Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ ИСКУССТВЕННОГО СПУТНИКА ЗЕМЛИ ПО ИЗМЕРЕНИЯМ ТЕКУЩИХ НАВИГАЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ НА КОРОТКОМ МЕРНОМ ИНТЕРВАЛЕ

Изобретение относится к области определения параметров движения искусственного спутника Земли (ИСЗ) по результатам проведения измерений текущих навигационных параметров (ИТНП) на коротком мерном интервале, может быть использовано в автоматизированных системах навигационно-баллистического обеспечения (НБО) в условиях неполной реализации штатной схемы проведения радиоконтроля орбиты (РКО).

Известны способы определения параметров движения ИСЗ по результатам проведения ИТНП [1, 2], которые базируются на технологии построения обратного оператора G^-1, реализующего отображение пространства измерений на пространство определяемых параметров.

где G=А^ТРА, Δq - вектор поправок в уточняемые параметры движения ИСЗ;

А - матрица частных производных от измеряемых параметров по уточняемым;

Δh=h_ист+δh-h_paсч, h_ист - вектор истинных значений ИТНП;

δh - вектор ошибок в значениях ИТНП;

h_расч - вектор расчетных значений ИТНП.

В условиях реализации схемы проведения ИТНП на коротком мерном интервале матрица А близка к вырожденной и реализация отображения пространства измерений на пространство определяемых параметров может содержать ошибки превышающие допустимые значения. Решаемая задача в указанных условиях относится к классу некорректных задач определения параметров движения ИСЗ, когда решение является неустойчивым по отношению к ошибкам в векторе ИТНП. Это проявляется в том, что допустимым с точки зрения требований эксплуатационно-технической документации (ЭТД) ошибкам в ИТНП соответствуют недопустимые, согласно требований ЭТД, ошибки в векторе уточняемых параметров. Известный способ, применяемый при этих условиях [2], содержит процедуры декомпозиции задачи (1), базирующиеся на таких преобразованиях оператора G^-1, которые позволяют получить пробные решения (2) задач, квазиэквивалентных задаче (1)

и из них выбрать оптимальное.

Недостатком известного способа является отсутствие типовой технологии автоматизированного отбора пробных решений, которые обеспечивают выполнение условия корректности, когда допустимым с точки зрения требований эксплуатационно-технической документации (ЭТД) ошибкам в ИТНП соответствуют допустимые, согласно требований ЭТД, ошибки в векторе уточняемых параметров.

Целью изобретения - повышение точности и оперативности позиционирования ИСЗ за счет обеспечения автоматического синтеза пробного решения, для которого выполняется условие корректности.

Указанная цель достигается тем, что для получения пробных решений используется технология, базирующаяся на следующих соотношениях:

- решения Δq^k, k<n принадлежат множеству которое представляет собой множество n - мерных векторов Δq^k, таких, что для заданной погрешности ИТНП δh_зад и заданных ошибок в векторе поправок δΔq_зад, выполняется условие

а значение нормированной невязки

на множестве , достигает заданного минимума.

- пробные решения Δq^k, k<n вычисляются следующим образом:

Расчеты начинаются с Δq^k=0, p⁰=r⁰=A^TWΔh, k=1, 2, …, t.

Для определения множества корректности используются соотношения (5-9), в которых вектор Δh заменяется на вектор ошибок ИТНП δh. Технология формирования вектора δh в предлагаемом способе состоит в следующем: по результатам решения задачи повышения достоверности выборки ИТНП (1) формируется вектор δh:

где δh^j - вектор ошибок j-го сеанса ИТНП,

,

,

σ^j - среднеквадратическое отклонение ошибки измерений j-го сеанса ИТНП. σ^j вычисляется на очередном приближении (1) в процедуре повышения достоверности выборки ИТНП.

Формируется проверочная последовательность пробных решений. Для каждого к производится вычисление проекции ошибки вектора ИТНП на пространство уточняемых параметров. Геометрическая интерпретация указанной процедуры в предлагаемом способе приводится на фиг.1.

Для каждого индекса k, k=1, 2, 3, …, n, проверяется условие (3). Формируется набор индексов к, для которых выполнено (3), позволяющий сформировать множество и производится отбор пробных решений Δq^k, ассоциированных с δΔq^k и принадлежащих

Из множества пробных решений, принадлежащих в качестве оптимального выбирается вектор, для которого невязка незначимо отличается от минимальной среди всех невязок, соответствующих пробным решениям, а норма вектора решения при этом является минимальной. Выполнение этого требования является необходимым в связи с тем, что для получения вектора поправок используется технология линеаризации в окрестности начального приближения (3). Отбор невязок незначимо отличающихся от минимальной среди всех невязок, соответствующих пробным решениям, исходя из гипотезы о нормальном законе распределения погрешностей ИТНП и принимая величину (4) в качестве оценки среднеквадратического отклонения невязки, осуществляется с использованием критерия Фишера для проверки гипотезы , k=n, …, 1, где - значение минимальной невязки для векторов пробных решений. Условием принятия гипотезы Н₀ для уровня значимости α является выполнение неравенства (4)

в противном случае гипотеза Н₀ отвергается. При этом использованное в описании понятие «на коротком мерном интервале» имеет однозначное смысловое содержание для конкретного ИСЗ и является общепринятым в теории и практике траекторных радиотехнических измерений [3].

Источники информации

1. Бажинов И.К., Ястребов В.Д. Навигация в совместном полете космических кораблей «Союз» и «Аполлон». - М.: Мир, 1978. - 224 с.

2. Брандин В.Н., Васильев А.А., Куницкий А.А. Экспериментальная баллистика космических аппаратов. - М.: Машиностроение, 1984. - 264 с.

3. Траекторные радиотехнические измерения / Коллектив авторов под. ред. Агаджанова П.А. - М.: Сов. радио, 1969, 504.