Васьков Анатолий Семёнович — доктор технических наук, профессор.
353922, Новороссийск, пр. Ленина, 93
Vas’kov, Anatoliy S. — Dr. of Technical Sciences, professor.
93 Lenin Av., Novorossisk, 353918
Мироненко Александр Анатольевич — доктор технических наук, доцент.
198035, Санкт-Петербург, ул. Двинская, 5/7
Mironenko, Aleksandr A. — Dr. of Technical Sciences, associate professor.
5/7 Dvinskaya Str., St. Petersburg, 198035
В работе продолжены поисковые изыскания в части совершенствования методов использования изолиний основных навигационных параметров традиционных для практического судовождения в условиях плавания вблизи берегов. Ранее предложенная идея комбинаций изолиний для одной пары навигационных ориентиров по измеренным пеленгам и дистанциям получила развитие на основе анализа нескольких пар ориентиров. В качестве базового варианта рассматривается сопровождение четырех ориентиров. В предположении общего случая наличия случайных и систематических погрешностей в измерениях вначале компенсируются возможные систематические погрешности переходом к разностным изолиниям, которые затем представляются в общем виде и производится их редуцирование. Далее для совместного решения избыточных уравнений линий положения методом наименьших квадратов они приводятся к нормальному виду, т. е. используются единые размерности.
Точность получаемых обсервованных координат для сравнения различных вариантов решения оценивается радиальной погрешностью. Показано, что в разностных линиях положения систематическая погрешность компенсируется, но редуцирование позволяет компенсировать их остаточное влияние, вызванное вычислениями. Важнейшие положения проведенного исследования визуализированы, а приводимые выражения доведены до формы практического применения в программном обеспечении современных систем навигации. Компьютерное моделирование показало, что радиальная погрешность координат обсервованного местоположения судна по 26 редуцированным линиям положения комбинаций пеленгов и дистанций четырех ориентиров практически в два раза меньше регламентированной для ГНСС. Формализация предлагаемых методов в современных навигационных комплексах и системах управления автономными судами позволит судоводителю решать задачи обработки навигационной информации в прибрежных районах плавания на качественно новом уровне.
This work continues exploratory research aimed at improving methods using isolines of key navigation parameters traditionally applied in coastal navigation. The previously proposed idea of combining isolines for a single landmark base based on measured bearings and distances has been extended to multiple landmark bases, with tracking of four landmarks considered the basic option. Assuming the presence of irregular and regular measurement errors, regular errors are first compensated by transitioning to differential isolines in a general form. Next, the isolines or position line equations are presented in a reduced standard form and then solved using the least squares method. To compare different solutions, the accuracy of the obtained fixed position is estimated by the radial error. It is shown that regular errors are compensated when position lines are presented in a reduced standard form, but their reduction also allows compensating residual effects caused by the computational procedure. The most important findings of the research are visualized, and the main expressions are practically applied in the software of modern navigation systems. Simulation has shown that the radial error of the fixed vessel position, calculated from 26 reduced position lines presented in the standard form for four landmarks, is nearly twice less than the requirement for GNSS systems. Formalization of the proposed methods in state-of-the-art navigation systems and autonomous vessels will allow solving navigation information processing problems in coastal navigation at a new qualitative level.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.