Оценка погрешности метода счисления координат судна

Предложен метод расчета счислимых координат судна с оценкой их точности, в основе которого находятся формулы оценок границ промежутков неопределенности для геодезической широты и долготы судна при движении его вдоль поверхности эллипсоида. Указанные формулы используются в следующем порядке: сначала рассчитываются значение широты и оценка ее точности, которые затем используются для расчета долготы и оценки ее точности. В итоге имеется возможность оценить границы области неопределенности координат судна, полученных по счислению. Продемонстрировано применение данного метода для тестирования электронной картографической навигационной информационной системы Navi-Sailor 4000 в части выработки ею счислимых координат судна. При помощи имитатора сигналов в режиме реального времени организована подача системе информации о курсе и скорости судна относительно воды, удерживаемых постоянными в течение часа. В продолжение указанного периода времени данные о счислимых координатах были записаны в файл-журнал, после чего они были конвертированы в текстовый вид и использовались для тестирования. Счислимые координаты, выдаваемые системой, оказались в пределах областей неопределенностей, полученных при помощи предлагаемого метода. Ограничением метода является то, что он не учитывает влияние ошибок, возникающих в результате округления чисел в компьютере, вызванное ограниченностью размера его разрядной сетки. После устранения указанного недостатка представляется возможным использование модернизированной версии метода в составе процедуры тестирования навигационных систем, отвечающих за выработку информации о счислимых координатах судна.

1. Каврайский А. В. Алгоритмы точного решения прямой и обратной навигационных задач / В. А. Каврайский // Навигация и гидрография. — 2002. — № 14. — С. 126–136.

2. Пантелеев Н. Ф. Счисление геодезических координат B, L, h для объектов, движущихся по поверхности Земли / Н. Ф. Пантелеев, В. В. Кузнецов, А. Г. Глазков, А. А. Власова // Труды ФГУП «НПЦАП». Системы и приборы управления. — 2010. — № 1. — С. 69–72.

3. Соколов А. Ю. Методы оценивания течений в задаче автономного навигационного счисления / А. Ю. Соколов, А. В. Моторин // Подводные исследования и робототехника. — 2021. — № 1 (35). — С. 41–50. DOI: 10.37102/1992-4429_2021_35_01_04.

4. Голован А. А. Метод анализа влияния погрешностей гироскопического канала бесплатформенной инерциальной навигационной системы на погрешности инерциального счисления / А. А. Голован, В. Ю. Мишин, А. В. Молчанов, М. В. Чиркин // Известия Российской академии наук. Теория и системы управления. — 2021. — Т. 4. — № 4. — С. 130–141. DOI: 10.31857/S0002338821040041.

5. Кикин И. С. Автономная коррекция одноканальной системы инерциального управления / И. С. Кикин // Вестник компьютерных и информационных технологий. — 2020. — Т. 17. — № 11 (197). — С. 3–12. DOI: 10.14489/vkit.2020.11. pp.003-012.

6. Бабиченко А. В. К вопросу обеспечения точности математического моделирования бесплатформенных инерциальных систем / А. В. Бабиченко, А. В. Некрасов, Н. В. Бородаев, О. А. Бородаева // Автоматизация. Современные технологии. — 2021. — Т. 75. — № 3. — С. 126–135.

7. Skulstad R. Dead reckoning of dynamically positioned ships: Using an efficient recurrent neural network / R. Skulstad, G. Li, T. I. Fossen, B. Vik, H. Zhang // IEEE Robotics & Automation Magazine. — 2019. — Vol. 26. — Is. 3. — Pp. 39–51. DOI: 10.1109/MRA.2019.2918125.

8. Sokolov A. Estimation of log dead reckoning error induced by tidal currents / A. Sokolov, A. Motorin // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. — IOP Publishing, 2020. — Vol. 984. — No. 1. — Pp. 012008. DOI: 10.1088/1757-899X/984/1/012008.

9. Qiu B. Development of hybrid neural network and current forecasting model based dead reckoning method for accurate prediction of underwater glider position / B. Qiu, M. Wang, H. Li, L. Ma, X. Li, Z. Zhu, F. Zhou // Ocean Engineering. — 2023. — Vol. 285. — Pp. 115486. DOI: 10.1016/j.oceaneng.2023.115486.

10. Михальский В. А. Метрология в кораблевождении и решение задач навигации: моногр. / В. А. Михальский, В. А. Катенин. — СПб.: Элмор, 2009. — 288 с.

11. Дерябин В. В. Оценка погрешности метода счисления долготы судна / В. В. Дерябин // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2019. — Т. 11. — № 3. — С. 430–438. DOI: 10.21821/2309-5180-2019-11-3-430-438.

12. Дерябин В. В. Оценка погрешности метода счисления широты судна / В. В. Дерябин // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2017. — Т. 9. — № 6. — С. 1159–1167. DOI: 10.21821/2309-5180-2017-9-6-1159-1167.

13. Бромберг П. В. Теория инерциальных систем навигации: моногр. / П. В. Бромберг. — М.: Наука, 1979. — 294 с.