Специалисты Московского авиационного института работают над навигационной системой нового типа, предназначенной как для пилотируемых, так и для беспилотных воздушных судов. В основе проекта — алгоритм определения координат летательного аппарата по сигналам низкоорбитальных телекоммуникационных спутниковых группировок.
Разработка способна составить полноценную альтернативу действующей глобальной навигационной спутниковой системе (ГНСС) и при этом будет заметно устойчивее к глушению и подмене сигнала.
Сегодня навигация во всём мире опирается на среднеорбитальные ГНСС — GPS в США, ГЛОНАСС в России, Galileo в Евросоюзе и Beidou в Китае. Эти системы обеспечивают весь набор параметров, необходимых на каждом этапе полёта: точность следования маршруту, непрерывность сигнала, своевременное обнаружение и предупреждение об ошибке, доступность навигации в нужном месте и в нужное время, а также готовность оборудования и его соответствие нормативам. Однако сигналы ГНСС можно глушить и подменять — и это наглядно демонстрирует уязвимость такой архитектуры.
Решением проблемы занимается Мария Никитина — производственный аспирант кафедры 305 «Пилотажно-навигационные и информационно-измерительные комплексы» МАИ и пилот АО «Авиакомпания «Россия». Вместо среднеорбитальной ГНСС она предлагает задействовать низкоорбитальные спутниковые группировки: они работают на высоте порядка 500–1500 км, поэтому сигнал от них существенно мощнее.
— Низкоорбитальные спутники движутся со скоростью 7–8 км/с, из-за чего возникает сдвиг частоты сигнала: при удалении от приёмника частота падает, при приближении — растёт. Анализ этого сдвига позволяет определять положение самолёта или другого воздушного судна с точностью до нескольких метров. Именно на этом принципе и построено наше решение: бортовая антенна принимает радиосигналы спутников, а специальный алгоритм анализирует сдвиг частоты и рассчитывает навигационные данные, — поясняет Мария Никитина.
Отличительная черта разработки — встроенный контроль достоверности данных. Неточные измерения система отбраковывает, а при серьёзных расхождениях предупреждает экипаж самолёта или оператора беспилотника о том, что доверять полученным данным нельзя.
По словам Марии Никитиной, существующие низкоорбитальные спутниковые системы пока не применяются в авиации как основной источник навигации, поэтому работа МАИ уникальна. Проект находится на стадии концептуальной проработки: в его рамках планируется создать отдельный аппаратно-программный узел и специализированное оборудование, сопоставимое по функционалу с приёмниками ГНСС, а также сам алгоритм определения местоположения воздушного судна. Хотя разработка ориентирована на авиацию, в перспективе систему можно будет использовать на любом виде транспорта.
Источник : пресс-служба МАИ
