Сибирский федеральный университет

Перевод названия: ACCURACY INCREASE OF DETERMINING NAVIGATION PARAMETERS FOR LONG-RANGE RADIONAVIGATION SYSTEMS

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2015

Ключевые слова: удельная проводимость, Specific conductivity, radio navigation systems, measurements, underlying surface, dielectric permittivity, Specific resistivity, радионавигационная система, измерения, подстилающая поверхность, диэлектрическая проницаемость, удельное сопротивление

Аннотация: Рассматривается проблема повышения точности определения координат объектов по сигналам наземных радионавигационных систем (РНС) дальней радионавигации. Примерами таких систем являются система глобального действия «Омега» ОНЧ-диапазона, система НЧ-диапазона «Лоран-С», а также системы среднечастотного диапазона «Спрут», «Брас» и др. Поскольку данные системы работают в диапазоне сверхдлинных, длинных и средних волн, на результаты измерений радионавигационных параметров (разности дальностей, квазидальности и т. д.) оказывают влияние характеристики подстилающей поверхности, в результате чего измеренные значения этих параметров могут существенно отличаться от своих истинных значений. К характеристикам подстилающей поверхности относят удельное сопротивление и диэлектрическую проницаемость. В случае, если удается обеспечить точное определение значений характеристик подстилающей поверхности, можно, используя известные методы, рассчитать поправки к измеренным значениям радионавигационных параметров. Далее измеренные значения радионавигационных параметров могут быть скорректированы, что позволит повысить результирующую точность определения места объектов. Для определения проводимости и диэлектрической проницаемости можно использовать аппаратуру электромагнитных методов (ЭММ) определения параметров подстилающей поверхности, разработанную в г. Красноярске отделом геофизики ОАО «Алмаззолотоавтоматика» при участии кафедры радиоэлектронных систем Сибирского федерального университета. Основное назначение данной аппаратуры состоит в проведении разведки полезных ископаемых. Аппаратура обеспечивает измерение в диапазоне частот, соответствующих рабочим диапазонам исследуемых РНС. Это позволяет проводить измерения параметров подстилающей поверхности на значениях рабочих частот РНС, а также способствует более точному определению параметров подстилающей поверхности. Приведены математические выражения, связывающие параметры подстилающей поверхности с измеренными значениями составляющих поля, а также номограмма, по которой можно определять значения проводимости и диэлектрической проницаемости по результатам измерений, выполненных прибором. Дано описание рабочей программы, выполняющей расчет параметров подстилающей поверхности, предназначенной для выполнения на персональном компьютере в среде операционной системы MicroSoft Windows XP/7. Разработанная программа обеспечивает автоматизированный ввод результатов измерений с измерительного блока прибора и расчет значений параметров подстилающей поверхности. Полученные результаты расчета выводятся в файл, который в дальнейшем может быть считан и обработан при помощи офисной программы Microsoft Excel. Делается вывод о возможности использования разработанного прибора и программы для определения параметров подстилающей поверхности, требуемых для повышения точности решения задач определения места по сигналам РНС дальней навигации, работающих в низкочастотной части радиодиапазона. Приведены и другие возможные области применения описанного прибора как в технике связи, так и по своему прямому назначению - в электроразведке. In the given article the problem of increasing the objects coordinates’ determination accuracy from ground-based long-range radio navigation systems (RNS) was considered. The examples of such systems are the system of global coverage “Omega”, operating in VLF-band, the system of LF-band “Loran-C”, as well as MF-band systems “Sprut”, “Bras”, and others. As these systems operate in a low-frequency part of the radio spectrum, the results of measurements of the navigation parameters (differences of ranges, quasi-ranges, etc.) are influenced by characteristics of the underlying surface, resulting that the measured values of these parameters may vary significantly from their true values. The characteristics of the underlying surface include such parameters as resistivity and dielectric permittivity. If it is possible to provide a precise definition of the values of the characteristics of the underlying surface, it will be possible to calculate corrections to the measured values of the navigation parameters using known methods. Further, the measured values of the navigation parameters can be adjusted, which will increase the overall accuracy of determining the object’s coordinates. To determine the conductivity and the dielectric permittivity electromagnetic methods (EMM) equipment to determine the parameters of the underlying surface can be used. This equipment was developed in Krasnoyarsk Department of Geophysics OJSC “Almazzolotoavtomatika” with the participation of the Department of radio Electronic systems, of Siberian Federal University. The main purpose of this equipment is mineral exploration. The equipment provides measurements in the frequency band, corresponding to the operating band of the investigated radio-navigation systems. It allows to measure parameters of the underlying surface on the RNS operating frequencies values, and contributes to a more precise determination of the underlying surface parameters. In the article the mathematical expressions relating the parameters of the underlying surface with the measured values of the components of the field were presented, as well as a monogram, which can determine the values of conductivity and dielectric permittivity from measurements, made of the device. The description of the working program that performs the calculation of the parameters of the underlying surface, designed to run on a personal computer in the operating system environment Microsoft Windows XP/7/8 was given. The developed program provides automated input of measurement data from the measuring unit and the calculation of the underlying surface parameters values. The calculated results are output to a file, which can later be read and processed using Microsoft Office Excel program. At the end of the article the conclusion about the possibility of using the developed tool to determine the parameters of the underlying surface, required to improve the accuracy of coordinates determination using long-range RNS, operating in low-frequency part of the radio spectrum is given. The other possible applications of the device described as in communication technology, and for its intended purpose - in the electric prospecting are shown.

Журнал: Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М.Ф. Решетнева

Выпуск журнала: Т. 16, № 2

Номера страниц: 292-299

ISSN журнала: 18169724

Место издания: Красноярск

Издатель: Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева

• Алешечкин А.М. (Сибирский федеральный университет)
• Тронин О.А. (Сибирский федеральный университет)

• РИНЦ (eLIBRARY.RU)