[go: up one dir, main page]

RU2679890C1 - Method for determining location of user terminal by means of a satellite-repeater in a low near-earth orbit - Google Patents

Method for determining location of user terminal by means of a satellite-repeater in a low near-earth orbit Download PDF

Info

Publication number
RU2679890C1
RU2679890C1 RU2017135801A RU2017135801A RU2679890C1 RU 2679890 C1 RU2679890 C1 RU 2679890C1 RU 2017135801 A RU2017135801 A RU 2017135801A RU 2017135801 A RU2017135801 A RU 2017135801A RU 2679890 C1 RU2679890 C1 RU 2679890C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
time
coordinates
crm
iors
earth
Prior art date
Application number
RU2017135801A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Николаевич Агиевич
Андрей Валерьевич Ивашина
Андрей Владимирович Карузский
Александр Сергеевич Матюхин
Евгений Григорьевич Плужник
Владимир Витальевич Севидов
Original Assignee
федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации
Сергей Николаевич Агиевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации, Сергей Николаевич Агиевич filed Critical федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации
Priority to RU2017135801A priority Critical patent/RU2679890C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2679890C1 publication Critical patent/RU2679890C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/06Position of source determined by co-ordinating a plurality of position lines defined by path-difference measurements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/12Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves by co-ordinating position lines of different shape, e.g. hyperbolic, circular, elliptical or radial

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering and communications.SUBSTANCE: invention relates to radio engineering, and in particular to methods for determining the location of radio frequency source (RFS), and can be used in navigation, direction-finding, location means for determining the location of a user terminal (UT) using radio signals received from a satellite transponder (ST) at low near-earth orbit. Method is based on the location of the complex electronic monitoring (CEM) and M≥2 emitting reference benchmark (ERBM) at positions with known coordinates, specifying the area of radio monitoring (ARM), radiation with the help of CEM equipment and m-s, where m=1…M, ERBM test radio signals at times t, where n=1…N, N≥3, receiving in a CEM of said test radio signals after their retransmission of ST, determining canonical parameters of ST at time t, choosing a sphere with a radius calculated on the basis of the average latitude of the ARM as the surface of the earth, and then determining the location of UT on the surface of the earth.EFFECT: improving the accuracy of determining frequency shifts of system signals.1 cl, 5 dwg

Description

Способ относится к радиотехнике, а именно к способам определения местоположения источников радиоизлучения, и может быть использован для определения местоположения абонентского терминала спутниковой связи (AT) посредством приема и обработки их сигналов от спутника-ретранслятора на низкой околоземной орбите (CP).The method relates to radio engineering, and in particular to methods for determining the location of radio emission sources, and can be used to determine the location of a satellite communications subscriber terminal (AT) by receiving and processing their signals from a relay satellite in low Earth orbit (CP).

Известен способ определения местоположения пользовательского терминала с использованием двух спутников-ретрансляторов [1]. Указанный способ заключается в том, что на основе измерений временных задержек и частотных сдвигов между переданными и принятыми тестовыми сигналами системы, с учетом известных координат первого и второго спутников-ретрансляторов CP1, СР2, векторов их скоростей

Figure 00000001
,
Figure 00000002
, координат узла межсетевого сопряжения (УМС) и предварительно заданных частот конвертирования
Figure 00000003
,
Figure 00000004
рабочих частот СР1 СР2, вычисляют широту ϕПТ и долготу λПТ пользовательского терминала (ПТ).A known method for determining the location of a user terminal using two satellite transponders [1]. This method consists in the fact that based on measurements of time delays and frequency shifts between transmitted and received test signals of the system, taking into account the known coordinates of the first and second satellite repeaters CP 1 , CP 2 , and their velocity vectors
Figure 00000001
,
Figure 00000002
coordinates of the gateway node (UMC) and predefined conversion frequencies
Figure 00000003
,
Figure 00000004
operating frequencies CP 1 CP 2 , calculate the latitude ϕ PT and longitude λ PT user terminal (PT).

Для реализации указанного известного способа выполняют следующие этапы:To implement the specified known method, the following steps are performed:

определяют расстояние

Figure 00000005
между первым CP1 и ПТ;determine the distance
Figure 00000005
between the first CP 1 and PT;

определяют расстояние

Figure 00000006
между вторым СР2 и ПТ;determine the distance
Figure 00000006
between the second CP 2 and PT;

измеряют модуль

Figure 00000007
, азимут αПТ вектора скорости пользовательского терминала и его высоту hПТ относительно земной поверхности;measure modulus
Figure 00000007
, azimuth α PT of the user terminal velocity vector and its height h PT relative to the earth's surface;

вычисляют в УМС доплеровские сдвиги частот

Figure 00000008
и
Figure 00000009
первого и второго узкополосных тестовых сигналов, обусловленные радиальными скоростями ПТ относительно CP1 и СР2, для чего предварительно определяют вероятные местоположения ПТ с учетом известных координат CP1, СР2 и определенных параметров
Figure 00000010
и
Figure 00000011
;Doppler frequency shifts are calculated in the UMC
Figure 00000008
and
Figure 00000009
the first and second narrow-band test signals due to the radial speeds of the PT relative to CP 1 and CP 2 , for which the probable locations of the PT are preliminarily determined taking into account the known coordinates of CP 1 , CP 2 and certain parameters
Figure 00000010
and
Figure 00000011
;

определяют, по меньшей мере, один из параметров: радиальную скорость

Figure 00000012
перемещения первого CP1 относительно ПТ, и/или радиальную скорость
Figure 00000013
перемещения второго СР2 относительно ПТ, с учетом доплеровских сдвигов частот
Figure 00000014
и
Figure 00000015
;determine at least one of the parameters: radial velocity
Figure 00000012
the movement of the first CP 1 relative to the PT, and / or radial velocity
Figure 00000013
the movement of the second SR 2 relative to the PT, taking into account Doppler frequency shifts
Figure 00000014
and
Figure 00000015
;

вычисляют широту ϕПТ и долготу λПТ ПТ.calculate the latitude ϕ PT and longitude λ PT PT.

Недостатками способа определения местоположения ПТ с использованием двух спутников-ретрансляторов [1] являются:The disadvantages of the method for determining the location of vehicles using two satellite transponders [1] are:

длительное время определения координат ЗС, связанное с необходимостью проведения дополнительных измерений модуля, азимута вектора скорости ПТ и его высоты относительно земной поверхности,a long time for determining the coordinates of the ES, associated with the need for additional measurements of the module, the azimuth of the velocity vector of the PT and its height relative to the earth’s surface,

необходимость ответной передачи тестовых сигналов с ПТ, чьи координаты необходимо определить в УМС через СР.the need for reciprocal transmission of test signals from the PT, whose coordinates must be determined in the UMC through SR.

Известен способ определения местоположения земной станции спутниковой связи [2], заключающийся в том, что координаты земной станции (ЗС) определяют на основе анализа условий распространения радиоволн на трассе ЗС-СР. Падение уровня сигналов связывают с ослаблением при прохождении трассы ЗС-СР через области объемно распределенных гидрометеоров (ООРГ). Выявляют сходство замираний амплитуды между искомой и хотя бы одной из опорных ЗС.A known method for determining the location of an earth station for satellite communications [2], which consists in the fact that the coordinates of the earth station (AP) are determined based on an analysis of the propagation conditions of radio waves on the path ZS-SR. The fall in signal level is associated with attenuation during the passage of the ZS-SR route through the areas of volumetric distributed hydrometeors (OORG). Identify the similarity of fading amplitude between the desired and at least one of the reference ZS.

Для реализации указанного известного способа выполняют следующие этапы:To implement the specified known method, the following steps are performed:

принимают и измеряют параметров ретранслируемых сигналов земных станций (ЗС) спутниковой связи на станции спутникового радиоконтроля (ССРК), в дискретные моменты времени;receive and measure the parameters of the relayed signals of earth stations (APs) of satellite communications at a satellite radio monitoring station (SSRK), at discrete points in time;

измеряют уровни ретранслируемых сигналов от одновременно работающих через CP опорных земных станций (ОЗС) спутниковой связи с известными географическими координатами и искомой ЗС;measure the levels of relayed signals from satellite reference earth stations (OSS) simultaneously operating through CP with known geographical coordinates and the desired ES;

регистрируют результаты измерений в виде последовательностей дискретных отсчетов, равных уровням сигналов;register the measurement results in the form of sequences of discrete samples equal to the signal levels;

с помощью визуального анализа этих зависимостей выявляют долговременные циклические повторения падения уровня сигналов на фоне короткоживущих высокочастотных компонентов;using a visual analysis of these dependencies, long-term cyclic repetitions of a drop in the signal level against the background of short-lived high-frequency components are revealed;

связывают падение уровня сигналов с их ослаблением при прохождении трасс ЗС-СР через области ООРГ;they associate the decrease in the level of signals with their attenuation during the passage of the ZS-SR routes through the OORG regions;

выявляют сходства падений уровней сигналов между искомой ЗС и хотя бы одной из ОЗС;identify the similarity of signal level drops between the desired ES and at least one of the OZS;

причиной данного сходства считают прохождение трасс ЗС-СР и ОЗС-СР через одну и ту же область ООРГ с ограниченным размером занимаемого пространства;The reason for this similarity is considered the passage of the tracks ZS-SR and OZS-SR through the same area of OORG with a limited size of the occupied space;

в качестве условия прохождения разных трасс ЗС-СР через ООРГ с такими характеристиками принимают территориальную близость ЗС и ОЗС;as a condition for the passage of different ZS-SR routes through the OORG with such characteristics, they take the territorial proximity of the ZS and OZS;

определяют привязкой к географическим координатам выявленной ОЗС район наиболее вероятного местоположения искомой ЗС;determine by binding to the geographic coordinates of the identified OZS the region of the most probable location of the desired AP;

осуществляют окончательный поиск и локализацию искомой ЗС относительно выявленной ОЗС в радиусе горизонтальной протяженности проекции локальной однородной ООРГ на Землю.carry out the final search and localization of the desired ES with respect to the identified OZS in the radius of the horizontal extent of the projection of the local homogeneous OORG on Earth.

К недостаткам способа определения местоположения земной станции спутниковой связи [2] относят:The disadvantages of the method for determining the location of the satellite earth station [2] include:

длительное время определения координат ЗС, связанное с необходимостью многократного измерения уровней ретранслируемых сигналов ЗС и множества ОЗС, поиска вероятных ООРГ и взаимного сравнения результатов измерения;a long time of determining the coordinates of the surroundings associated with the need for multiple measurements of the levels of relayed signals of the surroundings and many OZS, the search for probable OORG and mutual comparison of the measurement results;

высокую стоимость устройства, реализующего способ, обусловленную необходимостью размещения на борту навигационных CP дополнительных передатчиков, приемников, а также аппаратуры обработки информации.the high cost of the device that implements the method, due to the need to place additional transmitters, receivers, as well as information processing equipment, on board the navigation CPs.

Из известных способов наиболее близким аналогом (прототипом) предлагаемого способа по технической сущности является способ определения местоположения с помощью одного спутника на низкой околоземной орбите [3]. Для реализации данного способа последовательно выполняют следующие этапы:Of the known methods, the closest analogue (prototype) of the proposed method according to the technical essence is the method of determining the location using one satellite in low Earth orbit [3]. To implement this method, the following steps are performed sequentially:

измеряют в AT частоту первого сигнала, принятого с узловой станции (УС) через CP;measuring in AT the frequency of the first signal received from the nodal station (US) through CP;

посылают результат измерения частоты первого сигнала в УС;send the result of measuring the frequency of the first signal to the CSS;

передают второй сигнал с AT в УС через CP;transmit the second signal from AT to the UE via CP;

измеряют в УС частоту второго сигнала, принятого с AT через CP;measure in US the frequency of the second signal received from AT through CP;

измеряют в узловой станции задержку при двойном прохождении сигнала, переданного с УС в AT через CP и переданного повторно с AT в УС через CP;the delay at the double passage of the signal transmitted from the UE to the AT through the CP and retransmitted from AT to the US through the CP is measured at the nodal station;

определяют параметр дальности - расстояние между CP и AT;determine the range parameter - the distance between CP and AT;

осуществляют деление частоты первого сигнала на номинальную частоту первого сигнала для получения первого отношения, деление частоты второго сигнала на номинальную частоту второго сигнала для получения второго отношения, и умножение суммы первого и второго отношений на половину скорости света;dividing the frequency of the first signal by the nominal frequency of the first signal to obtain the first ratio, dividing the frequency of the second signal by the nominal frequency of the second signal to obtain the second ratio, and multiplying the sum of the first and second relations by half the speed of light;

определяют параметр скорости изменения дальности - радиальную скорость между CP и AT;determine the rate of change of range - the radial speed between CP and AT;

определяют местоположение AT на поверхности Земли на основании известных положения и скорости CP, упомянутых параметра дальности и параметра скорости изменения дальности.determine the location of AT on the surface of the Earth based on the known position and speed of CP, the mentioned range parameter and the rate of change of range.

Недостатками способа прототипа являются:The disadvantages of the prototype method are:

относительно невысокая точность определения координат AT;relatively low accuracy of determining the coordinates of AT;

необходимость ответной передачи тестовых сигналов с AT, чьи координаты необходимо определить в КРМ через СР.the need for response transmission of test signals from AT, whose coordinates must be determined in the CRM through SR.

Целью изобретения является разработка способа определения местоположения AT с помощью CP на низкой околоземной орбите, обеспечивающего более высокую точность определения координат AT за счет более точного определения частотных сдвигов сигналов системы и одновременно исключающего необходимость ответной передачи тестовых сигналов с AT.The aim of the invention is to develop a method for determining the location of AT using CP in low Earth orbit, providing higher accuracy in determining the coordinates of AT due to a more accurate determination of the frequency shifts of the signals of the system and at the same time eliminating the need for reciprocal transmission of test signals from AT.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе определения местоположения AT с помощью CP на низкой околоземной орбите включающим: размещение КРМ, содержащего приемную и передающую аппаратуру, на позиции с известными координатами xK, yK, zK, выбор в качестве объекта радиоэлектронного мониторинга CP с известным номиналом частоты конвертирования ƒG, излучение с помощью аппаратуры КРМ тестового радиосигнала с номиналом средней частоты (НСЧ)

Figure 00000016
в направлении на CP в момент времени t1, измерение в КРМ НСЧ радиосигнала
Figure 00000017
, принятого от AT через CP в момент времени t1, вычисление местоположения AT на поверхности земли на основании известных координат КРМ xK, yK, zK, номинала частоты конвертирования /с, запомненных НСЧ
Figure 00000018
и
Figure 00000019
переданного тестового радиосигнала и принятого от AT через CP радиосигнала в момент времени t1, дополнительно устанавливают на земной поверхности М≥2 излучающих опорных реперных станции (ИОРС) на позициях с известными координатами xIm, yIm, zIm, где m=1…М - номер ИОРС.This goal is achieved by the fact that in the known method for determining the location of AT using CP in low Earth orbit, it includes: placing an ASM containing receiving and transmitting equipment at positions with known coordinates x K , y K , z K , selecting electronic monitoring object CP with a known nominal frequency of conversion ƒ G , radiation using the CRM equipment of a test radio signal with a nominal frequency of medium frequency (LF)
Figure 00000016
in the direction of CP at time t 1 , the measurement in the CRM of the LSS of the radio signal
Figure 00000017
received from AT via CP at time t 1 , calculating the location of AT on the earth’s surface based on the known coordinates of the RCM x K , y K , z K , the nominal frequency of conversion / s, memorized NSC
Figure 00000018
and
Figure 00000019
The transmitted test radio signal and the radio signal received from AT via CP at time t 1 are additionally installed on the Earth’s surface M≥2 of radiating reference reference stations (IORS) at positions with known coordinates x Im , y Im , z Im , where m = 1 ... M - IORS number.

Для выбора CP в качестве объекта радиоэлектронного мониторинга предварительно задают район ведения радиомониторинга (РВРМ), как область на поверхности земли, в которой необходимо определить местоположение AT и выбирают n-е моменты времени tn, где n=1…N, N≥3, при которых зона освещенности указанного CP охватывает и КРМ, и РВРМ, и позиции всех М ИОРС.To select CP as the object of electronic monitoring, the radio monitoring area (RRM) is preliminarily set as the area on the surface of the earth in which it is necessary to determine the location of AT and the nth time instants t n are chosen, where n = 1 ... N, N≥3, in which the illumination zone of the specified CP covers both the CRM, and the PBPM, and the positions of all M IORS.

Определяют n-е канонические параметры (КП) CP, включающие координаты CP

Figure 00000020
,
Figure 00000021
,
Figure 00000022
и ортогональные составляющие вектора его скорости
Figure 00000023
,
Figure 00000024
,
Figure 00000025
на основе излучения тестовых сигналов КРМ и m-ми ИОРС в моменты времени tn в направлении на CP и их последующего приема КРМ после переизлучения указанным CP,Determine the nth canonical parameters (CP) of CP including coordinates of CP
Figure 00000020
,
Figure 00000021
,
Figure 00000022
and orthogonal components of its velocity vector
Figure 00000023
,
Figure 00000024
,
Figure 00000025
based on the radiation of the test signals of the CRM and m IORS at times t n in the direction of the CP and their subsequent reception of the CRM after re-emission of the specified CP,

Измеряют в КРМ НСЧ радиосигналов

Figure 00000026
, принятых от AT через CP в моменты времени tn', где n'=2…N.Measured in the CRM of the NSC of the radio signals
Figure 00000026
received from AT via CP at times t n ' , where n' = 2 ... N.

Выделяют в качестве опорных g-е, где g=1, …, N КП CP для момента времени tg.Allocate as the reference g-e, where g = 1, ..., N KP CP for time t g .

Формируют N-1 отличающихся друг от друга пар КП CP, в каждой из которых первые КП CP соответствуют моменту времени tg, а вторые КП CP соответствуют моменту времени

Figure 00000027
, где
Figure 00000028
,
Figure 00000029
.Form N-1 different from each other pairs of CP CP, in each of which the first CP CP correspond to time t g , and the second CP CP correspond to time
Figure 00000027
where
Figure 00000028
,
Figure 00000029
.

Вычисляют N-1 разностей радиальных скоростей

Figure 00000030
для каждой сформированной пары КП CP на основе g-x и
Figure 00000031
КП CP, координат КРМ xK, yK, zK, номинала частоты конвертирования ƒG, НСЧ радиосигналов
Figure 00000032
,
Figure 00000033
принятых от AT через CP в моменты времени tg и
Figure 00000034
соответственно.Calculate N-1 radial velocity differences
Figure 00000030
for each formed pair of CP CPs based on gx and
Figure 00000031
CP CP, KPM coordinates x K , y K , z K , nominal frequency of conversion ƒ G , LF of radio signals
Figure 00000032
,
Figure 00000033
received from AT via CP at time t g and
Figure 00000034
respectively.

В качестве поверхности земли принимают сферу с радиусом

Figure 00000035
, который рассчитывается на основе средней широты РВРМ ϕA.As the surface of the earth take a sphere with a radius
Figure 00000035
, which is calculated based on the average latitude of the PBPM ϕ A.

Определение местоположения AT на поверхности земли производят с использованием n-х КП CP, N-1 разностей радиальных скоростей

Figure 00000036
и радиуса сферы поверхности земли
Figure 00000037
.The location of ATs on the surface of the earth is determined using n-th CP CP, N-1 radial velocity differences
Figure 00000036
and the radius of the sphere of the earth’s surface
Figure 00000037
.

Для определения n-х КП CP в моменты времени tn, дополнительно выполняют ниже следующие процедуры.To determine the n-th CP CP at time t n , additionally perform the following procedures below.

Излучают с помощью аппаратуры КРМ тестовые радиосигналы с НСЧ

Figure 00000038
в направлении на CP в моменты времени tn'.Test signals from the low-frequency range are emitted using the KRM equipment
Figure 00000038
towards CP at time t n ' .

Излучают m-ми ИОРС тестовые радиосигналы с НСЧ

Figure 00000039
в направлении на CP в моменты времени tn.Test signals from the LF emit m-mi IORS
Figure 00000039
towards CP at time t n .

Принимают с помощью КРМ переизлученные CP тестовые радиосигналы с НСЧ

Figure 00000040
и
Figure 00000041
в моменты времени
Figure 00000042
и
Figure 00000043
соответственно.Receive re-emitted CP test signals from the NSC using Raman
Figure 00000040
and
Figure 00000041
at times
Figure 00000042
and
Figure 00000043
respectively.

Передают в КРМ НСЧ тестовых радиосигналов

Figure 00000044
от m-х ИОРС.Transmit test radio signals to the NSC
Figure 00000044
from m IORS.

Измеряют задержки во времени

Figure 00000045
,
Figure 00000046
между излученными и принятыми тестовыми радиосигналами.Time delays are measured.
Figure 00000045
,
Figure 00000046
between emitted and received test radio signals.

Вычисляют наклонные дальности от CP до КРМ

Figure 00000047
и до m-х ИОРС
Figure 00000048
соответствующие моментам времени tn.Oblique ranges from CP to CRM are calculated.
Figure 00000047
and up to m-iors
Figure 00000048
corresponding time instants t n .

Рассчитывают координаты CP

Figure 00000049
,
Figure 00000050
,
Figure 00000051
в моменты времени tn по известным координатам КРМ и m-х ИОРС, а также измеренным наклонным дальностям
Figure 00000052
, и
Figure 00000053
.Calculate CP coordinates
Figure 00000049
,
Figure 00000050
,
Figure 00000051
at time t n according to the known coordinates of the CRM and m-x IORS, as well as the measured inclined ranges
Figure 00000052
, and
Figure 00000053
.

Измеряют радиальные скорости CP относительно КРМ

Figure 00000054
и m-х ИОРС
Figure 00000055
в моменты времени tn на основе известных координат КРМ и m-х ИОРС, рассчитанных координат CP
Figure 00000056
,
Figure 00000057
,
Figure 00000058
, а также запомненных НСЧ переданных
Figure 00000059
,
Figure 00000060
и принятых
Figure 00000061
,
Figure 00000062
тестовых радиосигналов.Measure CP radial velocities relative to CRM
Figure 00000054
and m-iors
Figure 00000055
at times t n based on the known coordinates of the CRM and m-x IORS calculated coordinates CP
Figure 00000056
,
Figure 00000057
,
Figure 00000058
as well as the memorized NSC transmitted
Figure 00000059
,
Figure 00000060
and adopted
Figure 00000061
,
Figure 00000062
test radio signals.

Вычисляют ортогональные составляющие вектора скорости CP

Figure 00000063
,
Figure 00000064
,
Figure 00000065
в моменты времени tn используя известные координаты КРМ и m-х ИОРС, вычисленные координаты CP
Figure 00000066
,
Figure 00000067
,
Figure 00000068
и измеренные радиальные скорости
Figure 00000069
и
Figure 00000070
.The orthogonal components of the velocity vector CP are calculated
Figure 00000063
,
Figure 00000064
,
Figure 00000065
at time t n using the known coordinates of the CRM and m-x IORS, the calculated coordinates CP
Figure 00000066
,
Figure 00000067
,
Figure 00000068
and measured radial velocities
Figure 00000069
and
Figure 00000070
.

В качестве n-х КП CP принимают совокупность координат CP

Figure 00000071
,
Figure 00000072
,
Figure 00000073
и ортогональных составляющих вектора его скорости
Figure 00000074
,
Figure 00000075
,
Figure 00000076
в момент времени tn.As n-x CP CP take the set of coordinates CP
Figure 00000071
,
Figure 00000072
,
Figure 00000073
and orthogonal components of its velocity vector
Figure 00000074
,
Figure 00000075
,
Figure 00000076
at time t n .

Благодаря перечисленной новой совокупности существенных признаков, при использовании тестовых радиосигналов М ИОРС на позициях с известными координатами достигается цель изобретения: обеспечение высокой точности определения координат AT за счет более точного измерения частотных сдвигов сигналов системы, и исключении необходимости ответной передачи тестовых сигналов с AT.Thanks to the above-mentioned new set of essential features, when using test radio signals M IORS at positions with known coordinates, the aim of the invention is achieved: to ensure high accuracy in determining the coordinates of AT due to more accurate measurement of the frequency shifts of the system signals, and eliminating the need for reciprocal transmission of test signals from AT.

Заявленный способ поясняется чертежами, на которых показаны:The claimed method is illustrated by drawings, which show:

на фиг. 1 - типовая схема ведения радиомониторинга для позиций CP S1, S2 и Sn в моменты времени t1 t2 и tn,in FIG. 1 is a typical diagram of conducting radio monitoring for positions CP S 1 , S 2 and S n at time t 1 t 2 and t n ,

на фиг. 2 - схема подсистемы определения координат CP

Figure 00000077
,
Figure 00000078
,
Figure 00000079
в моменты времени tn,in FIG. 2 is a diagram of a subsystem for determining coordinates of CP
Figure 00000077
,
Figure 00000078
,
Figure 00000079
at times t n ,

на фиг. 3 - схема алгоритма определения координат CP в моменты времени tn при использовании двух ИОРС,in FIG. 3 is a diagram of an algorithm for determining the coordinates of CP at times t n when using two IORS,

на фиг. 4 - схема подсистемы определения ортогональных составляющих вектора скорости CP в моменты времени tn,in FIG. 4 is a diagram of a subsystem for determining the orthogonal components of the velocity vector CP at time instants t n ,

на фиг.5 - топология размещения КРМ и М ИОРС.figure 5 - the topology of the placement of the CRM and M IORS.

Для реализации заявленного способа определения местоположения AT используют один CP, а измерения проводят в моменты времени tn, где n=1…N, a N≥3 - номер временного отсчета, соответствующих положению CP, при котором и КРМ, и РВРМ, и позиции всех М ИОРС находились бы в зоне радиовидимости (ЗРВ) указанного СР.To implement the inventive method for determining the location of AT, one CP is used, and measurements are carried out at time moments t n , where n = 1 ... N, and N≥3 is the number of the time reference corresponding to the position of CP, at which both CRM, and RRM, and position all M IORS would be in the radio visibility zone (SRV) of the specified SR.

На фиг. 1 представлена типовая схема ведения радиомониторинга включающая позиции CP S1, S2 и SN в моменты времени t1, t2 и tN, КРМ K, AT А. На фиг. 1 введены следующие обозначения:

Figure 00000080
,
Figure 00000081
и
Figure 00000082
- расстояния от КРМ до CP,
Figure 00000083
,
Figure 00000084
и
Figure 00000085
- расстояния от AT до CP,
Figure 00000086
,
Figure 00000087
,
Figure 00000088
- векторы скорости CP,
Figure 00000089
,
Figure 00000090
,
Figure 00000091
- радиальные скорости CP относительно КРМ (проекции векторов скорости CP
Figure 00000092
,
Figure 00000093
,
Figure 00000094
на оси
Figure 00000095
,
Figure 00000096
и
Figure 00000097
соответственно),
Figure 00000098
Figure 00000099
,
Figure 00000100
- радиальные скорости CP относительно AT (проекции векторов скорости CP
Figure 00000101
,
Figure 00000102
,
Figure 00000103
на оси
Figure 00000104
,
Figure 00000105
и
Figure 00000106
соответственно) в моменты времени t1, t2 и tN. In FIG. 1 shows a typical radio monitoring system including positions CP S 1 , S 2 and S N at time points t 1 , t 2 and t N , KPM K, AT A. FIG. 1, the following notation is introduced:
Figure 00000080
,
Figure 00000081
and
Figure 00000082
- distance from CRM to CP,
Figure 00000083
,
Figure 00000084
and
Figure 00000085
- distances from AT to CP,
Figure 00000086
,
Figure 00000087
,
Figure 00000088
are the velocity vectors CP,
Figure 00000089
,
Figure 00000090
,
Figure 00000091
- radial velocities of CP relative to CRM (projections of CP velocity vectors
Figure 00000092
,
Figure 00000093
,
Figure 00000094
on axis
Figure 00000095
,
Figure 00000096
and
Figure 00000097
respectively),
Figure 00000098
Figure 00000099
,
Figure 00000100
- radial velocities of CP relative to AT (projections of CP velocity vectors
Figure 00000101
,
Figure 00000102
,
Figure 00000103
on axis
Figure 00000104
,
Figure 00000105
and
Figure 00000106
respectively) at times t 1 , t 2 and t N.

КРМ является стационарным, его координаты xK, yK, zK, считают известными.CRM is stationary, its coordinates x K , y K , z K , are considered known.

Предполагают, что AT размещен в предварительно выбранном РВРМ.Assume that the AT is located in a pre-selected PBPM.

Заявленный способ определения местоположения AT основан на использовании КП CP в различные моменты времени tn, что накладывает требования к точности определения указанных КП СР.The claimed method for determining the location of AT is based on the use of CP CP at various points in time t n , which imposes requirements on the accuracy of determining these CP CP.

Теория полета CP, или, как ее еще называют, астродинамика, небесная механика, космическая баллистика, основана на законах И. Кеплера и законе всемирного тяготения И. Ньютона.CP flight theory, or, as it is also called, astrodynamics, celestial mechanics, space ballistics, is based on the laws of I. Kepler and the law of universal gravitation of I. Newton.

В первом приближении движение CP представляется как невозмущенное - такое движение, которое происходило бы только под влиянием силы притяжения Земли по закону Ньютона, т.е. точно соответствует задаче двух тел (Земля - CP) в небесной механике. Это движение называется движением по Кеплеровой орбите, так как подчиняется трем законам Кеплера [4].In a first approximation, the CP motion is presented as unperturbed - such a motion that would occur only under the influence of the Earth's gravitational force according to Newton's law, i.e. exactly corresponds to the two-body problem (Earth - CP) in celestial mechanics. This movement is called Kepler’s orbit, as it obeys the three Kepler laws [4].

Достоинством Кеплеровой орбиты является простота вычисления координат и вектора скорости CP в прогнозируемые моменты времени. Это предопределило широкое использование элементов Кеплеровой орбиты. В настоящем изобретении с помощью этих элементов выбирают CP в качестве объекта радиоэлектронного мониторинга и выбирают моменты времени tn, соответствующие положению CP, при котором и КРМ, и РВРМ, и позиции всех М ИОРС находились бы в ЗРВ указанного СР.The advantage of the Kepler’s orbit is the simplicity of calculating the coordinates and the velocity vector CP at the predicted time instants. This predetermined the widespread use of Kepler’s orbit elements. In the present invention, using these elements, CP is selected as the object of electronic electronic monitoring and the moments of time t n corresponding to the position of CP are selected, at which both the CRM and the PBPM, and the positions of all M IORS would be in the SRV of the specified SR.

Кроме того элементы Кеплеровой орбиты CP служат для ориентирования приемной и передающей антенн КРМ, а также передающих антенн всех М ИОРС на выбранный CP при передаче и приеме тестовых радиосигналов и приема радиосигналов AT, ретранслированных СР.In addition, the elements of the Kepler’s orbit CP serve to orient the receiving and transmitting antenna of the CRM, as well as the transmitting antennas of all M IORS to the selected CP when transmitting and receiving test radio signals and receiving AT radio signals relayed by SR.

Недостатком Кеплеровой орбиты является относительно низкая точность определения координат и вектора скорости CP, которая в большинстве случаев недостаточна для реализации заявленного способа определения местоположения AT с помощью одного CP на низкой околоземной орбите.The disadvantage of the Kepler’s orbit is the relatively low accuracy of determining the coordinates and velocity vector CP, which in most cases is insufficient to implement the claimed method for determining the location of AT using one CP in low Earth orbit.

Более точно канонические параметры (КП) CP, включающие координаты CP

Figure 00000107
,
Figure 00000108
,
Figure 00000109
и ортогональные составляющие вектора его скорости
Figure 00000110
,
Figure 00000111
,
Figure 00000112
в моменты времени tn, определяют по радиосигналам ИОРС, размещенных на позициях с известными координатами [5].More precisely, the canonical parameters (CP) of CP, including the coordinates of CP
Figure 00000107
,
Figure 00000108
,
Figure 00000109
and orthogonal components of its velocity vector
Figure 00000110
,
Figure 00000111
,
Figure 00000112
at time t n , determined by radio signals IORC placed at positions with known coordinates [5].

На фиг. 2 и фиг. 4 представлены схемы подсистем определения координаты CP

Figure 00000113
,
Figure 00000114
,
Figure 00000115
и ортогональных составляющих вектора его скорости
Figure 00000116
,
Figure 00000117
,
Figure 00000118
в моменты времени tn. Эти подсистемы состоят из КРМ и М≥2 ИОРС, размещенных на позициях с известными координатами
Figure 00000119
,
Figure 00000120
,
Figure 00000121
, где m=1…М - номер ИОРС.In FIG. 2 and FIG. 4 shows diagrams of subsystems for determining the coordinate CP
Figure 00000113
,
Figure 00000114
,
Figure 00000115
and orthogonal components of its velocity vector
Figure 00000116
,
Figure 00000117
,
Figure 00000118
at times t n . These subsystems consist of CRM and M≥2 IORS placed at positions with known coordinates
Figure 00000119
,
Figure 00000120
,
Figure 00000121
where m = 1 ... M is the IORS number.

На фиг. 2 введены обозначения:

Figure 00000122
- расстояния между CP и КРМ,
Figure 00000123
- расстояния между CP и m-и ИОРС в моменты времени tn.In FIG. 2 designations introduced:
Figure 00000122
- the distance between CP and CRM,
Figure 00000123
- the distance between CP and m-and IORC at time t n .

На фиг. 4 дополнительно введены обозначения:

Figure 00000124
- векторы скоростей CP,
Figure 00000125
- углы между векторами
Figure 00000126
и направлениями на КРМ,
Figure 00000127
- углы между векторами
Figure 00000128
и направлениями на m-ю ИОРС,
Figure 00000129
-радиальные скорости CP относительно КРМ;
Figure 00000130
- радиальные скорости CP относительно m-й ИОРС.In FIG. 4, the following notation is introduced:
Figure 00000124
are the velocity vectors CP,
Figure 00000125
- angles between vectors
Figure 00000126
and directions to CRM,
Figure 00000127
- angles between vectors
Figure 00000128
and directions to the mth IORS,
Figure 00000129
- Radial speeds CP relative to CRM;
Figure 00000130
- radial speeds CP relative to the m-th IORS.

Синхронность работы передатчиков КРМ и М ИОРС обеспечивают за счет использования меток времени высокостабильного генератора частот.The synchronous operation of the KRM and M IORS transmitters is ensured by the use of timestamps of a highly stable frequency generator.

Для определения КП CP в момент времени tn используют временные задержки и частотные сдвиги тестовых радиосигналов [6].To determine the CP CP at time t n use time delays and frequency shifts of test radio signals [6].

В моменты времени tn синхронно излучают тестовые радиосигналы КРМ и М ИОРС с номиналами средних частот (НСЧ)

Figure 00000131
и
Figure 00000132
соответственно. Далее принимают в КРМ переизлученные CP тестовые радиосигналы в моменты времени
Figure 00000133
и
Figure 00000134
с НСЧ
Figure 00000135
и
Figure 00000136
. Определяют в КРМ задержки во времени
Figure 00000137
,
Figure 00000138
между излученными и принятыми тестовыми радиосигналами:At time t n synchronously emit test radio signals KRM and M IORS with nominal frequencies (LFN)
Figure 00000131
and
Figure 00000132
respectively. Next, the re-emitted CP test radio signals are received at the time points in the CRM
Figure 00000133
and
Figure 00000134
with NSC
Figure 00000135
and
Figure 00000136
. The time delay is determined in the CRM
Figure 00000137
,
Figure 00000138
between emitted and received test radio signals:

Figure 00000139
Figure 00000139

На основе полученных задержек во времени

Figure 00000140
,
Figure 00000141
измеряют наклонные дальности от CP до КРМ
Figure 00000142
и наклонные дальности от CP до каждой из М ИОРС
Figure 00000143
для каждого момента времени tn:Based on the received time delays
Figure 00000140
,
Figure 00000141
measure inclined ranges from CP to CRM
Figure 00000142
and slant ranges from CP to each of the M IORS
Figure 00000143
for each point in time t n :

Figure 00000144
Figure 00000144

где с=3×108 м/с - скорость света в вакууме.where c = 3 × 10 8 m / s is the speed of light in vacuum.

С помощью полученных наклонных дальностей

Figure 00000145
и
Figure 00000146
определяют координаты CP
Figure 00000147
,
Figure 00000148
,
Figure 00000149
в моменты времени tn.Using the resulting slant ranges
Figure 00000145
and
Figure 00000146
determine CP coordinates
Figure 00000147
,
Figure 00000148
,
Figure 00000149
at times t n .

Для одномоментного и однозначного определения координат CP

Figure 00000150
,
Figure 00000151
,
Figure 00000152
в каждый момент времени tn, необходимо и достаточно измерить минимум три наклонные дальности, например,
Figure 00000153
,
Figure 00000154
и
Figure 00000155
, следовательно, конфигурация подсистемы определения координат CP должна включать минимум две ИОРС I1 и I2.For simultaneous and unambiguous determination of CP coordinates
Figure 00000150
,
Figure 00000151
,
Figure 00000152
at each moment of time t n , it is necessary and sufficient to measure at least three slant ranges, for example,
Figure 00000153
,
Figure 00000154
and
Figure 00000155
therefore, the configuration of the CP coordinate subsystem should include at least two IORS I 1 and I 2 .

В качестве примера, для частного случая, когда количество ИОРС равно двум (М=2), в приложении А представлена аналитическая интерпретация алгоритма определения координат CP

Figure 00000156
,
Figure 00000157
,
Figure 00000158
в моменты времени tn.As an example, for a special case when the number of IORS is two (M = 2), an analytical interpretation of the CP coordinate determination algorithm is presented in Appendix A
Figure 00000156
,
Figure 00000157
,
Figure 00000158
at times t n .

Дальнейшее увеличение количества ИОРС (М≥3) приводит к повышению точности определения координат CP и к сопутствующему увеличению суммарной стоимости устройства, реализующего заявленный способ.A further increase in the number of IORS (M≥3) leads to an increase in the accuracy of determining the coordinates of CP and to a concomitant increase in the total cost of the device that implements the claimed method.

Алгоритм определения координат CP при использовании М≥3 ИОРС будет аналогичен алгоритму, описанному в приложении А, с той лишь разницей, что система (А.1), составляемая на этапе 6 приложения А, будет содержать М+1 (более четырех) линейных уравнений с тремя неизвестными. Тогда систему (А.1) решают одним из известных численных методов, например, методом наименьших квадратов.The algorithm for determining CP coordinates when using M≥3 IORS will be similar to the algorithm described in Appendix A, with the only difference being that the system (A.1), compiled in step 6 of Appendix A, will contain M + 1 (more than four) linear equations with three unknowns. Then system (A.1) is solved by one of the known numerical methods, for example, by the least squares method.

Для одномоментного и однозначного определения ортогональных составляющих вектора скорости CP

Figure 00000159
,
Figure 00000160
,
Figure 00000161
в каждый момент времени tn, необходимо и достаточно измерить минимум три радиальные скорости, например,
Figure 00000162
,
Figure 00000163
и
Figure 00000164
, следовательно, конфигурация подсистемы определения ортогональных составляющих вектора скорости CP должна включать минимум две ИОРС I\ и I2.For the instantaneous and unambiguous determination of the orthogonal components of the velocity vector CP
Figure 00000159
,
Figure 00000160
,
Figure 00000161
at each moment of time t n , it is necessary and sufficient to measure at least three radial velocities, for example,
Figure 00000162
,
Figure 00000163
and
Figure 00000164
therefore, the configuration of the subsystem for determining the orthogonal components of the velocity vector CP must include at least two IORS I \ and I 2 .

В качестве примера, для частного случая, когда количество ИОРС равно двум (М=2), в приложении Б представлена аналитическая интерпретация алгоритма определения ортогональных составляющих вектора скорости CP

Figure 00000165
,
Figure 00000166
,
Figure 00000167
в моменты времени tn.As an example, for a special case when the number of IORS is equal to two (M = 2), an analytical interpretation of the algorithm for determining the orthogonal components of the velocity vector CP is presented in Appendix B
Figure 00000165
,
Figure 00000166
,
Figure 00000167
at times t n .

Дальнейшее увеличение количества ИОРС (М≥3) приводит к повышению точности определения ортогональных составляющих вектора скорости CP и к сопутствующему увеличению суммарной стоимости устройства, реализующего заявленный способ.A further increase in the number of IORS (M≥3) leads to an increase in the accuracy of determining the orthogonal components of the velocity vector CP and to a concomitant increase in the total cost of the device that implements the claimed method.

Алгоритм определения ортогональных составляющих вектора скорости CP при использовании М≥3 ИОРС будет аналогичен алгоритму, описанному в приложении Б, с той лишь разницей, что система (Б.8), составляемая на этапе 3 в приложения Б, будет содержать М+1 (более четырех) линейных уравнений с тремя неизвестными. Тогда систему (Б.8) решают одним из известных численных методов, например, методом наименьших квадратов.The algorithm for determining the orthogonal components of the velocity vector CP when using M≥3 IORS will be similar to the algorithm described in Appendix B, with the only difference being that the system (B.8) compiled in step 3 of Appendix B will contain M + 1 (more four) linear equations with three unknowns. Then the system (B.8) is solved by one of the known numerical methods, for example, by the least squares method.

В качестве КП CP в моменты времени принимают координаты CP

Figure 00000168
,
Figure 00000169
,
Figure 00000170
и ортогональные составляющие вектора его скорости
Figure 00000171
,
Figure 00000172
,
Figure 00000173
.As CP CP at time points take the coordinates CP
Figure 00000168
,
Figure 00000169
,
Figure 00000170
and orthogonal components of its velocity vector
Figure 00000171
,
Figure 00000172
,
Figure 00000173
.

Для определения местоположения AT в КРМ измеряют НСЧ радиосигналов

Figure 00000174
, принятых от AT через CP в моменты времени tn.To determine the location of the AT in the CRM, the LFM of the radio signals is measured
Figure 00000174
received from AT via CP at times t n .

Предполагают, что AT в моменты времени tn излучает в направлении на CP радиосигналы с постоянным НСЧ равным ƒA, однако, в КРМ этот НСЧ не известен. НСЧ радиосигналов AT в моменты времени tn претерпевают следующие сдвиги на трассе АТ-СР-КРМ [7]:It is assumed that AT at times t n radiates radio signals with a constant LEL equal to ƒ A in the direction of CP, however, this LLL is not known in the CRM. The NSC of the AT radio signals at times t n undergo the following shifts on the AT-SR-KRM path [7]:

доплеровские сдвиги НСЧ радиосигналов AT на входе CP

Figure 00000175
за счет его сближения (удаления) с (от) AT;Doppler shifts of the LF AT radio signals at the input CP
Figure 00000175
due to its convergence (removal) from (from) AT;

сдвиг НСЧ радиосигналов AT на предварительно заданную величину номинала частоты конвертирования ƒG;the shift of the LF of the AT radio signals by a predetermined value of the nominal conversion frequency ƒ G ;

доплеровские сдвиги НСЧ радиосигналов AT на выходе CP

Figure 00000176
за счет его сближения (удаления) с (от) K.Doppler shifts of the LF of the AT radio signals at the CP output
Figure 00000176
due to its convergence (removal) from (from) K.

Считают, что нестабильность генератора частот CP в моменты времени tn известна и возможна ее компенсация. Влияние других эффектов на изменение частоты, например гравитационный и релятивистский эффекты в рамках рассматриваемого способа пренебрежимо малы и поэтому не учитывают.It is believed that the instability of the frequency generator CP at times t n is known and its compensation is possible. The influence of other effects on the frequency change, for example, the gravitational and relativistic effects in the framework of the method under consideration, is negligible and therefore not taken into account.

Доплеровские сдвиги НСЧ радиосигналов AT на выходе CP

Figure 00000177
за счет его сближения (удаления) с (от) K, рассчитываются на основе известных координат КРМ xK, yK, zK и КП CP определенных n-х КП СР.Doppler shifts of the LF AT radio signals at the CP output
Figure 00000177
due to its approach (removal) from (from) K, they are calculated on the basis of the known coordinates of KPM x K , y K , z K and KP CP of certain n-x KP SR.

В свою очередь доплеровские сдвиги НСЧ радиосигналов AT на входе CP

Figure 00000178
за счет сближения (удаления) CP с (от) AT используют для определения местоположения самого AT хА, yA и zA. В условиях, когда НСЧ радиосигнала ƒА в КРМ не известен, рассчитывают разности указанных доплеровских сдвигов НСЧ радиосигналов AT на входе CP в различные моменты времени. Для этого предварительно выделяют в качестве опорных g-e, где g=1, ..., N, КП CP для момента времени tg.In turn, the Doppler shifts of the LF AT radio signals at the input CP
Figure 00000178
due to the approach (removal) of CP from (from) AT is used to determine the location of the AT x A , y A and z A itself . Under the conditions when the LFN of the radio signal ƒ A is not known in the CRM, the differences of the indicated Doppler shifts of the LFN of the AT radio signals at the input CP at different times are calculated. For this, ge is preliminarily allocated as reference ge, where g = 1, ..., N, KP CP for the time t g .

Далее формируют отличающихся друг от друга пары КП CP, в каждой из которых первые КП CP соответствуют моменту времени tg, а вторые КП CP соответствуют моменту времени

Figure 00000179
, где
Figure 00000180
,
Figure 00000181
. Всего получают N-1 таких пар.Then, CP CP pairs differing from each other are formed, in each of which the first CP CPs correspond to the time t g , and the second CP CPs correspond to the time
Figure 00000179
where
Figure 00000180
,
Figure 00000181
. A total of N-1 such pairs are obtained.

Для каждой сформированной пары КП CP вычисляют разность радиальных скоростей

Figure 00000182
на основе g-x и
Figure 00000183
КП CP, координат КРМ xK, yK, zK, номинала частоты конвертирования ƒG, НСЧ радиосигналов
Figure 00000184
,
Figure 00000185
принятых от AT через CP в моменты времени tg и
Figure 00000186
соответственно.For each formed pair of CP CP, the difference in radial velocities is calculated
Figure 00000182
based on gx and
Figure 00000183
CP CP, KPM coordinates x K , y K , z K , nominal frequency of conversion ƒ G , LF of radio signals
Figure 00000184
,
Figure 00000185
received from AT via CP at time t g and
Figure 00000186
respectively.

В качестве модели поверхности Земли выбирают сферу с переменным радиусом [8], зависящим от широты и определяемым из известного соотношения, который в РВРМ будет равен

Figure 00000187
, где a З=6378136 м - большая полуось эллипсоида Земли;
Figure 00000188
- радиус Земли на полюсе;
Figure 00000189
- эксцентриситет эллипсоида Земли; λЗ=1/298,25784 - сжатие эллипсоида Земли, ϕA - средняя широта РВРМ.As a model of the Earth’s surface, we choose a sphere with a variable radius [8], which depends on latitude and is determined from the known relation, which in RRM will be equal to
Figure 00000187
where a З = 6378136 m is the semimajor axis of the Earth's ellipsoid;
Figure 00000188
- the radius of the Earth at the pole;
Figure 00000189
- eccentricity of the ellipsoid of the Earth; λ З = 1 / 298.25784 - compression of the ellipsoid of the Earth, ϕ A - average latitude of the PBPM.

На завершающем этапе рассчитывают координаты AT хА, уА, zA используя n-e КП CP, N-1 разность радиальных скоростей

Figure 00000190
и радиус сферы поверхности земли
Figure 00000191
.At the final stage, the coordinates AT x A , A A , z A are calculated using ne CP CP, N-1 radial velocity difference
Figure 00000190
and the radius of the sphere of the earth’s surface
Figure 00000191
.

Для одномоментного и однозначного определения местоположения AT (расчета координат AT хА, уА, zA) с помощью заявленного способа необходимо и достаточно вычислить минимум две разности радиальных скоростей

Figure 00000192
, следовательно, требуется проведение измерений в три момента времени (N=3).For instant and unambiguous determination of the location of AT (calculation of coordinates AT x A , A , z A ) using the claimed method, it is necessary and sufficient to calculate at least two radial velocity differences
Figure 00000192
therefore, measurements are required at three points in time (N = 3).

В качестве примера реализации заявленного способа в приложении В приводится аналитическая интерпретация алгоритма определения местоположения AT с помощью CP на низкой околоземной орбите для N=3, то есть для трех моментов времени t1, t2, t3. В указанном примере в качестве опорных выбраны первые (g=1) КП CP для момента времени t1.As an example of the implementation of the claimed method, Appendix B provides an analytical interpretation of the AT location algorithm using CP in low Earth orbit for N = 3, that is, for three time instants t 1 , t 2 , t 3 . In this example, the first (g = 1) CP CP for the time t 1 were selected as reference.

Дальнейшее увеличение количества измерений (N≥4) приводит к повышению точности определения местоположения AT и к сопутствующему увеличению суммарной стоимости устройства, реализующего заявленный способ.A further increase in the number of measurements (N≥4) leads to an increase in the accuracy of determining the location of the AT and to a concomitant increase in the total cost of the device that implements the claimed method.

Алгоритм определения местоположения AT с помощью CP на низкой околоземной орбите для N≥4 моментов измерения будет аналогичен алгоритму, описанному в приложении В, с той лишь разницей, что система уравнений (В.14), будет содержать N (более четырех) уравнений второго порядка с тремя неизвестными. Это в свою очередь приведет к тому, что последующая система линейных уравнений (В.15) с тремя неизвестными будет включать более четырех уравнений. Тогда систему (В.15) решают одним из известных численных методов, например, методом наименьших квадратов.The algorithm for determining the AT location using CP in low Earth orbit for N≥4 measurement moments will be similar to the algorithm described in Appendix B, with the only difference being that the system of equations (B.14) will contain N (more than four) second-order equations with three unknowns. This in turn will lead to the fact that the subsequent system of linear equations (B.15) with three unknowns will include more than four equations. Then the system (B.15) is solved by one of the known numerical methods, for example, by the least squares method.

На точность определения местоположения AT с помощью заявленного способа оказывают влияние множество факторов, основными из которых являются:The accuracy of determining the location of AT using the claimed method is influenced by many factors, the main of which are:

количество установленных на земной поверхности М ИОРС;the number of M IORS installed on the earth's surface;

топология размещения КРМ и m-x ИОРС;topology of placement of CRM and m-x IORS;

точность синхронизации излучений КРМ и m-x ИОРС;accuracy of synchronization of CRM and m-x IORS emissions;

количество проводимых измерений N;the number of measurements N;

временные интервалы между моментами времени tg и

Figure 00000186
,time intervals between times t g and
Figure 00000186
,

погрешности измерения НСЧ переданных и принятых тестовых радиосигналов и принятых радиосигналов от AT;measurement errors of the LSS of transmitted and received test radio signals and received radio signals from AT;

Увеличение количества установленных на земной поверхности М ИОРС приводит к повышению точности определения координат CP

Figure 00000193
,
Figure 00000194
,
Figure 00000195
и ортогональных составляющих вектора скорости CP
Figure 00000196
,
Figure 00000197
,
Figure 00000198
в каждый момент времени tn. Это в свою очередь способствует повышению точности определения местоположения AT.An increase in the number of IORCs installed on the earth’s surface leads to an increase in the accuracy of determining CP coordinates
Figure 00000193
,
Figure 00000194
,
Figure 00000195
and orthogonal components of the velocity vector CP
Figure 00000196
,
Figure 00000197
,
Figure 00000198
at every moment in time t n . This in turn helps to improve the accuracy of determining the location of the AT.

Под топологией размещения КРМ и m-x ИОРС понимают совокупность таких параметров, как 1) расстояния между КРМ и m-ми ИОРС

Figure 00000199
, 2) величины углов
Figure 00000200
, образованных отрезками
Figure 00000201
и
Figure 00000202
. На фиг. 5, в качестве примера, представлена топология КРМ и М ИОРС, а также показаны расстояния
Figure 00000203
,
Figure 00000204
. и угол
Figure 00000205
. Для повышения точности определения местоположения AT необходимо увеличивать расстояния
Figure 00000206
и увеличивать углы
Figure 00000207
.Under the topology of the placement of the CRM and mx IORS is understood the totality of such parameters as 1) the distance between the CRM and m-m IORS
Figure 00000199
, 2) angles
Figure 00000200
formed by line segments
Figure 00000201
and
Figure 00000202
. In FIG. 5, as an example, the topology of the CRM and M IORS is presented, and the distances are also shown
Figure 00000203
,
Figure 00000204
. and angle
Figure 00000205
. To increase the accuracy of determining the location of AT, it is necessary to increase the distance
Figure 00000206
and increase the angles
Figure 00000207
.

Высокую точность синхронизации излучений КРМ и m-х ИОРС и низкую погрешности измерения НСЧ переданных и принятых тестовых радиосигналов и принятых радиосигналов от AT обеспечивают за счет использования высокоточных генераторов частот в КРМ и m-x ИОРС.The high accuracy of synchronization of the radiation of the Raman and m-x IORS and the low measurement error of the LFN of the transmitted and received test radio signals and the received radio signals from AT are ensured by the use of high-precision frequency generators in the Raman and m-x IORC.

При выборе количества проводимых измерений N и связанных с ним временных интервалов между моментами времени tg и

Figure 00000208
решают противоречивую задачу: с одной стороны количество проводимых измерений необходимо увеличивать с целью повышения точности определения местоположения AT; с другой стороны увеличение проводимых измерений снижает производительность КРМ.When choosing the number of measurements N and the associated time intervals between time instants t g and
Figure 00000208
solve a contradictory problem: on the one hand, the number of measurements must be increased in order to increase the accuracy of determining the location of AT; on the other hand, an increase in measurements reduces the performance of the CRM.

Произведено имитационное моделирование заявленного способа определения местоположения абонентского терминала с помощью одного спутника-ретранслятора на низкой околоземной орбите и способа-прототипа с помощью разработанных программ на ЭВМ [9, 10] при одинаковых исходных данных.Simulated modeling of the claimed method for determining the location of the subscriber terminal using a single relay satellite in low Earth orbit and the prototype method using the developed computer programs [9, 10] with the same initial data was performed.

Результаты моделирования свидетельствуют о существенном повышении точности определения местоположения AT с помощью заявленного способа по сравнению со способом прототипом на 60…80% (в зависимости от топологии размещения КРМ и М ИОРС, а также количества проведенных измерений N), при одновременном исключении необходимости ответной передачи тестовых сигналов с AT, что указывает на возможность достижения технического результата при использовании заявленного технического решения.The simulation results indicate a significant increase in the accuracy of determining the location of the AT using the claimed method compared to the prototype method by 60 ... 80% (depending on the layout topology of the CRM and M IORS, as well as the number of measurements N), while eliminating the need for reciprocal transmission of test signals from AT, which indicates the possibility of achieving a technical result when using the claimed technical solution.

Источники информацииInformation sources

1. Волков Р.В., Саяпин В.Н., Севидов В.В. Способ определения местоположения пользовательского терминала с использованием двух спутников-ретрансляторов. Патент RU №2605457, опубл. 20.12.2016 Бюл. №35.1. Volkov RV, Sayapin VN, Sevidov VV A method for determining the location of a user terminal using two satellite transponders. Patent RU No. 2605457, publ. 12/20/2016 Bull. Number 35.

2. Басукинский А.Б., Кизима С.В., Лисица Г.В., Митченков С.Г. Способ определения местоположения земной станции спутниковой связи. Патент RU №2442996, опубл. 20.02.2012 Бюл. №5.2. Basukinsky A.B., Kizima S.V., Lisitsa G.V., Mitchenkov S.G. A method for determining the location of a satellite earth station. Patent RU No. 2442996, publ. 02/20/2012 Bull. No. 5.

3. Леванон Н. Определение местоположения с помощью одного спутника на низкой околоземной орбите. Патент RU №2241239, опубл. 27.11.2004 Бюл. №33.3. Levanon N. Positioning using a single satellite in low Earth orbit. Patent RU No. 2241239, publ. 11/27/2004 Bull. No. 33.

4. Абалакин В.К. Астрономический календарь. Постоянная часть. - М.: Наука, 1981. - 704 с.4. Abalakin V.K. Astronomical calendar. The permanent part. - M.: Science, 1981. - 704 p.

5. Волков Р.В., Малышев С.Р., Симонов А.Н., Севидов В.В. Определение канонических параметров спутников-ретрансляторов по радиосигналам опорных реперных станций // Труды Военно-космической академии им. А.Ф. Можайского. 2016. Вып. 655. С. 88-92.5. Volkov RV, Malyshev SR, Simonov AN, Sevidov VV Determination of the canonical parameters of satellite transponders from radio signals of reference reference stations // Transactions of the Military Space Academy named after A.F. Mozhaysky. 2016. Issue. 655.S. 88-92.

6. Кельян А.Х., Чемаров А.О., Волков Р.В., Севидов В.В. Определение параметров движения летательного аппарата системой геолокации по излучениям находящейся на его борту станции спутниковой связи // Успехи современной радиоэлектроники. 2016. №5. С. 10-14.6. Kelyan A.Kh., Chemarov A.O., Volkov R.V., Sevidov V.V. Determination of aircraft motion parameters by a geolocation system from the radiation of a satellite communications station located on its board // Successes in modern radio electronics. 2016. No5. S. 10-14.

7. Волков Р.В., Саяпин В.Н., Севидов В.В. Модель измерения временной задержки и частотного сдвига радиосигнала, принятого от спутника-ретранслятора при определении местоположения земной станции // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2016. Том 10. №9. С. 14-18.7. Volkov RV, Sayapin VN, Sevidov VV A model for measuring the time delay and frequency shift of a radio signal received from a repeater satellite when determining the location of an earth station // T-Comm: Telecommunications and transport. 2016. Volume 10. No. 9. S. 14-18.

8. Богдановский С.В., Волков Р.В., Севидов В.В., Теслевич С.Ф. Модель поверхности Земли при определении местоположения земной станции по сигналам спутников-ретрансляторов // Наукоемкие технологии. 2016. №12. С. 44-50.8. Bogdanovsky S.V., Volkov R.V., Sevidov V.V., Teslevich S.F. A model of the Earth’s surface when determining the location of an earth station using signals from satellite transponders // High-tech. 2016. No. 12. S. 44-50.

9. Волков Р.В., Саяпин В.Н., Севидов В.В. Модель движения искусственного спутника Земли // Программы для ЭВМ. Базы данных. Топологии интегральных микросхем. 2016. №2. С 112.9. Volkov RV, Sayapin VN, Sevidov VV A model of the motion of an artificial Earth satellite // Computer programs. Database. Topologies of integrated circuits. 2016. No2. C 112.

10. Севидов В.В. Определение координат и параметров движения источника радиоизлучения на основе разностно-временных и разностно-доплеровских измерений // Программы для ЭВМ. Базы данных. Топологии интегральных микросхем. 2015. №11. С. 2.10. Sevidov V.V. Determination of coordinates and motion parameters of a radio emission source based on time-difference and difference-Doppler measurements // Computer programs. Database. Topologies of integrated circuits. 2015. No.11. S. 2.

Приложение АAppendix A

Алгоритм определения координат спутника-ретранслятора при использовании двух ИОРСAlgorithm for determining the coordinates of a relay satellite using two IORS

Для расчета координат CP в моменты времени tn в частном случае, когда количество ИОРС равно двум (М=2) разработан алгоритм, схема которого представлена на фиг. 3.To calculate the coordinates of CP at times t n in the particular case when the number of IORS is two (M = 2), an algorithm is developed, the scheme of which is shown in FIG. 3.

На этапе 1 производят ввод исходных данных, в качестве которых выступают координаты КРМ xK, yK, zK; координаты двух ИОРС

Figure 00000209
,
Figure 00000210
,
Figure 00000211
и
Figure 00000212
,
Figure 00000213
,
Figure 00000214
; временные задержки между излученными КРМ, двумя ИОРС и принятыми КРМ тестовыми радиосигналами
Figure 00000215
,
Figure 00000216
, и
Figure 00000217
, предварительно определенные в соответствии с формулами (1); порог точности δ0 расчета координат СР.At stage 1, input data is entered, which are the coordinates of the CRM x K , y K , z K ; coordinates of two IORS
Figure 00000209
,
Figure 00000210
,
Figure 00000211
and
Figure 00000212
,
Figure 00000213
,
Figure 00000214
; time delays between radiated CRM, two IORS and test radio signals received by CRM
Figure 00000215
,
Figure 00000216
, and
Figure 00000217
predefined in accordance with formulas (1); accuracy threshold δ 0 for calculating CP coordinates.

На этапе 2 рассчитывают расстояния

Figure 00000218
,
Figure 00000219
и
Figure 00000220
по формулам (2).In step 2, the distances are calculated.
Figure 00000218
,
Figure 00000219
and
Figure 00000220
by formulas (2).

На этапе 3 выбирают, на основе элементов Кеплеровой орбиты CP, координаты опорной точки

Figure 00000221
,
Figure 00000222
,
Figure 00000223
.At step 3, based on the elements of the Kepler’s orbit CP, the coordinates of the reference point
Figure 00000221
,
Figure 00000222
,
Figure 00000223
.

На этапе 4 рассчитывают расстояния

Figure 00000224
,
Figure 00000225
и
Figure 00000226
, при условии равенства координат CP координатам опорной точки
Figure 00000227
,
Figure 00000228
,
Figure 00000229
по формуламIn step 4, the distances are calculated.
Figure 00000224
,
Figure 00000225
and
Figure 00000226
, provided that the coordinates CP are equal to the coordinates of the reference point
Figure 00000227
,
Figure 00000228
,
Figure 00000229
according to the formulas

Figure 00000230
,
Figure 00000230
,

Figure 00000231
,
Figure 00000231
,

Figure 00000232
.
Figure 00000232
.

На этапе 5 вычисляют невязки q1, q2 и q3 как разницы между расстояниями

Figure 00000233
,
Figure 00000234
и
Figure 00000235
, рассчитанными на этапе 4, и расстояниями
Figure 00000218
,
Figure 00000236
и
Figure 00000237
, рассчитанными на этапе 2 и соответственноIn step 5, the residuals q 1 , q 2 and q 3 are calculated as the differences between the distances
Figure 00000233
,
Figure 00000234
and
Figure 00000235
calculated in step 4 and distances
Figure 00000218
,
Figure 00000236
and
Figure 00000237
calculated in stage 2 and respectively

Figure 00000238
,
Figure 00000239
,
Figure 00000240
.
Figure 00000238
,
Figure 00000239
,
Figure 00000240
.

На этапе 6 получают поправки к координатам CP

Figure 00000241
,
Figure 00000242
,
Figure 00000243
для чего предварительно формируют систему линейных уравнений путем разложении в ряд Тейлора функций
Figure 00000218
,
Figure 00000244
и
Figure 00000245
, с точностью до первых членов, где в качестве переменных выступают поправки к координатам CP
Figure 00000246
,
Figure 00000247
,
Figure 00000248
:In step 6, corrections to the CP coordinates are obtained.
Figure 00000241
,
Figure 00000242
,
Figure 00000243
why preliminarily form a system of linear equations by expanding the functions in a Taylor series
Figure 00000218
,
Figure 00000244
and
Figure 00000245
, up to the first terms, where the variables are corrections to the CP coordinates
Figure 00000246
,
Figure 00000247
,
Figure 00000248
:

с

Figure 00000249
from
Figure 00000249

где частные производные, в свою очередь, рассчитываются согласно выражениямwhere the partial derivatives, in turn, are calculated according to the expressions

Figure 00000250
Figure 00000250

Figure 00000251
Figure 00000251

Figure 00000252
Figure 00000252

Решают систему линейных уравнений (А.1) одним из известных методов, например методом Крамера, получают поправки к координатам CP

Figure 00000253
,
Figure 00000254
,
Figure 00000255
Solve the system of linear equations (A.1) using one of the known methods, for example, the Cramer method, and obtain corrections to the CP coordinates
Figure 00000253
,
Figure 00000254
,
Figure 00000255

На этапе 7 рассчитывают координаты новой опорной точки

Figure 00000256
,
Figure 00000257
,
Figure 00000258
:At step 7, the coordinates of the new reference point are calculated
Figure 00000256
,
Figure 00000257
,
Figure 00000258
:

Figure 00000259
Figure 00000259

Этапы 4…7 в совокупности составляют первую итерацию. Далее итерации повторяют, используя каждый раз координаты новой опорной точки, рассчитанные на предыдущей итерации. Количество необходимых итераций зависит требуемой точности определения координат СР. С точностью определения координат CP напрямую связан шаг итерации dш. Stages 4 ... 7 together make up the first iteration. Next, the iterations are repeated, using each time the coordinates of the new reference point calculated at the previous iteration. The number of necessary iterations depends on the required accuracy of determining the coordinates of the SR. The accuracy of determining the coordinates of CP is directly related to the iteration step d w.

На этапе 8 определяют шаг итерации dш как расстояние между текущей и предыдущей опорными точками:At step 8, the iteration step d w is determined as the distance between the current and previous reference points:

Figure 00000260
Figure 00000260

На этапе 9 сравнивают dш с порогом δ0, задаваемом на этапе 1. По результату сравнения либо выполняют следующую итерацию (этапы 4…7), если dш0, либо переходят к этапу 10, если dш0. Необходимое число итераций, как правило, составляет 2, …, 4.In step 9, br d compared with a threshold in step 1. δ 0, given by By comparison result or perform the next iteration (steps 4 ... 7) if d w> δ 0, or proceeds to step 10, if d w0. The required number of iterations, as a rule, is 2, ..., 4.

На этапе 10 осуществляют вывод координат CP

Figure 00000261
,
Figure 00000262
,
Figure 00000263
в качестве которых предварительно выбирают значения координат опорной точки на последней итерации.At step 10, the coordinates CP
Figure 00000261
,
Figure 00000262
,
Figure 00000263
as which the coordinates of the reference point at the last iteration are preselected.

Приложение БAppendix B

Алгоритм определения ортогональных составляющих вектора скорости спутника-ретранслятора при использовании двух ИОРСAlgorithm for determining the orthogonal components of the velocity vector of a repeater satellite using two IORS

Для расчета ортогональных составляющих вектора скорости CP в моменты времени tn в частном случае, когда количество ИОРС равно двум (М=2) разработан алгоритм, основные этапы которого раскрыты ниже.To calculate the orthogonal components of the velocity vector CP at times t n in the particular case when the number of IORS is two (M = 2), an algorithm has been developed whose main steps are described below.

На этапе 1 производят ввод исходных данных, в качестве которых выступают: координаты КРМ xK yK, zK, координаты двух ИОРС

Figure 00000264
,
Figure 00000265
и
Figure 00000266
Figure 00000267
,
Figure 00000268
; координаты CP
Figure 00000269
,
Figure 00000270
,
Figure 00000271
, рассчитанные в соответствии с алгоритмом, представленном в приложении А; НСЧ тестовых радиосигналов
Figure 00000272
,
Figure 00000273
,
Figure 00000274
переданных КРМ и двумя ИОРС и
Figure 00000275
,
Figure 00000276
,
Figure 00000277
принятых тестовых радиосигналов КРМ после их переизлучения CP; номинал частоты конвертирования CP ƒG.At stage 1, input data is entered, which are: coordinates of the CRM x K y K , z K , the coordinates of two IORS
Figure 00000264
,
Figure 00000265
and
Figure 00000266
Figure 00000267
,
Figure 00000268
; CP coordinates
Figure 00000269
,
Figure 00000270
,
Figure 00000271
calculated in accordance with the algorithm presented in Appendix A; Low frequency test signals
Figure 00000272
,
Figure 00000273
,
Figure 00000274
transmitted by CRM and two IORS and
Figure 00000275
,
Figure 00000276
,
Figure 00000277
received test radio signals of the CRM after their re-emission of CP; nominal conversion frequency CP ƒ G.

На этапе 2 рассчитывают значения радиальных скоростей

Figure 00000278
,
Figure 00000279
и
Figure 00000280
CP относительно КРМ, 1-й, 2-й ИОРС в моменты времени tn.In step 2, the radial velocity values are calculated
Figure 00000278
,
Figure 00000279
and
Figure 00000280
CP relative to CRM, 1st, 2nd IORC at time t n .

Соотношения НСЧ

Figure 00000281
,
Figure 00000282
,
Figure 00000283
переданных тестовых радиосигналов КРМ и двумя ИОРС и
Figure 00000284
,
Figure 00000285
,
Figure 00000286
принятых тестовых радиосигналов КРМ после их переизлучения CP, имеют видNSC ratios
Figure 00000281
,
Figure 00000282
,
Figure 00000283
transmitted test radio signals KRM and two IORS and
Figure 00000284
,
Figure 00000285
,
Figure 00000286
received test radio signals of the CRM after their re-emission CP, have the form

Figure 00000287
Figure 00000287

где ƒG - номиналом частоты конвертирования CP,

Figure 00000288
,
Figure 00000289
и
Figure 00000290
- доплеровские сдвиги частот тестовых радиосигналов на входе CP за счет его сближения (удаления) с (от) КРМ, 1-й и 2-й ИОРС в моменты времени tn,
Figure 00000291
,
Figure 00000292
и
Figure 00000293
- доплеровские сдвиги частот тестовых радиосигналов на выходе CP за счет его сближения (удаления) с (от) КРМ, 1-й и 2-й ИОРС в моменты времени tn.where ƒ G is the nominal conversion frequency CP,
Figure 00000288
,
Figure 00000289
and
Figure 00000290
- Doppler frequency shifts of the test radio signals at the CP input due to its convergence (removal) from (from) the CRM, the 1st and 2nd IORS at time t n ,
Figure 00000291
,
Figure 00000292
and
Figure 00000293
- Doppler frequency shifts of the test radio signals at the output of CP due to its approach (removal) from (from) the CRM, the 1st and 2nd IORC at time t n .

Предполагают, что нестабильность генератора частот CP известна и компенсируется. Влияние других эффектов на изменение частоты, например гравитационный и релятивистский эффекты в рамках рассматриваемого способа пренебрежимо малы и поэтому не учитывают.It is believed that the instability of the CP frequency generator is known and compensated. The influence of other effects on the frequency change, for example, the gravitational and relativistic effects in the framework of the method under consideration, is negligible and therefore not taken into account.

Выражения для доплеровских сдвигов частот тестовых радиосигналов

Figure 00000294
,
Figure 00000295
и
Figure 00000296
на входе CP и для доплеровских сдвигов частот тестовых радиосигналов
Figure 00000297
,
Figure 00000298
и
Figure 00000299
на выходе CP, с учетом того, что
Figure 00000300
,
Figure 00000301
и
Figure 00000302
, имеют следующие виды:Expressions for Doppler frequency shifts of test radio signals
Figure 00000294
,
Figure 00000295
and
Figure 00000296
at CP input and for Doppler frequency shifts of test radio signals
Figure 00000297
,
Figure 00000298
and
Figure 00000299
at the output of CP, given that
Figure 00000300
,
Figure 00000301
and
Figure 00000302
have the following types:

Figure 00000303
Figure 00000303

Из равенств (Б.1) и (Б.2) получают выражения для расчета радиальных скоростей

Figure 00000304
,
Figure 00000305
и
Figure 00000306
:From equalities (B.1) and (B.2) we obtain expressions for calculating radial velocities
Figure 00000304
,
Figure 00000305
and
Figure 00000306
:

Figure 00000307
Figure 00000307

На этапе 3 рассчитывают ортогональные составляющие вектора скорости CP

Figure 00000308
,
Figure 00000309
,
Figure 00000310
.In step 3, the orthogonal components of the velocity vector CP are calculated
Figure 00000308
,
Figure 00000309
,
Figure 00000310
.

Справедливы тождества, связывающие радиальные скорости

Figure 00000311
,
Figure 00000312
и
Figure 00000313
с векторами скоростей CP
Figure 00000314
, через углы
Figure 00000315
,
Figure 00000316
и
Figure 00000317
:The identities connecting the radial velocities are valid.
Figure 00000311
,
Figure 00000312
and
Figure 00000313
with velocity vectors CP
Figure 00000314
through the corners
Figure 00000315
,
Figure 00000316
and
Figure 00000317
:

Figure 00000318
Figure 00000318

Согласно теореме о скалярном произведении векторовAccording to the scalar product theorem of vectors

Figure 00000319
Figure 00000319

Модуль вектора скорости CP равен:The modulus of the velocity vector CP is equal to:

Figure 00000320
Figure 00000320

а расстояния от КРМ, 1-й, 2-й ИОРС до CP

Figure 00000321
,
Figure 00000322
,
Figure 00000323
рассчитывают какand distances from CRM, 1st, 2nd IORS to CP
Figure 00000321
,
Figure 00000322
,
Figure 00000323
calculated as

Figure 00000324
Figure 00000324

Выражения (Б.1) с учетом уравнений (Б.4)…(Б.7) для частного случая, когда n=1…2, преобразуют в систему линейных уравнений:Expressions (B.1), taking into account equations (B.4) ... (B.7) for a particular case, when n = 1 ... 2, are transformed into a system of linear equations:

Figure 00000325
Figure 00000325

где коэффициенты при переменных

Figure 00000326
,
Figure 00000327
,
Figure 00000328
равны:where are the coefficients of the variables
Figure 00000326
,
Figure 00000327
,
Figure 00000328
equal to:

Figure 00000329
Figure 00000330
Figure 00000331
Figure 00000329
Figure 00000330
Figure 00000331

Систему из трех линейных уравнений (Б.8) с тремя неизвестными решают одним из известных методов, например, методом Крамера. Результатом решения системы уравнении (Б.8) выступают ортогональные составляющие вектора скорости CP

Figure 00000332
,
Figure 00000333
,
Figure 00000334
.A system of three linear equations (B.8) with three unknowns is solved by one of the known methods, for example, the Cramer method. The result of solving the system of equation (B.8) is the orthogonal components of the velocity vector CP
Figure 00000332
,
Figure 00000333
,
Figure 00000334
.

Приложение ВAppendix B

Алгоритм определения местоположения AT с помощью CP на низкой околоземной орбите для трех моментов измеренияAT Low Position Orbit Algorithm for Low Earth Orbit for Three Measurement Moments

В качестве исходных данных разработанного алгоритма выступают: координаты КРМ xK, yK, zK; КП CP - координаты CP

Figure 00000335
,
Figure 00000336
,
Figure 00000337
,
Figure 00000338
,
Figure 00000339
,
Figure 00000340
,
Figure 00000341
,
Figure 00000342
,
Figure 00000343
и ортогональные составляющие вектора его скорости
Figure 00000344
,
Figure 00000345
,
Figure 00000346
,
Figure 00000347
,
Figure 00000348
,
Figure 00000349
,
Figure 00000350
,
Figure 00000351
,
Figure 00000352
в моменты времени t1, t2 и t3; радиус сферы поверхности земли
Figure 00000353
.The initial data of the developed algorithm are: coordinates of the CRM x K , y K , z K ; CP CP - CP coordinates
Figure 00000335
,
Figure 00000336
,
Figure 00000337
,
Figure 00000338
,
Figure 00000339
,
Figure 00000340
,
Figure 00000341
,
Figure 00000342
,
Figure 00000343
and orthogonal components of its velocity vector
Figure 00000344
,
Figure 00000345
,
Figure 00000346
,
Figure 00000347
,
Figure 00000348
,
Figure 00000349
,
Figure 00000350
,
Figure 00000351
,
Figure 00000352
at times t 1 , t 2 and t 3 ; Earth's surface radius
Figure 00000353
.

В КРМ измеряют НСЧ радиосигналов

Figure 00000354
,
Figure 00000355
и
Figure 00000356
, принятых от AT через CP в моменты времени t1, t2 и t3. Вместе с тем указанные НСЧ представляют в следующем виде:In CRM, the LFM of radio signals is measured
Figure 00000354
,
Figure 00000355
and
Figure 00000356
received from AT via CP at times t 1 , t 2 and t 3 . However, these NSC are as follows:

Figure 00000357
Figure 00000357

где ƒG - номинала частоты конвертирования,

Figure 00000358
,
Figure 00000359
,
Figure 00000360
- доплеровские сдвиги частот радиосигналов AT на входе CP за счет его сближения (удаления) с (от) AT в моменты времени tn
Figure 00000361
,
Figure 00000362
,
Figure 00000363
- доплеровские сдвиги частот радиосигналов AT на выходе CP за счет его сближения (удаления) с (от) K в моменты времени tn.where ƒ G is the nominal frequency of the conversion,
Figure 00000358
,
Figure 00000359
,
Figure 00000360
- Doppler frequency shifts of the radio signals AT at the input CP due to its approach (removal) from (from) AT at time t n
Figure 00000361
,
Figure 00000362
,
Figure 00000363
- Doppler frequency shifts of the radio signals AT at the output of CP due to its approach (removal) from (from) K at time t n .

Для компенсации неизвестного НСЧ радиосигнала AT ƒA на основе тождеств (В.1) составляют разностные уравнения:To compensate for the unknown LF radio signal AT ƒ A based on the identities (B.1), the difference equations are compiled:

Figure 00000364
Figure 00000365
Figure 00000364
Figure 00000365

Поскольку справедливы неравенства

Figure 00000366
,
Figure 00000367
,
Figure 00000368
и
Figure 00000369
,
Figure 00000370
,
Figure 00000371
, то выражения для расчета доплеровских сдвигов частот имеют следующий вид:Since the inequalities are true
Figure 00000366
,
Figure 00000367
,
Figure 00000368
and
Figure 00000369
,
Figure 00000370
,
Figure 00000371
, then the expressions for calculating Doppler frequency shifts are as follows:

Figure 00000372
Figure 00000372

Figure 00000373
Figure 00000373

Figure 00000374
Figure 00000374

где

Figure 00000375
,
Figure 00000376
,
Figure 00000377
и
Figure 00000378
,
Figure 00000379
,
Figure 00000380
- радиальные скорости CP относительно AT и КРМ в моменты времени t1, t2, t3.Where
Figure 00000375
,
Figure 00000376
,
Figure 00000377
and
Figure 00000378
,
Figure 00000379
,
Figure 00000380
- radial speeds CP relative to AT and CRM at time t 1 , t 2 , t 3 .

Рассчитывают значения радиальных скоростей CP относительно КРМ

Figure 00000381
,
Figure 00000382
,
Figure 00000383
в моменты времени t1, t2, t3 по формулам:Calculate the values of the radial velocities CP relative to the Raman
Figure 00000381
,
Figure 00000382
,
Figure 00000383
at time t 1 , t 2 , t 3 according to the formulas:

Figure 00000384
Figure 00000384

Figure 00000385
Figure 00000385

Figure 00000386
Figure 00000386

Составляют тождества для расчета радиальных скоростей CP относительно AT

Figure 00000387
,
Figure 00000388
,
Figure 00000389
в моменты времени t1, t2, t3:Identities for calculating the radial velocities of CP relative to AT
Figure 00000387
,
Figure 00000388
,
Figure 00000389
at time t 1 , t 2 , t 3 :

Figure 00000390
Figure 00000391
Figure 00000390
Figure 00000391

Figure 00000392
Figure 00000392

где хА, уА и zA - искомые координаты AT.where x A , y A and z A are the desired coordinates of AT.

Разностное уравнение (В.2) с учетом (В.4), (В.5), (В.7) и (В.8), приобретает вид:The difference equation (B.2), taking into account (B.4), (B.5), (B.7) and (B.8), takes the form:

Figure 00000393
Figure 00000393

Выражение (В.10), содержащее три неизвестных переменные хА, уА и zA, преобразуют к виду:Expression (B.10), containing three unknown variables x A , y A and z A , is transformed to:

Figure 00000394
Figure 00000394

где коэффициент в правой части

Figure 00000395
- разность радиальных скоростей CP относительно AT в моменты времени t2 и t1, которая вычисляется в соответствии с выражением:where is the coefficient on the right side
Figure 00000395
- the difference of the radial speeds CP relative to AT at time t 2 and t 1 , which is calculated in accordance with the expression:

Figure 00000396
Figure 00000396

Аналогично преобразуя (В.3), с учетом (В.5), (В.6), (В.8) и (В.9) получают:Similarly transforming (B.3), taking into account (B.5), (B.6), (B.8) and (B.9), we obtain:

Figure 00000397
Figure 00000397

где коэффициент в правой части

Figure 00000398
- разность радиальных скоростей CP относительно AT в моменты времени t3 и t1, которая вычисляется в соответствии с выражением:where is the coefficient on the right side
Figure 00000398
- the difference of the radial speeds CP relative to AT at time t 3 and t 1 , which is calculated in accordance with the expression:

Figure 00000399
Figure 00000399

В предположении, что AT расположен на земной поверхности, составляют еще одно уравнение с переменными хА, уА и zA:Under the assumption that AT is located on the earth's surface, they make up another equation with the variables x A , y A and z A :

Figure 00000400
Figure 00000400

Уравнения (В.11), (В.12) и (В.13) в совокупности образуют систему уравненийEquations (B.11), (B.12) and (B.13) together form a system of equations

Figure 00000401
Figure 00000401

Для решения системы уравнений второго порядка (В.14) применяют итерационный алгоритм, включающий следующие этапы:To solve the system of second-order equations (B.14), an iterative algorithm is used that includes the following steps:

Этап 1. Задают произвольные, но для быстрой сходимости наиболее правдоподобные опорные координаты AT: x'A, y'A, z'A.Stage 1. Define arbitrary, but for fast convergence, the most plausible reference coordinates AT: x ' A , y' A , z ' A.

Этап 2. Определяют значения функций

Figure 00000402
,
Figure 00000403
и
Figure 00000404
системы уравнений (В.14) в точке с опорными координатами AT х'А, у'А, z'A:Step 2: Determine Function Values
Figure 00000402
,
Figure 00000403
and
Figure 00000404
system of equations (B.14) at a point with reference coordinates AT x ' A , y' A , z ' A :

Figure 00000405
Figure 00000405

Figure 00000406
Figure 00000406

Figure 00000407
Figure 00000407

Этап 3. Рассчитывают невязки q4, q5 и q6 по формуламStage 3. The residuals q 4 , q 5 and q 6 are calculated using the formulas

Figure 00000408
,
Figure 00000409
,
Figure 00000410
.
Figure 00000408
,
Figure 00000409
,
Figure 00000410
.

Этап 4. Составляют систему трех линейных уравнений, в которой в качестве неизвестных выступают поправки к точке с опорными координатами AT ΔхА, ΔуА и ΔzA, на основе разложений функций

Figure 00000411
,
Figure 00000412
и
Figure 00000413
в ряды Тейлора с точностью до первых производных:Stage 4. A system of three linear equations is composed, in which the corrections to the point with the reference coordinates AT Δх A , Δу A and Δz A act as unknowns, based on the decompositions of the functions
Figure 00000411
,
Figure 00000412
and
Figure 00000413
in Taylor series up to the first derivatives:

Figure 00000414
Figure 00000414

где значения частных производных в точке с опорными координатами AT х'А, y'A, z'А равны:where the values of the partial derivatives at the point with reference coordinates AT x ' A , y' A , z ' A are:

Figure 00000415
Figure 00000416
Figure 00000415
Figure 00000416

Figure 00000417
Figure 00000417

Figure 00000418
Figure 00000418

Figure 00000419
Figure 00000419

Figure 00000420
Figure 00000420

Figure 00000421
Figure 00000421

а, расстояния

Figure 00000422
,
Figure 00000423
,
Figure 00000424
от CP в моменты времени t1, t2, t3 до точки с опорными координатами AT х'А, у'А, z'A и радиальные скорости
Figure 00000425
,
Figure 00000426
,
Figure 00000427
CP в моменты времени t1, t2, t3 относительно точки с опорными координатами AT x'A, y'A, z'A равны:a, distance
Figure 00000422
,
Figure 00000423
,
Figure 00000424
from CP at times t 1 , t 2 , t 3 to a point with reference coordinates AT x ' A , y' A , z ' A and radial velocities
Figure 00000425
,
Figure 00000426
,
Figure 00000427
CP at times t 1 , t 2 , t 3 relative to the point with the reference coordinates AT x ' A , y' A , z ' A are:

Figure 00000428
Figure 00000428

Figure 00000429
Figure 00000429

Figure 00000430
Figure 00000430

Figure 00000431
Figure 00000431

Figure 00000432
Figure 00000432

Figure 00000433
Figure 00000433

Этап 5. Решают систему трех линейных уравнений (В.15), с тремя неизвестными одним из известных методов, например, методом Крамера.Step 5. Solve the system of three linear equations (B.15), with three unknowns using one of the known methods, for example, the Cramer method.

Результатом решения системы уравнений (В.15) выступают поправки к опорным координатам AT

Figure 00000434
,
Figure 00000435
,
Figure 00000436
The result of solving the system of equations (B.15) are corrections to the reference coordinates AT
Figure 00000434
,
Figure 00000435
,
Figure 00000436

Этап 6. Определяют новые опорные координаты AT

Figure 00000437
,
Figure 00000438
,
Figure 00000439
:Step 6. Determine the new reference coordinates AT
Figure 00000437
,
Figure 00000438
,
Figure 00000439
:

Figure 00000440
;
Figure 00000441
;
Figure 00000442
.
Figure 00000440
;
Figure 00000441
;
Figure 00000442
.

Этапы 1…6 в совокупности образуют первую итерацию. Далее итерации повторяют, используя каждый раз новые опорные координаты AT, полученные на этапе 6 предыдущей итерации. Количество необходимых итераций зависит от корректности выбора начальных опорных координаты (этап 1) и требуемой точности определения координат AT.Stages 1 ... 6 together form the first iteration. Next, the iteration is repeated, using each time the new reference coordinates AT obtained in step 6 of the previous iteration. The number of necessary iterations depends on the correct choice of the initial reference coordinates (step 1) and the required accuracy of determining the coordinates AT.

Окончательно, в качестве координат AT xA, yA, zA принимают значения опорных координат AT на последней итерации.Finally, the coordinates of AT at the last iteration are taken as the coordinates AT x A , y A , z A.

Claims (2)

1. Способ определения местоположения абонентского терминала (AT) с помощью спутника-ретранслятора (CP) на низкой околоземной орбите, заключающийся в том, что размещают комплекс радиоэлектронного мониторинга (КРМ), содержащий приемную и передающую аппаратуру, на позиции с известными координатами xK, yK, zK, в качестве объекта радиоэлектронного мониторинга выбирают CP с известным номиналом частоты конвертирования ƒG, излучают с помощью аппаратуры КРМ тестовый радиосигнал с номиналом средней частоты (НСЧ)
Figure 00000443
в направлении на CP в момент времени t1, измеряют в КРМ НСЧ радиосигнала
Figure 00000444
, принятого от AT через CP в момент времени t1, на основании известных координат КРМ xK, yK, zK, номинала частоты конвертирования ƒG, НСЧ
Figure 00000445
и
Figure 00000446
переданного тестового радиосигнала и принятого от AT через CP радиосигнала в момент времени t1 вычисляют местоположение AT на поверхности земли, отличающийся тем, что дополнительно устанавливают на земной поверхности М≥2 излучающих опорных реперных станций (ИОРС) на позициях с известными координатами xIm, yIm, zIm, где m=1…М - номер ИОРС, а для выбора CP в качестве объекта радиоэлектронного мониторинга предварительно задают район ведения радиомониторинга (РВРМ) как область на поверхности земли, в которой необходимо определить местоположение AT, и выбирают n-е моменты времени tn, где n=1…N, N≥3, при которых зона освещенности указанного CP охватывает и КРМ, и РВРМ, и позиции всех m-х ИОРС, определяют n-е канонические параметры (КП) CP, включающие координаты CP
Figure 00000447
,
Figure 00000448
,
Figure 00000449
и ортогональные составляющие вектора его скорости
Figure 00000450
,
Figure 00000451
,
Figure 00000452
в моменты времени tn, на основе излучения тестовых радиосигналов КРМ и m-ми ИОРС в направлении на CP и их последующего приема КРМ после переизлучения указанным CP, измеряют в КРМ НСЧ радиосигналов
Figure 00000453
, принятых от AT через CP, в моменты времени
Figure 00000454
, где n'=2…N, выделяют в качестве опорных g-e, где g=1,…,N, КП CP для момента времени tg, формируют N-1 отличающихся друг от друга пар КП CP, в каждой из которых первые КП CP соответствуют моменту времени tg, а вторые КП CP соответствуют моменту времени t1, где l=1…N, l≠g, вычисляют N-1 разностей радиальных скоростей
Figure 00000455
для каждой сформированной пары КП CP на основе g-x и l-х КП CP, координат КРМ xK, yK, zK, номинала частоты конвертирования ƒG, НСЧ радиосигналов
Figure 00000456
,
Figure 00000457
принятых от AT через CP в моменты времени tg и tl соответственно, в качестве поверхности земли принимают сферу с радиусом
Figure 00000458
, который рассчитывается на основе средней широты РВРМ ϕA, а определение местоположения AT на поверхности земли производят с использованием n-х КП CP, N-1 разностей радиальных скоростей
Figure 00000459
и радиуса сферы поверхности земли
Figure 00000460
.
1. A method for determining the location of a subscriber terminal (AT) using a satellite repeater (CP) in low Earth orbit, which consists in placing a radio-electronic monitoring complex (RCM) containing the receiving and transmitting equipment at a position with known coordinates x K , y K , z K , select CP with a known nominal frequency of conversion ƒ G as an object of electronic monitoring, emit a test radio signal with a nominal frequency rating (LFN) using the KRM equipment
Figure 00000443
in the direction of CP at time t 1 , measured in the CRM of the LSS of the radio signal
Figure 00000444
received from AT via CP at time t 1 , based on the known coordinates of the CRM x K , y K , z K , the nominal frequency of the conversion ƒ G , LF
Figure 00000445
and
Figure 00000446
The transmitted test radio signal and the radio signal received from AT via CP at time t 1 calculate the location of AT on the surface of the earth, characterized in that it is additionally installed on the earth's surface M≥2 emitting reference reference stations (IORS) at positions with known coordinates x Im , y Im , z Im , where m = 1 ... M is the IORS number, and to select CP as the object of electronic monitoring, the radio monitoring area (RRM) is preliminarily set as the area on the surface of the earth in which it is necessary to determine the location of AT, and select the nth time instants t n , where n = 1 ... N, N≥3, at which the illumination zone of the specified CP covers both the CRM, and the RVRM, and the positions of all m-th IORCs, determine the nth canonical parameters (CP ) CP including CP coordinates
Figure 00000447
,
Figure 00000448
,
Figure 00000449
and orthogonal components of its velocity vector
Figure 00000450
,
Figure 00000451
,
Figure 00000452
at time t n , based on the radiation of the test radio signals of the RRC and the m IORS in the direction of the CP and their subsequent reception of the RRC after re-emission by the indicated CP, the LSC of the radio signals is measured in the RSC
Figure 00000453
received from AT through CP at times
Figure 00000454
, where n '= 2 ... N, is distinguished as reference ge, where g = 1, ..., N, CP CP for time t g , N-1 CP CP pairs differing from each other are formed, in each of which the first CP CPs correspond to time t g , and second CPs correspond to time t 1 , where l = 1 ... N, l ≠ g, N-1 radial velocity differences are calculated
Figure 00000455
for each formed pair of CP CPs based on gx and l-CP CPs, KPM coordinates x K , y K , z K , nominal frequency of conversion ƒ G , LF of radio signals
Figure 00000456
,
Figure 00000457
received from AT through CP at time t g and t l, respectively, as a surface of the earth take a sphere with a radius
Figure 00000458
, which is calculated on the basis of the average latitude of the PBPM ϕ A , and the location of AT on the earth’s surface is determined using n-th CP CP, N-1 radial velocity differences
Figure 00000459
and the radius of the sphere of the earth’s surface
Figure 00000460
.
2. Способ по п. 1. отличающийся тем, что для определения n-х КП CP в моменты времени tn, предварительно излучают с помощью аппаратуры КРМ тестовые радиосигналы с НСЧ
Figure 00000461
в направлении на CP в моменты времени
Figure 00000462
излучают m-ми ИОРС тестовые радиосигналы с НСЧ
Figure 00000463
в направлении на CP в моменты времени tn, принимают с помощью КРМ переизлученные CP тестовые радиосигналы с НСЧ
Figure 00000464
и
Figure 00000465
в моменты времени
Figure 00000466
и
Figure 00000467
соответственно, передают в КРМ НСЧ тестовых радиосигналов
Figure 00000468
от m-х ИОРС, измеряют задержки во времени
Figure 00000469
Figure 00000470
между излученными и принятыми тестовыми радиосигналами, после чего вычисляют наклонные дальности от CP до КРМ
Figure 00000471
и до m-х ИОРС
Figure 00000472
, соответствующие моментам времени tn, рассчитывают координаты CP
Figure 00000473
,
Figure 00000474
,
Figure 00000475
в моменты времени tn по известным координатам КРМ и m-х ИОРС, а также измеренным наклонным дальностям
Figure 00000476
и
Figure 00000477
измеряют радиальные скорости CP относительно КРМ
Figure 00000478
и m-х ИОРС
Figure 00000479
в моменты времени tn на основе известных координат КРМ и m-х ИОРС, рассчитанных координат CP
Figure 00000480
,
Figure 00000481
,
Figure 00000482
, а также запомненных НСЧ переданных
Figure 00000483
,
Figure 00000484
и принятых
Figure 00000485
,
Figure 00000486
тестовых радиосигналов, вычисляют ортогональные составляющие вектора скорости CP
Figure 00000487
,
Figure 00000488
,
Figure 00000489
в моменты времени tn используя известные координаты КРМ и m-х ИОРС, вычисленные координаты CP
Figure 00000490
,
Figure 00000491
,
Figure 00000492
и измеренные радиальные скорости
Figure 00000493
и
Figure 00000494
, а в качестве n-х КП CP принимают совокупность координат CP
Figure 00000495
,
Figure 00000496
,
Figure 00000497
и ортогональных составляющих вектора его скорости
Figure 00000498
,
Figure 00000499
,
Figure 00000500
в момент времени tn.
2. The method according to p. 1. characterized in that to determine the n-th CP CP at time t n , test radio signals from the NSC are preliminarily emitted using the CRM equipment
Figure 00000461
towards CP at time points
Figure 00000462
emit m-mi IORS test radio signals with LFN
Figure 00000463
in the direction of the CP at time t n , receive re-emitted CP test signals from the NSC with the help of the CRM
Figure 00000464
and
Figure 00000465
at times
Figure 00000466
and
Figure 00000467
accordingly, they transmit to the CRM the NSC test radio signals
Figure 00000468
from m-IORS, time delays are measured
Figure 00000469
Figure 00000470
between the emitted and received test radio signals, after which the slant ranges from CP to CRM are calculated
Figure 00000471
and up to m-iors
Figure 00000472
corresponding to points in time t n , calculate the coordinates CP
Figure 00000473
,
Figure 00000474
,
Figure 00000475
at time t n according to the known coordinates of the CRM and m-x IORS, as well as the measured inclined ranges
Figure 00000476
and
Figure 00000477
measure radial speeds CP relative to CRM
Figure 00000478
and m-iors
Figure 00000479
at times t n based on the known coordinates of the CRM and m-x IORS calculated coordinates CP
Figure 00000480
,
Figure 00000481
,
Figure 00000482
as well as the memorized NSC transmitted
Figure 00000483
,
Figure 00000484
and adopted
Figure 00000485
,
Figure 00000486
test radio signals, calculate the orthogonal components of the velocity vector CP
Figure 00000487
,
Figure 00000488
,
Figure 00000489
at time t n using the known coordinates of the CRM and m-x IORS, the calculated coordinates CP
Figure 00000490
,
Figure 00000491
,
Figure 00000492
and measured radial velocities
Figure 00000493
and
Figure 00000494
, and as the n-th CP CP take the set of coordinates CP
Figure 00000495
,
Figure 00000496
,
Figure 00000497
and orthogonal components of its velocity vector
Figure 00000498
,
Figure 00000499
,
Figure 00000500
at time t n .
RU2017135801A 2017-10-06 2017-10-06 Method for determining location of user terminal by means of a satellite-repeater in a low near-earth orbit RU2679890C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017135801A RU2679890C1 (en) 2017-10-06 2017-10-06 Method for determining location of user terminal by means of a satellite-repeater in a low near-earth orbit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017135801A RU2679890C1 (en) 2017-10-06 2017-10-06 Method for determining location of user terminal by means of a satellite-repeater in a low near-earth orbit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2679890C1 true RU2679890C1 (en) 2019-02-14

Family

ID=65442695

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017135801A RU2679890C1 (en) 2017-10-06 2017-10-06 Method for determining location of user terminal by means of a satellite-repeater in a low near-earth orbit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2679890C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998014795A1 (en) * 1996-09-30 1998-04-09 Qualcomm Incorporated Position determination using one low-earth orbit satellite
WO2001006401A1 (en) * 1999-07-15 2001-01-25 Pinpoint Corporation Method and apparatus for mobile tag reading
RU2398353C2 (en) * 2008-08-28 2010-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "Технологическая лаборатория" Video monitoring and communication mobile station
RU2568291C1 (en) * 2014-04-29 2015-11-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации System of global real time monitoring of state parameters of multivariate objects
RU2605457C1 (en) * 2015-09-18 2016-12-20 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Method of user terminal locating using two relay satellites

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998014795A1 (en) * 1996-09-30 1998-04-09 Qualcomm Incorporated Position determination using one low-earth orbit satellite
WO2001006401A1 (en) * 1999-07-15 2001-01-25 Pinpoint Corporation Method and apparatus for mobile tag reading
RU2398353C2 (en) * 2008-08-28 2010-08-27 Общество с ограниченной ответственностью "Технологическая лаборатория" Video monitoring and communication mobile station
RU2568291C1 (en) * 2014-04-29 2015-11-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации System of global real time monitoring of state parameters of multivariate objects
RU2605457C1 (en) * 2015-09-18 2016-12-20 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного" Министерства обороны Российской Федерации Method of user terminal locating using two relay satellites

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100910328B1 (en) A method for finding the location of a mobile terminal in a cellular radio system
RU2593274C2 (en) Method and system for determining time changes in retransmission and propagation of signals used for measuring distance, synchronising actuators and georeferencing
CA2338615A1 (en) Obtaining pilot phase offset time delay parameter for a wireless terminal of an integrated wireless-global positioning system
CN104375135A (en) Radio frequency positioning method, device and system
Settimi et al. Testing the IONORT-ISP system: A comparison between synthesized and measured oblique ionograms
KR102252003B1 (en) Method and Device for Creating ASF map
CN108594284B (en) TDOA (time difference of arrival) positioning performance detection method and system
Fokin et al. Model for 5G UDN positioning system topology search using dilution of precision criterion
RU2668566C2 (en) One-position multiplicative difference-relative method for determining of radio frequencies sources location coordinates
RU2679890C1 (en) Method for determining location of user terminal by means of a satellite-repeater in a low near-earth orbit
Revisnyei et al. Performance of a TDOA indoor positioning solution in real-world 5G network
KR101608809B1 (en) Apparatus and Method for correcting vector error to extend operational boundary of Ground Based Augmentation System
RU2750753C1 (en) Method for determining orthogonal components of velocity vector and method for determining space vehicle coordinates using earth stations
Bao et al. A 5G NR millimeter-wave-based AoD positioning field experiment
RU2750983C1 (en) Method for determining orthogonal components of velocity vectors and method for determining coordinates of two space vehicles using earth stations
RU2670976C9 (en) Method for determining location of radio source with periodic structure of signal and rotating directed antenna
Jeon et al. A Location Estimation Algorithm Combined with TDOA and TOA Considering Repeaters
RU2684740C1 (en) Method of determining location of subscriber terminal by means of at least two satellite converters on low oriental orbit
RU2822690C1 (en) Method of determining orthogonal components of velocity vectors of two spacecraft using earth stations and emitting supporting reference station
US8436773B2 (en) Method for leveraging diversity for enhanced location determination
RU2788518C1 (en) Method for determining the orthogonal components of the velocity vector of a spacecraft using earth stations and a radiating key reference station
KR20130079183A (en) Method for positioning and apparatus for performing the same
RU2444752C1 (en) Assessment system of interference immunity of navigation circuit of artificial earth satellite (aes)
KR20060130017A (en) Method and system for tracking the location of the device
RU2749878C1 (en) Method for determining orthogonal components of velocity vectors and method for determining coordinates of two space vehicles using earth stations

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191007

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20210202

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20210226