности навигационного обеспечения мобильных объектов за счет улучшения характеристик слежения за сигналами спутников в приемнике GPS

Объект исследования: система слежения за радионавигационными параметрами GPS-сигналов. Цель работы: разработка методов слежения за спутниковыми сигналами в GPS-приемнике для повышения эффективности навигационного обеспечения в аппаратуре потребителей спутниковых навигационных систем. Методы исследования: цифровая фильтрация, корреляция, теория согласованной фильтрации, методы статистической радиофизики для приема сигналов в условиях шума, оптимальная фильтрация случайных процессов. Полученные результаты и новизна: экспериментально доказано, что построенная на основе теории байесовской фильтрации и современных алгоритмов фильтра Калмана система слежения за радионавигационными параметрами GPS сигналов обладает лучшими характеристиками слежения и устойчивости по сравнению с традиционной системой; предложен метод построения когерентной системы слежения за GPS-сигналами с применением линейного фильтра Калмана; предложены два подхода реализации системы слежения с использованием нелинейного фильтра Калмана: без учета цифровой информации и с ее учетом; в подходе слежения без учета цифровой информации предложен способ адаптации нелинейного фильтра Калмана для работы в условиях приема слабых сигналов; исследованы статистические и вероятностные характеристики оценок параметров в режиме слежения и выполнен сравнительный анализ предложенных способов при работе в условиях приема слабых сигналов на низкодинамичных и высокодинамичных объектах. Область применения: теоретическая и прикладная радиофизика, обработка спутниковых радионавигационных сигналов; разработка GPS-приемников для навигации в различных условиях таких, как городские среда, леса, внутри помещений, быстро движущиеся машины, самолеты и беспилотные летательные аппараты.