МЕТОД КОМПЕНСАЦИИ ИОНОСФЕРНЫХ ОШИБОК ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ КОСМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ ПРИ ДВУХПОЗИЦИОННЫХ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ НАБЛЮДЕНИЯХ

Главная

Статья в Elpub

РУС ENG

Вопросы радиоэлектроники. 2018; : 45-49

МЕТОД КОМПЕНСАЦИИ ИОНОСФЕРНЫХ ОШИБОК ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ КОСМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ ПРИ ДВУХПОЗИЦИОННЫХ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ НАБЛЮДЕНИЯХ

Галкин П. С., Лагуткин В. Н.

https://doi.org/10.21778/2218-5453-2018-3-45-49

Аннотация

Разработан алгоритм оценки и компенсации влияния ионосферы на измерение параметров движения космических объектов при двухпозиционных радиолокационных наблюдениях с учетом зависимости радиофизических эффектов от углов места зондирования и рабочей частоты. Предполагается, что наблюдаемый космический объект является сопровождаемым космическим объектом, орбитальные параметры которого достаточно хорошо известны, в том числе зависимость скорости от точки на орбите, и неопределенность текущих координат объекта обусловлена в основном ошибкой прогноза его текущего положения на орбите (продольной ошибкой). Для оценки истинного положения космического объекта на орбите и параметра, определяющего влияние ионосферы, осуществляется совместная оптимальная обработка измерений дальностей до объекта двух разнесенных радиолокаторов с учетом соответствующих задержек при распространении в ионосфере и имеющихся априорных данных о траектории наблюдаемого объекта. Оценки неизвестных параметров получаются исходя из критерия максимума апостериорной плотности вероятности этих параметров с учетом измеренных и априорных данных. Задача поиска максимума апостериорной плотности вероятности сводится к задаче поиска минимума взвешенной суммы квадратов, для решения которой в работе реализован каскадный алгоритм перебора. Методом Монте-Карло исследованы точности оценки положения космических объектов на орбите после компенсации ионосферных ошибок. Получены зависимости среднеквадратической ошибки оценки положения космических объектов от углов места зондирования, рабочих частот радиолокаторов и солнечной активности. Показано, что эффективность алгоритма возрастает при увеличении пространственной базы измерений (для фиксированной орбиты объекта).

Список литературы

1. Кравцов Ю. А., Фейзулин З. И., Виноградов А. Г. Прохождение радиоволн через атмосферу Земли. М.: Радио и связь, 1983. 224 c.

2. Анализ методов компенсации ионосферных ошибок определения параметров движения КО по данным радиолокационных наблюдений / А. В. Гацковский, А. А. Курикша, В. Н. Лагуткин и др. // Радиопромышленность. 2015. № 1. C. 69.

3. Космический мусор. Методы наблюдения и модели космического мусора. Кн. 1 / под ред. Г. Г. Райкунова. М.: Физматлит, 2014. 248 c.

4. Репин В. Г., Тартаковский Г. П. Статистический синтез при априорной неопределенности и адаптация информационных систем. М.: Советское радио, 1977. 432 c.

5. Nava B., Coisson P., Radichella S. M. A new version of the Nequick ionosphere electron density model. J. Atmos. Solar-Terr. Phys., 2008, no. 15, pp. 1856–1862.

Issues of radio electronics. 2018; : 45-49

METHOD OF COMPENSATION OF IONOSPHERE ERRORS OF SPACE OBJECTS COORDINATES DEFINITION BY MEANS OF TWO POSITION RADAR OBSERVATION

Galkin P. S., Lagutkin V. N.

https://doi.org/10.21778/2218-5453-2018-3-45-49

Abstract

The algorithm of estimation and compensation of ionosphere influence on the measurement of parameters of the motion of space objects in two-position radar system with account of radio physical effects depending on elevation angles and the operating frequency is developed. It is assumed that the observed space object is traсked object, the orbital parameters which are well known, including the dependence of the velocity of the point on the orbit, and the uncertainty of the current coordinates of the object is caused mainly by forecast error of its position of in orbit (longitudinal error). To estimate the true position of space object in the orbit and the parameter, determining the influence of the ionosphere, a joint optimal processing of measurement of ranges to the object, obtained by two separated radars, taking into account the relevant ionospheric propagation delays and available a priori data on observable object trajectory. Estimation of unknown parameters are obtained on the basis of the criterion of maximum a posteriori probability density for these parameters, taking into account the measured and a priori data. The task of searching for maximum a posteriori probability density is reduced to task of searching of minimum weighted sum of squares, for the solution of which the cascade algorithm of iteration through is implemented in the work. Estimation accuracy of the position of space objects in orbit after compensation of ionosphere influence have been studied by Monte-Carlo method. Dependencies of mean square error of the position estimation of space objects upon elevation angles, operation frequency and solar activity have been obtained. It is shown that the effectiveness of the algorithm increases with the spatial base of measurements (for a fixed orbit of the object).

References

1. Kravtsov Yu. A., Feizulin Z. I., Vinogradov A. G. Prokhozhdenie radiovoln cherez atmosferu Zemli. M.: Radio i svyaz', 1983. 224 c.

2. Analiz metodov kompensatsii ionosfernykh oshibok opredeleniya parametrov dvizheniya KO po dannym radiolokatsionnykh nablyudenii / A. V. Gatskovskii, A. A. Kuriksha, V. N. Lagutkin i dr. // Radiopromyshlennost'. 2015. № 1. C. 69.

3. Kosmicheskii musor. Metody nablyudeniya i modeli kosmicheskogo musora. Kn. 1 / pod red. G. G. Raikunova. M.: Fizmatlit, 2014. 248 c.

4. Repin V. G., Tartakovskii G. P. Statisticheskii sintez pri apriornoi neopredelennosti i adaptatsiya informatsionnykh sistem. M.: Sovetskoe radio, 1977. 432 c.

5. Nava B., Coisson P., Radichella S. M. A new version of the Nequick ionosphere electron density model. J. Atmos. Solar-Terr. Phys., 2008, no. 15, pp. 1856–1862.

МЕТОД КОМПЕНСАЦИИ ИОНОСФЕРНЫХ ОШИБОК ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ КОСМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ ПРИ ДВУХПОЗИЦИОННЫХ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ НАБЛЮДЕНИЯХ

Аннотация

METHOD OF COMPENSATION OF IONOSPHERE ERRORS OF SPACE OBJECTS COORDINATES DEFINITION BY MEANS OF TWO POSITION RADAR OBSERVATION

Abstract

События

EasyCookieInfo