Спутниковая навигационная система GPS. Математические модели измерений и алгоритмы обработки информации.
1.Описание системы GPS.(2 часа)
Состав спутниковой навигационной системы (СНС) GPS: наземный и космический сегмент. Аппаратура пользователя. Спутниковые радоинавигационные сигналы, основные характеристики. Точный и стандартный режим доступа. Навигационные спутники, орбиты, эфемериды.
2.Первичная спутниковая информация. Модели измерений.(2 часа)
Модели кодовых, фазовых, доплеровских первичных спутниковых измерений. L1 и L2 сигналы. Основные ошибки GPS: ошибки эфемерид спутников, ошибки часов спутников, ионосферные и тропосферные задержки, ошибки многолучевости, селективный доступ. Сообщения, содержащиеся в навигационных кадрах.
3.Международный формат спутниковых данных RINEX.(1 час)
Международный формат RINEX. Компактный формат данных GPS фирмы Ashtech Magellan.
4.Основные системы координат и алгоритмы пересчета. (2 часа)
Инерциальная, гринвичская, орбитальная, географическая системы координат. Координатные системы WGS84, параметры Земли 90, система 42г. Алгоритмы пересчета гринвичских и географических координат.
5.Режимы функционирования СНС.(1 час)
Стандартный, дифференциальный и относительный режим функционирования спутниковой навигационной системы. Особенности и краткие характеристики.
6.Эфемериды навигационных спутников.(2 часа)
Инерциальная, гринвичская, орбитальная системы координат. Эфемериды навигационных спутников. Опредение гринвичских координат и отнорсительной скорости навигационного спутника.
7.Задачи обработки в стандартном режиме.(4 часа)
Обработка кодовых и доплеровских измерений. Использование фазовых измерений для сглаживания. Интегрированный алгоритм определение координат потребителя, координат и скоростей движения навигационных спутников, погрешности часов приемоиндикатора при помощи кодовых измерений псевдодальностей объект-спутники. Алгоритм определения скорости потребителя при помощи доплеровских измерений смещений частоты радиосигнала. Геометрические факторы.
8.Задачи обработки в дифференциальном режиме.(4 часа.)
Синхронизация информационных потоков. Алгоритмы позиционирования при помощи дифференциальных кодовых измерений. Использование фазовых измерений для сглаживания кодовых решений. Определение скорости потребителя при помощи дифференциальных доплеровских и фазовых измерений. Определение ускорений объекта при помощи доплеровских и фазовых измерений.
9.Определение местоположения при помощи дифференциальных фазовых измерений.(2 часа)
Постановка задачи определения местоположения при помощи фазовых измерений. Плавающее и челочисленное решения для фазовых неоднозначностей. Обзор методов разрешения целочисленных неопределенностей фазовых измерений.
10.Задачи обработки в относительном режиме.(2 часа)
Связь моделей и алгоритмов относительного и дифференциальных режимов. Синхронизация информационных потоков, обработка дифференциальных кодовых, доплеровских и фазовых измерений для определения относительного местоположения, скорости и ускорения двух движущихся объектов.

Основные соотношения метода инерциальной навигации.
1.Метод инерциальной навигации.(3 часа)
Инерциальное пространство и координаты.Объект и уравнения его движения. Приборный трехгранник. Автономная система инерциальной навигации. Навигационная модель формы Земли, поля тяготения. Географические координаты. Общие структуры модельных уравнений инерциальной навигационной системы (ИНС).
2.Основные чувствительные элементы ИНС.(1 час)
Акселеромеры, датчики угловой скорости. Типовые модели инструментальных погрешностей.
3.Модельные уравнения инерциальных навигационных систем.(2 часа)
Модельные уравнения платформенных горизонтируемых ИНС с абсолютной или относительно свободной ориентацией в азимуте. Модельные уравнения бесплатформенной ИНС (БИНС).
4.Уравнения ошибок инерциальной навигации.(4 часа)
Идеальный, приборный и модельный трехгранники. Векторы малого поворота. Динамические и кинематические ошибки ИНС и их свойства. Ошибки определения географической широты, долготы, азимутального угла, скоростные ошибки. Уравнения для угловых ошибок построения приборной вертикали. Шулеровские колебания.

Задача коррекции в инерциальной навигации.
1.Схемы решения задачи коррекции. (2 часа)
Задача коррекции как линейная задача оценивания вектора ошибок ИНС при помощи дополнительной измерительной информации. Задача коррекции как задача управления. Задача коррекции как комбинированная задача оценивания и управления. Информационная эквивалентность схем коррекции.
2.Примеры задач коррекции ИНС. (4 часа)
Задача выставки ИНС на неподвижном основании как задача определения взаимной ориентации двух трехгранников.. Задача торопривязки в рамках ZUPT (Zero Velocity Update Technology) технологии. Задача коррекции ИНС при помощи вторичной позиционной и скоростной спутниковой информации.
3.Задача коррекции ИНС в задаче авиационной гравиметрии.(2 часа)
Основные приборные блоки авиационной гравиметрической системы и их характеристики. Гравиметры: маятниковые, струнные. Дифференциальная спутниковая навигационная система. Инерциальная навигационная система с горизонтируемой гироплатформой. Система регистрации и синхронизации. Гравитационные аномалии, уклонения вертикали. Постановка задачи векторной гравиметрии на подвижном основании. Основное гравиметрическое уравнение. Постановка задачи авиационной гравиметрии в приборных осях ИНС. Параметризация модели задачи авиационной гравиметрии по результатам решения задачи коррекции.

Алгоритмы решения задач интеграции ИНС/GPS.
1.Задачи интеграции ИНС/GPS при помощи вторичной спутниковой информации.(2 часа)
Модели задач коррекции ИНС.
2.Задачи интеграции ИНС/GPS при помощи первичной спутниковой информации.(2 часа)
Стандартный и дифференциальный режим, кодовые, доплеровские, фазовые измерения. Модели коррекционных задач.