Способ определения координат радиопередатчиков с использованием глобальных навигационных систем и устройство для его реализации (варианты)

Способ определения координат радиопередатчиков с использованием глобальных навигационных систем и устройство для его реализации (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для определения координат радиопередатчиков с использованием глобальных навигационных систем (ГНС).

Возможность определения координат радиопередатчиков предоставляет ряд преимуществ для владельца передатчика, связанных, как с обеспечением безопасности, так и с возможностью его ориентации на местности.

Известны способы самоопределения координат передатчика, основанные на использовании таких ГНС, как ГЛОНАСС и НАВСТАР [1-4], с последующей передачей информации о координатах по каналу связи.

Однако реализация таких способов определения координат передатчика не всегда возможна особенно в чрезвычайных ситуациях при выходе из строя навигационного оборудования, оборудования каналов связи или в случае иных техногенных катастроф, в частности авиационных.

Для подобных ситуаций был разработан ряд других способов определения координат передатчиков [5-7], на основе которых была создана международная спутниковая система спасения КОСПАС-САРСАТ, инициаторами создания которой явились Советский Союз, США, Канада и Франция [5]. Система спасения КОСПАС-САРСАТ основана на использовании сети космических аппаратов с полярными орбитами высотой 850 км над поверхностью Земли. С сентября 1982 г. по декабрь 2001 г. при использовании системы КОСПАС-САРСАТ было спасено 15700 человек в 4500 поисково-спасательных операциях (ПСО) по всему миру [8].

Одним из широко применяемых способов определения координат в системе спасения КОСПАС-САРСАТ является способ [7] - аналог предлагаемого способа, основанный на использовании доплеровского смещения частоты сигнала. Такое смещение частоты сигнала обусловлено перемещением позиции спутника относительно позиции радиопередатчика, сигнализирующего о возникновении чрезвычайной ситуации. Однако радиопередатчики связных и спасательных систем не всегда обладают высокой стабильностью, обеспечивающей высокое качество частотных измерений, присущих навигационным системам [2, 4]. Указанный факт, в ряде случаев, может привести к низкому качеству частотных измерений, а как следствие, к снижению точности определения координат. К другим недостаткам способа-аналога относятся возможное наличие неоднозначных решений системы навигационных уравнений для передатчиков, симметрично расположенных относительно траектории движения наблюдающей приемной позиции системы КОСПАС-САРСАТ [6, 7], и ограниченность района наблюдения.

Указанные недостатки, в ряде случаев, затрудняют реализацию поисково-спасательных операций. Так, например, в сентябре 1990 года пассажирский самолет Боинг 727 Перуанских авиалиний потерпел крушение в районе острова Ньюфаундленд [9]. Ряд самолетов и кораблей приняли участие в поисках, но в течение примерно недельных поисков не было обнаружено даже признаков наличия обломков крушения, из чего было сделано заключение об утрате надежды найти выживших в авиакатастрофе [10]. Только два месяца спустя, после бесплодных поисков с использованием авиации в течение 610 часов, официальные лица высказали смутное предположение о месте, где мог приводниться авиалайнер [11]. Сигналы от аварийного радиопередатчика непрерывно принимались приемной позицией системы КОСПАС-САРСАТ и локальным терминалом системы [9], однако избранные стратегия обработки и способ определения координат [7], не позволили определить координаты источника с требуемым качеством. Возможно это произошло вследствие совокупности низкого качества сигнала передатчика, сложной помеховой обстановки и отсутствия постоянного контроля сигнала, не позволившего применить более сложные алгоритмы обработки.

Наиболее близким к предлагаемому способу определения координат радиопередатчиков по совокупности используемых действий над сигналом является способ [12], основанный на использовании разностей времен прихода (РВП) сигнала (на пространственно разнесенных позициях, расположенных на земной поверхности) для определения координат (более точного, чем в аналогах), принятый за прототип.

Согласно этому способу:

1. Измеряют времена прихода сигнала на нескольких разнесенных приемных позициях, расположенных на земной поверхности, относительно спутниковых временных шкал различных позиций ГНС, соответствующих указанным разнесенным позициям.

2. Генерируют, соответствующие спутниковым позициям ГНС временные шкалы по опорным сигналам различных позиций ГНС на одной общей приемной позиции,

3. Измеряют разности временных шкал между различными позициями ГНС на указанной общей приемной позиции, вызванные различием опорных сигналов для различных позиций ГНС.

4. Передают на указанную общую приемную позицию измерения времен прихода сигнала.

5. Корректируют временные шкалы для снижения вклада разностей временных шкал в погрешность измерения РВП сигнала.

6. Компенсируют вклад погрешностей режима селективного доступа в погрешность измерения РВП сигнала.

7. Измеряют РВП сигнала посредством сравнения между собой измерений времен прихода сигнала.

8. Определяют координаты радиопередатчиков по нескольким РВП сигнала.

По существу способ, описанный выше [12], реализует разностно-дальномерный способ определения координат радиопередатчиков [13] с получением измерений РВП сигнала по измерениям времен прихода сигнала на разнесенных приемных позициях, расположенных на земной поверхности. При этом синхронизация измерений времен прихода сигнала обеспечивается использованием на каждой из указанных разнесенных позиций индивидуального навигационного РПУ как формирователя шкалы времени.

Подобное формирование шкал времени на разнесенных позициях хотя и является эффективным способом синхронизации временных шкал [2], но, как справедливо отмечено в [12], приводит к возникновению их рассогласования как в силу использования различных позиций ГНС различными навигационными РПУ (это обусловлено различием условий наблюдения, естественными и искусственными преградами, такими как лес, горы, здания и сооружения, многолучевостью распространения радиоволн и т.д.), так и в силу режима селективного доступа к сигналам ГНС, в частности в ГНС НАВСТАР [14]. Пятая и шестая операции в способе-прототипе позволяют существенно снизить влияние указанных факторов на качество определения координат, однако исключить полностью их влияние при используемом в прототипе формировании шкал времени и последующей их корректировке нельзя.

Определение координат радиопередатчика реализуется по результатам измерения времен прибытия, удовлетворяющих модели наблюдения

,

где - измерение времени прибытия k-го сигнала на i-ю приемную позицию (ПП); - неизвестный наблюдателю момент излучения радиопередатчиком k-го сигнала; - неизвестная наблюдателю дальность от радиопередатчика до i-й ПП; c - скорость света; - погрешность измерения времени прибытия, включающая как флюктуационную составляющую, так и указанное выше возможное смещение временных шкал на ПП.

При переходе к разностным измерениям РВП для, соответственно, i-й ПП и j-й ПП устраняется зависимость от неопределенного параметра

что позволяет выделить из РВП разности дальностей , традиционно используемые в качестве навигационных параметров [1, 2].

Совокупность разностей дальностей, полученных при одновременном приеме системой из (M+1) ПП в течение K моментов наблюдения, связана с искомыми координатами радиопередатчика системой из (M×K) уравнений

где r_j(k) - вектор заданных координат x_j, y_j, z_j положения j-й ПП в k-й момент наблюдения; x(k) - вектор искомых координат x, y, z положения радиопередатчика в k-й момент наблюдения.

При выполнении соответствующих условий наблюдаемости [13, 15] решение системы (3) для измерений разностей дальности (РД), полученных из разностных измерений (2), задает оценку искомых координат положения радиопередатчика разностно-дальномерным методом (РДМ). Например, при однократном измерении времени прихода сигнала одновременно четырьмя ПП может быть определена оценка местоположения радиопередатчика в трехмерных координатах. Для неподвижных ПП и неподвижного объекта повторные измерения для k=1, 2,... не изменяют условий наблюдаемости (не снижают требований к количеству используемых ПП), но создают статистическую избыточность, повышающую потенциальную точность определения.

Даже в случае подвижных наземных ПП их перемещение за время наблюдения, как правило, достаточно мало (по сравнению с размером базы системы), что не обеспечивает существенного улучшения наблюдаемости по сравнению со статическим случаем.

При использовании информации о нахождении радиопередатчика на известной поверхности, например на земной поверхности, с известной моделью, размерность задачи уменьшается на одно неизвестное, что позволяет ослабить требования к указанным выше условиям наблюдения [16].

По сравнению с аналогами [5-7] способ-прототип обладает более высокой точностью определения координат радиопередатчиков, поскольку разностно-дальномерный способ имеет меньший коэффициент геометрического фактора снижения точности определения местоположения [13], к тому же в прототипе имеет место более высокое качество первичных измерений, обусловленное, в том числе, предпринятыми мерами по обеспечению временной синхронизации.

Однако указанные выше недостатки и локальность зоны наблюдения (малый радиус), определяемая расположением наземных приемных позиций, могут также привести к потере объектов при ПСО, как в приведенном выше примере. Указанная локальность зоны наблюдения ведет к необходимости взаимодействия между собой различных промежуточных инстанций до перехода к фазе спасения терпящих бедствие, а это неизбежно ведет к потере времени и снижению оперативности поисково-спасательной операции.

Техническим результатом изобретения является повышение точности определения координат и оперативности их доведения до потребителя за счет использования в качестве разнесенных приемных позиций спутниковых позиций ГНС и, за счет осуществления измерений времен прихода сигнала относительно первичных временных шкал ГНС с последующей передачей результатов измерений на пункты наблюдения и поиска.

Технический результат достигнут тем, что в способе определения координат радиопередатчиков с использованием глобальных навигационных систем (ГНС), включающем измерение времени прихода сигнала относительно спутникового времени ГНС на нескольких разнесенных приемных позициях, генерацию, соответствующих спутниковым позициям ГНС временных шкал по опорным сигналам различных позиций ГНС на одной общей приемной позиции, измерение разности временных шкал между различными позициями ГНС на указанной общей приемной позиции, передачу на нее измерений времен прихода сигнала, корректировку временных шкал для снижения вклада разностей временных шкал в погрешность измерения разностей времен прихода (РВП) сигнала, измерение РВП сигнала посредством сравнения между собой измерений времен прихода сигнала, определение координат радиопередатчиков по нескольким РВП сигнала, согласно изобретению сигнал радиопередатчика одновременно принимают на нескольких спутниковых позициях ГНС, на указанных позициях с привязкой к временной шкале, соответствующей позиции приема сигнала, генерируют синхропрекодер сигнала радиопередатчика, времена прихода сигнала радиопередатчика измеряют посредством сравнения положения принятого и сгенерированного синхропрекодера сигнала радиопередатчика на каждой из соответствующих временных шкал, результаты измерений времен прихода сигнала формируют как сигналы сообщений, привязанных к периоду навигационного сообщения, сформированные сигналы кодируют, модулируют и передают на упомянутую выше общую приемную позицию, с которой доступны для наблюдения и приема используемые спутниковые позиции ГНС, на общей приемной позиции принимают, демодулируют и декодируют переданные сигналы от используемых спутниковых позиций ГНС, из декодированных сигналов выделяют результаты измерений времен прихода сигнала, из принятых, демодулированных и декодированных навигационных сигналов на общей приемной позиции выделяют информацию о параметрах движения используемых спутниковых позиций ГНС, прогнозируют полученные параметры движения на моменты измерений времен прихода сигнала, а координаты радиопередатчика по разностям времен прихода сигнала определяют с использованием результатов прогноза движения используемых спутниковых позиций ГНС.

Другим техническим результатом изобретения является передача результатов измерений совместно (в одном канале связи) с сигналом навигационного сообщения за счет использования резервных позиций навигационного сообщения.

Технический результат достигнут тем, что в способе определения координат радиопередатчиков с использованием ГНС, согласно изобретению результаты измерений времен прихода сигнала формируют как сигнал сообщения, размещаемого на резервных позициях сигнала навигационного сообщения, сформированный таким образом сигнал кодируют, модулируют и передают в составе навигационного сигнала, а результаты измерений времен прихода сигнала выделяют из используемых при формировании резервных позиций сигнала навигационного сообщения.

Другим техническим результатом изобретения является повышение оперативности доставки результатов измерений времен прихода сигнала на пункты наблюдения и поиска за счет не зависимой от навигационного сигнала передачи результатов измерений.

Технический результат достигнут тем, что в способе определения координат радиопередатчиков с использованием ГНС, согласно изобретению сформированный сигнал кодируют, модулируют и передают независимо от навигационного сигнала в режимах фазового, кодового, фазокодового или частотного уплотнения с навигационным сигналом.

Другим техническим результатом изобретения является повышение точности определения координат за счет повышения точности измерений времен прихода сигнала.

Технический результат достигнут тем, что в способе определения координат радиопередатчиков с использованием ГНС, согласно изобретению положения на временных шкалах принятых и сгенерированных синхропрекодеров сигнала радиопередатчика сравнивают в результате нахождения аргумента максимума взаимной корреляционной функции указанных сигналов.

Другим техническим результатом изобретения является повышение точности определения координат за счет периодического повтора измерений.

Технический результат достигнут тем, что в способе определения координат радиопередатчиков с использованием ГНС, согласно изобретению для радиопередатчиков периодически повторяющихся сигналов синхропрекодер сигнала радиопередатчика генерируют периодически с периодом, кратным периоду повторения сигнала радиопередатчика, и с такой же периодичностью измеряют времена прихода сигнала радиопередатчиков.

Другим техническим результатом изобретения является повышение точности определения координат и расширение площади поиска за счет дополнительного привлечения частотных измерений.

Технический результат достигнут тем, что в способе определения координат радиопередатчиков с использованием ГНС, согласно изобретению посредством сравнения частот принятого и сгенерированного синхропрекодера сигнала радиопередатчика измеряют частоты приема сигнала радиопередатчика, формируемые сигналы сообщения дополняют результатами измерений частоты приема сигнала радиопередатчика, из декодированных сигналов дополнительно выделяют результаты измерений частот приема сигнала, измеряют разности частот приема (РЧП) сигнала посредством сравнения между собой полученных измерений частот приема сигнала, а координаты радиопередатчика определяют как по разностям времен прихода сигнала, так и по разностям частот приема сигнала.

Другим техническим результатом изобретения является повышение точности определения координат за счет периодического привлечения частотных измерений.

Технический результат достигнут тем, что в способе определения координат радиопередатчиков с использованием ГНС, согласно изобретению для радиопередатчиков периодически повторяющихся сигналов, синхропрекодер сигнала радиопередатчика генерируют периодически с периодом, кратным периоду повторения сигнала радиопередатчика, и с такой же периодичностью измеряют времена прихода и частоты приема сигналов радиопередатчиков.

Другим техническим результатом изобретения является повышение точности определения координат за счет совместного частотно-временного оценивания.

Технический результат достигнут тем, что в способе определения координат радиопередатчиков с использованием ГНС, согласно изобретению положения принятого и сгенерированного синхропрекодера сигнала радиопередатчика, а также их частоты сравнивают в результате нахождения аргументов максимума двумерной взаимной корреляционной функции указанных сигналов.

Другим техническим результатом изобретения является устройство для реализации способа, повышающее точность определения координат и оперативность их доведения до потребителя за счет использования в качестве разнесенных приемных позиций спутниковых позиций ГНС и за счет осуществления измерений времен прихода сигнала относительно первичных временных шкал ГНС с последующей передачей результатов измерений на пункты наблюдения и поиска.

Технический результат достигнут тем, что в устройстве, реализующем способ определения координат радиопередатчиков с использованием ГНС, содержащем средства генерации меток времени, подключенные к входам средств измерения времени прихода сигнала, навигационный приемник (НП), расположенные на нескольких разнесенных приемных позициях средства передачи результатов измерений и средства приема сигнала радиопередатчика, соединенные с другими входами соответствующих средств измерения времени прихода сигнала относительно спутникового времени ГНС и расположенные на общей приемной позиции средства приема результатов измерений, устройство корректировки временных шкал и измерения РВП, выход которого подключен к устройству определения координат радиопередатчиков, согласно изобретению в качестве разнесенных приемных позиций используются навигационные космические аппараты (НКА) ГНС, а в качестве средств генерации меток времени - генераторы меток времени соответствующих НКА, при этом выходы указанных генераторов подключены к третьим входам соответствующих средств измерения времени прихода сигнала через соответствующие генераторы синхропрекодера сигнала радиопередатчика, выходы соответствующих средств измерения времени прихода сигнала связаны с входами соответствующих средств передачи результатов измерений через соответствующие каждому из них, последовательно включенные формирователь сигнала, устройство кодирования и модулятор, между соответствующими, каждой из используемых приемных позиций ГНС, средствами приема результатов измерений и входами устройства корректировки временных шкал и измерения РВП последовательно включены демодулятор, устройство декодирования и устройство выделения результатов измерений, между выходом НП и вторым входом устройства определения координат радиопередатчиков, расположенными на общей приемной позиции, последовательно подключены устройство выделения параметров движения НКА и устройство прогноза параметров движения НКА, другой вход устройства прогноза связан с устройством определения координат радиопередатчиков для получения информации о времени начала, продолжительности и шаге прогноза, при этом выход НП соединен также с дополнительным входом устройства корректировки временных шкал и измерения РВП.

Другим техническим результатом изобретения является устройство для реализации способа определения координат радиопередатчиков с использованием ГНС, повышающее точность определения координат за счет повышения точности измерений времен прихода сигнала.

Технический результат достигнут тем, что в устройстве, реализующем способ определения координат радиопередатчиков с использованием ГНС, согласно изобретению в качестве средств измерения времени прихода сигнала используют устройства определения аргумента максимума взаимной корреляционной функции принятых и сгенерированных синхропрекодеров сигнала радиопередатчика.

Другим техническим результатом изобретения является устройство для реализации способа, увеличивающее длительность возможного времени наблюдения и размеры региона наблюдения.

Технический результат достигнут тем, что в устройстве, реализующем способ определения координат радиопередатчиков с использованием ГНС, согласно изобретению между средствами приема сигнала радиопередатчика и дополнительными входами соответствующих формирователей сигнала включены средства измерения частоты приема сигнала, другие входы которых связаны с соответствующими генераторами синхропрекодера сигнала радиопередатчика, при этом в устройстве корректировки временных шкал и измерения РВП выполняют также измерения РЧП.

Другим техническим результатом изобретения является устройство для реализации способа, повышающее точность определения координат за счет совместного частотно-временного оценивания.

Технический результат достигнут тем, что в устройстве, реализующем способ определения координат радиопередатчиков с использованием ГНС, согласно изобретению, в качестве средств измерения времени прихода сигнала на НКА ГНС используют устройства определения аргумента максимума двумерной взаимной корреляционной функции принятых и сгенерированных синхропрекодеров сигнала радиопередатчика, при этом второй выход указанного устройства связан с дополнительным входом формирователя сигнала для передачи аргумента максимума указанной функции по оси частот.

Другим техническим результатом изобретения является устройство для реализации способа, совмещающее результаты измерений с сигналом навигационного сообщения за счет использования резервных позиций навигационного сообщения, что исключает необходимость в дополнительном канале связи для передачи результатов измерений.

Технический результат достигнут тем, что в устройстве, реализующем способ определения координат радиопередатчиков с использованием ГНС, содержащем средства генерации меток времени, подключенные к входам средств измерения времени прихода сигнала, навигационный приемник, расположенные на нескольких разнесенных приемных позициях средства передачи результатов измерений и средства приема сигнала радиопередатчика, соединенные с другими входами соответствующих средств измерения времени прихода сигнала относительно спутникового времени ГНС и расположенные на общей приемной позиции средства приема результатов измерений, устройство корректировки временных шкал и измерения РВП, соединенное с устройством определения координат радиопередатчиков, согласно изобретению в качестве разнесенных приемных позиций используются навигационные космические аппараты (НКА) ГНС, в качестве средств генерации меток времени - генераторы меток времени соответствующих НКА, выходы которых подключены к входам средств измерения времени прихода сигнала через соответствующие генераторы синхропрекодера, а в качестве средств передачи результатов измерений - передатчики навигационного сигнала соответствующих НКА, выходы соответствующих средств измерения времени прихода сигнала связаны с указанными передатчиками по дополнительному входу формирователей навигационного сигнала через последовательно соединенные устройство кодирования и модулятор навигационного сигнала с размещением результатов измерений в резервных полях навигационного сообщения, между выходом навигационного приемника и входом устройства определения координат радиопередатчиков, расположенными на общей приемной позиции, включено устройство корректировки временных шкал и измерения РВП, а между выходом навигационного приемника и вторым входом устройства определения координат радиопередатчиков последовательно подключены устройство выделения параметров движения НКА и устройство прогноза параметров движения НКА, другой вход которого связан с устройством определения координат радиопередатчиков для получения информации о времени начала, продолжительности и шаге прогноза.

Другим техническим результатом изобретения является устройство для реализации способа c совмещением результатов измерений с сигналом навигационного сообщения, повышающее точность определения координат за счет повышения точности измерений времен прихода сигнала.

Технический результат достигнут тем, что в устройстве, реализующем способ определения координат радиопередатчиков с использованием ГНС, согласно изобретению в качестве средств измерения времени прихода сигнала используют устройства определения аргумента максимума взаимной корреляционной функции принятых и сгенерированных синхропрекодеров сигнала радиопередатчика.

Другим техническим результатом изобретения является устройство для реализации способа c совмещением результатов измерений с сигналом навигационного сообщения, повышающее точность определения координат и увеличивающее длительность возможного времени наблюдения и размеры региона наблюдения.

Технический результат достигнут тем, что в устройстве, реализующем способ определения координат радиопередатчиков с использованием ГНС, согласно изобретению в качестве средств измерения времени прихода сигнала используют устройства определения аргумента максимума двумерной взаимной корреляционной функции принятых и сгенерированных синхропрекодеров сигнала радиопередатчика, при этом второй выход указанного устройства связан с дополнительным входом формирователя сигнала для передачи аргумента максимума указанной функции по оси частот.

На фигуре 1 представлен принцип реализации предложенного способа определения координат радиопередатчиков с использованием ГНС.

На фигуре 2 представлена структурная схема устройства, в котором реализуется предложенный способ определения координат радиопередатчиков с использованием ГНС.

На фигуре 3 представлена структурная схема первого варианта устройства корректировки временных шкал и измерения РВП.

На фигуре 4 представлена структурная схема второго варианта устройства, в котором реализуется предложенный способ.

На фигуре 5 представлена структурная схема третьего варианта устройства, в котором реализуется предложенный способ.

На фигуре 6 представлена структурная схема четвертого варианта устройства, в котором реализуется предложенный способ.

На фигуре 7 представлена структурная схема пятого варианта устройства, в котором реализуется предложенный способ.

На фигуре 8 представлена структурная схема второго варианта устройства корректировки временных шкал и измерения РВП (используемого в пятом, шестом и седьмом вариантах устройства для реализации предложенного способа определения координат радиопередатчиков с использованием ГНС).

На фигуре 9 представлена структурная схема шестого варианта устройства, в котором реализуется предложенный способ.

На фигуре 10 представлена структурная схема седьмого варианта устройства, в котором реализуется предложенный способ.

Согласно предлагаемому способу определения координат радиопередатчиков с использованием ГНС:

1. Сигнал радиопередатчика одновременно принимают на нескольких разнесенных спутниковых позициях ГНС.

2. На указанных позициях с привязкой к временной шкале, соответствующей позиции приема сигнала, генерируют синхропрекодер сигнала радиопередатчика.

3. Времена прихода сигнала радиопередатчика измеряют посредством сравнения положения принятого и сгенерированного синхропрекодера сигнала радиопередатчика на каждой из соответствующих временных шкал.

4. Результаты измерений времен прихода сигнала формируют как сигналы сообщений, привязанных к периоду навигационного сообщения.

5. Сформированные сигналы кодируют, модулируют и передают на общую приемную позицию, с которой доступны для наблюдения и приема используемые спутниковые позиции ГНС.

6. На общей приемной позиции принимают, демодулируют и декодируют переданные сигналы от используемых спутниковых позиций ГНС.

7. Из декодированных сигналов выделяют результаты измерений времен прихода сигнала.

8. Генерируют соответствующие спутниковым позициям ГНС временные шкалы по опорным сигналам различных позиций ГНС на указанной общей приемной позиции.

9. Измеряют разности временных шкал между различными позициями ГНС на общей приемной позиции.

10. Корректируют временные шкалы для снижения вклада разностей временных шкал в погрешность измерения разностей времен прихода.

11. Измеряют РВП сигнала посредством сравнения между собой измерений времен прихода сигнала.

12. Из принятых демодулированных и декодированных навигационных сигналов на общей приемной позиции выделяют информацию о параметрах движения используемых спутниковых позиций ГНС.

13. Прогнозируют полученные параметры движения на моменты измерений времен прихода сигнала.

14. Координаты радиопередатчика по разностям времен прихода сигнала определяют с использованием результатов прогноза движения используемых спутниковых позиций ГНС.

Использование в качестве приемных позиций, на которых осуществляют измерение времен прихода сигнала, нескольких разнесенных спутниковых позиций ГНС позволяет практически полностью исключить нестационарное рассогласование временных шкал, присущее прототипу, поскольку при формировании временных шкал на каждой из указанных позиций используются опорные сигналы рубидиевых или цезиевых стандартов частоты и времени [1-3, 14].

Более того, использование в качестве приемных позиций баллистических группировок ГНС типа НАВСТАР и ГЛОНАСС для определения координат передатчиков посредством решения обратной навигационной задачи с использованием системы уравнений (3) позволяет в несколько раз повысить точность определения местоположения по сравнению с прототипом, эксплуатирующим наземные приемные позиции, за счет многократно большего расстояния между приемными позициями в предлагаемом способе (расстояние между НКА систем типа НАВСТАР, ГЛОНАСС и ГАЛИЛЕО превышает 20 тысяч километров [1, 14]) и существенно более лучшего геометрического фактора точности [17].

Генерация синхропрекодера сигнала радиопередатчика (под понятием синхропрекодера [24-26, 36] подразумевается совокупность участков сигнала с априорно известной и регулярно используемой при передаче структурой сообщения, используемой для осуществления функций синхронизации по несущей, тактовой и кадровой частотам и т.п.) на используемых спутниковых позициях ГНС позволяет произвести измерение времени прихода сигнала радиопередатчика посредством сравнения положения принятого и сгенерированного синхропрекодера сигнала радиопередатчика с использованием прецизионных временных шкал соответствующих спутниковых позиций ГНС, что также ведет к повышению точности определения координат передатчиков и позволяет передавать только измеренные параметры с исключением необходимости передачи самих сигналов, как это требуется при традиционной реализации разностно-дальномерного способа определения местоположения [13].

Измерение разности временных шкал между различными позициями ГНС на общей приемной позиции обусловлено возможностью совместного использования нескольких разнесенных спутниковых позиций различных ГНС, например таких как НАВСТАР и ГЛОНАСС, временные шкалы которых смещены между собой [1, 14].

Поскольку смещение временных шкал, определяемое спецификациями ГНС [1, 14], является стационарным, то последующая коррекция позволяет исключить погрешность смещения временных шкал.

Помимо повышения точности определения местоположения, предложенный способ определения координат радиопередатчиков с использованием ГНС при его использовании для систем спасения типа КОСПАС-САРСАТ предоставляет практически глобальное расширение зоны контроля с возможностью оперативного доведения информации о чрезвычайном происшествии до соответствующих служб с исключением ситуаций, подобных событиям в районе острова Ньюфаундленд [9-10], когда объект крушения не был оперативно обнаружен.

Согласно второму варианту предлагаемого способа, совмещающему передачу результатов измерений с сигналом навигационного сообщения за счет использования резервных позиций навигационного сообщения:

1. Сигнал радиопередатчика одновременно принимают на нескольких разнесенных спутниковых позициях ГНС.

2. На указанных позициях с привязкой к временной шкале, соответствующей позиции приема сигнала, генерируют синхропрекодер сигнала радиопередатчика.

3. Времена прихода сигнала радиопередатчика измеряют посредством сравнения положения принятого и сгенерированного синхропрекодера сигнала радиопередатчика на каждой из соответствующих временных шкал

4. Результаты измерений времен прихода сигнала формируют как сигналы сообщения, размещаемого на резервных позициях сигнала навигационного сообщения.

5. Сформированные таким образом сигналы кодируют, модулируют и передают в составе навигационного сигнала на общую приемную позицию, с которой доступны для наблюдения и приема используемые спутниковые позиции ГНС.

6. На общей приемной позиции принимают, демодулируют и декодируют переданные сигналы от используемых спутниковых позиций ГНС.

7. Результаты измерений времен прихода сигнала выделяют из используемых при формировании резервных позиций сигнала навигационного сообщения.

8. Генерируют соответствующие спутниковым позициям ГНС временные шкалы по опорным сигналам различных позиций ГНС на указанной общей приемной позиции.

9. Измеряют разности временных шкал между различными позициями ГНС на общей приемной позиции.

10. Корректируют временные шкалы для снижения вклада разностей временных шкал в погрешность измерения разностей времен прихода.

11. Измеряют РВП сигнала посредством сравнения между собой измерений времен прихода сигнала.

12. Из принятых демодулированных и декодированных навигационных сигналов на общей приемной позиции выделяют информацию о параметрах движения используемых спутниковых позиций ГНС.

13. Прогнозируют полученные параметры движения на моменты измерений времен прихода сигнала.

14. Координаты радиопередатчика по разностям времен прихода сигнала определяют с использованием результатов прогноза движения используемых спутниковых позиций ГНС.

Такой вариант способа определения координат радиопередатчиков с использованием ГНС позволяет исключить необходимость в дополнительном канале связи.

Однако низкая пропускная способность такого варианта способа может привести к повышению вероятности пропуска чрезвычайного происшествия в сезон штормов, в частности, в регионах, подобных району мыса Горн.

Согласно третьему варианту способа определения координат радиопередатчиков с использованием ГНС:

1. Сигнал радиопередатчика одновременно принимают на нескольких разнесенных спутниковых позициях ГНС.

2. На указанных позициях с привязкой к временной шкале, соответствующей позиции приема сигнала, генерируют синхропрекодер сигнала радиопередатчика.

3. Времена прихода сигнала радиопередатчика измеряют посредством сра