Методы повышения точности и помехозащищенности навигационного обеспечения транспортного средства

Приборы навигации


Авторы

Антонов Д. А. 1*, Жарков М. В. 1**, Кузнецов И. М. 1***, Чернодубов А. Ю. 2****

1. Кафедра 305 «Пилотажно-навигационные и информационно-измерительные комплексы»,
2. Научно-исследовательский отдел кафедры 305,

*e-mail: oxface@yandex.ru
**e-mail: mv_zharkov@mai.ru
***e-mail: im_kuznetsov@mai.ru
****e-mail: andy.g.tch@gmail.com

Аннотация

В статье приводится анализ требований к применению автомобильных навигационных систем в составе интеллектуальных транспортных систем (ИТС). Определяются функциональные ограничения, накладываемые особенностями эксплуатации в городских условиях. Приводятся методы борьбы с явлением многолучевости, возникающим в условиях плотной городской застройки.

Ключевые слова

интеллектуальная транспортная система, инерциальная навигационная система, микромеханические инерциальные датчики, спутниковая навигационная система, многолучевость, оптимальная обработка информации, интегрированная навигационная система

Библиографический список

  1. Создание интеллектуальной транспортной системы города Москвы, 2016, URL: http://www.gucodd.ru/index.php/component/content/article/58

  2. Международные аспекты развития проекта «ЭРА-ГЛОНАСС» // Вестник ГЛОНАСС, 2016, URL: http://vestnik-glonass.ru/stati/mezhdunarodnye_aspekty_razvitiya_proekta_era_glonass/

  3. Основная информация — ЭРА-ГЛОНАСС. Некоммерческое партнерство «Содействие развитию и использованию навигационных технологий», 2016, URL: http://glonassunion.ru/era-glonass

  4. eCall: Time saved = lives saved. European Comission, URL: https://ec.europa.eu/digital-single-market/en/ecall-time-saved-lives-saved

  5. SIMRAV, URL: http://www.hbatecnologia.com.br/forumlogistico/pdf/SIMRAV.pdf

  6. OnStar, URL: https://www.onstar.com/us/en/home.html

  7. «Глобальная навигационная спутниковая система. Система экстренного реагирования при авариях. Автомобильная система/устройство вызова экстренных оперативных служб. Общие технические требования» ГОСТ Р 54620-2011, URL: http://docs.cntd.ru/document/gost-r-54620-2011

  8. ПРОТОКОЛ № 1/2015 натурных испытаний НАП с использованием мобильной измерительно-диагностической лаборатории (МИДЛ), URL: https://www.glonass-iac.ru/GLONASS/midlReports2/Report2015_1.pdf

  9. Directive 2010/40/EU of the European parliament and of the council, URL: http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX:32010L0040

  10. Development plan for assessment technology of advanced safety vehicle, URL: http://www-nrd.nhtsa.dot.gov/pdf/ESV/esv22/22ESV-000311.pdf

  11. Recommendations of the DG eCall for the introduction of the pan-European eCall, URL: http://www.ecall.fi/Position_papers_DG_eCall_v2.pdf

  12. Position Paper — PSAP expert working group on PSAP eCall requirements, URL: http://www.ecall.fi/Appendixes/Appendix_8.pdf

  13. Böhm M., Scheider T. Requirements on vehicle positioning and map referencing for co-operative systems — coopers, ITS World Congress, 2012, 12 p.

  14. E. Arpin V., Shankwitz C., Donath M. A High Accuracy Vehicle Positioning System Implemented in a Lane Assistance System when GPS Is Unavailable, Final report, 2011, URL: http://conservancy.umn.edu/bitstream/handle/11299/149405/CTS11-18.pdf?sequence=1&isAllowed=y

  15. Vehicle Safety Communications — Applications (VSC-A), URL: http://www.nhtsa.gov/DOT/NHTSA/NVS/Crash%20Avoidance/Technical%20Publications/2011/811492A.pdf

  16. Precise Positioning — Automated Driving & Safety Communications, URL: http://www.gps.gov/governance/advisory/meetings/2013-12/shields.pdf

  17. ISO 11270:2014. Интеллектуальные транспортные системы. Системы обеспечения движения по выделенной полосе. Требования к рабочим характеристикам и методы испытания, URL: http://www.iso.org/iso/ru/home/store/catalogue_tc/catalogue_detail.htm?csnumber=50347

  18. A lane keeping assist system for passenger cars — design aspects of the user interface, URL: http://www-nrd.nhtsa.dot.gov/pdf/esv/esv18/CD/proceed/00136.pdf

  19. Autonomous Vehicle Implementation Predictions, URL: http://www.vtpi.org/avip.pdf

  20. ГЛОНАССМОБИЛЬ // Межотраслевой журнал Вестник ГЛОНАСС, 2016, URL: http://vestnik-glonass.ru/stati/glonassmobil/

  21. Google Self-Driving Car Project, URL: https://www.google.com/selfdrivingcar/

  22. Google Self-Driving Car Project Monthly Report (June 2016), URL: https://static.googleusercontent.com/media/www.google.com/lt//selfdrivingcar/files/reports/report-0616.pdf

  23. Model S Software Version 7.0, URL: https://www.tesla.com/presskit/autopilot

  24. Driving autonomously through Nevada, URL: https://www.daimler.com/innovation/autonomous-driving/freightliner-inspiration-truck.html

  25. Беспилотные грузовики в России, URL: http://transler.ru/articles/tehnologija/bespilotnie_gruzoviki_v_rossii.html

  26. Беспилотные грузовики ударят по нам не хуже обычных, URL: https://thatsmart.ru/2015/06/self-driving-trucks-are-going-to-hit-us-like-a-human-driven-truck/

  27. Аннотация к плану мероприятий («дорожной карте») по развитию рынка АвтоНэт Национальной технологической инициативы, URL: https://asi.ru/nti/docs/AutoNet.pdf

  28. Groves P.D., Wang L., Walter D., Martin H., Voutsis K., Jiang Z. The Four Key Challenges of Advanced Multisensor Navigation and Positioning, Proc. IEEE/ION PLANS 2014, pp. 773-792

  29. Wang L., Groves P.D., and M.K. Ziebart. Multi-Constellation GNSS Performance Evaluation for Urban Canyons Using Large Virtual Reality City Models, Journal of Navigation, Vol. 65, No. 3, 2012, pp. 459-476.

  30. Groves, P.D., Jiang Z., Wang L., Ziebart M. Intelligent Urban Positioning using Multi-Constellation GNSS with 3D Mapping and NLOS Signal Detection, Proc. ION GNSS 2012, pp. 458 — 472.

  31. Groves P.D., Jiang Z., Height Aiding, C/N0 Weighting and Consistency Checking for GNSS NLOS and Multipath Mitigation in Urban Areas, Journal of Navigation, Vol. 66, No. 5, 2013, pp. 653-659.

  32. Groves P.D. Shadow Matching: A New GNSS Positioning Technique for Urban Canyons, Journal of Navigation, Vol. 64, 2011, pp. 95–105.

  33. Wang L., Groves P.D., Ziebart M.K. GNSS Shadow Matching: Improving Urban Positioning Accuracy Using a 3D City Model with Optimized Visibility Prediction Scoring, Proc. ION GNSS 2012, pp. 423 — 437.

  34. Wang L., Groves P.D., Ziebart M.K. Urban Positioning on a Smartphone: Real-time Shadow Matching Using GNSS and 3D City Models, Proc. ION GNSS+ 2013, pp. 1606 — 1619.

  35. Bradbury J. Prediction of Urban GNSS Availability and Signal Degradation Using Virtual Reality City Models, Proc. ION GNSS 2007, Fort Worth, TX, September 2007, pp. 2696-2706.

  36. Groves P.D., Jiang Z., Rudi M., Strode P. A Portfolio Approach to NLOS and Multipath Mitigation in Dense Urban Areas, Proc. ION GNSS+ 2013, pp. 3231 — 3247

  37. Jiang Z., Groves P., Ochieng W.Y., Feng S., Milner C.D., Mattos P.G. Multi-Constellation GNSS Multipath Mitigation Using Consistency Checking, Proc. ION GNSS 2011, pp. 3889 — 3902.

  38. Iwase T., Suzuki N., Watanabe Y. Estimation and exclusion of multipath range error for robust positioning, GPS Solutions, January 2013, Volume 17, Issue 1, pp 53–62, DOI 10.1007s/10291-012-0260-1.

  39. Marais J., Berbineau M., Heddebaut M. Land Mobile GNSS Availability and Multipath evaluation Tool, IEEE Transactions on Vehicular Technology, Vol. 54, No. 5, 2005, pp. 1697-1704.

  40. Meguro J., et al. GPS Multipath Mitigation for Urban Area Using Omnidirectional Infrared Camera, IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, Vol. 10, No. 1, 2009, pp. 22-30.

  41. Groves P.D. Principles of GNSS, Inertial and Multisensor Integrated Navigation Systems, Second Edition, Artech House, 2013, ISBN-13: 978-1608070053, 800 P.

  42. Bahrami M., Ziebart M. Instantaneous Doppler-Aided RTK Positioning with Single-Frequency Receivers, Proc. IEEE/ION PLANS 2010, Indian Wells, CA, May 2010, pp. 70-78.

  43. Hsu L.-T., Groves P.D., Jan S.-S. Assessment of the Multipath Mitigation Effect of Vector Tracking in an Urban Environment, Proc ION Pacific PNT, 2013, pp. 498 — 509.

  44. Spangenberg M., et al. Detection of Variance Changes and Mean Value Jumps in Measurement Noise for Multipath Mitigation in Urban Navigation, Navigation: JION, Vol. 57, No. 1, pp. 35 — 52.

  45. Obst M., Bauer S., Wanielik G., Urban Multipath Detection and mitigation with Dynamic 3D Maps for Reliable Land Vehicle Localization, Proc. IEEE/ION PLANS 2012, pp. 685 — 691.

  46. Peyraud S., et al. About Non-Line-Of-Sight Satellite Detection and Exclusion in a 3D Map-Aided Localization Algorithm, Sensors, Vol. 13, 2013, pp. 829-847.

  47. Bourdeau A., Sahmoudi M., Tourneret J.-Y. Tight Integration of GNSS and a 3D City Model for Robust Positioning in Urban Canyons, Proc. ION GNSS 2012, pp. 1263 — 1269.

  48. Bradbury J., Ziebart M., Cross P., Boulton P., Read A. Code Multipath Modelling in the Urban Environment Using Large Virtual Reality City Models: Determining the Local Environment, Journal of Navigation, Vol. 60, 2007, pp. 95–105.

  49. Braasch M.S. Multipath Effects, In Global Positioning System: Theory and Applications Volume I, Parkinson, B. W. and Spilker, J. J., Jr (eds), Washington, DC: AIAA, 1996, pp. 547–568.

  50. Leisten O., Knobe V. Optimizing Small Antennas for Body-Loading Applications, GPS World, September 2012, URL: http://gpsworld.com/optimizing-small-antennas-for-body-loading-applications/

  51. Brown A., Gerein N. Test Results from a Digital P(Y) Code Beamsteering Receiver for Multipath Minimization, Proc. ION 57th AM, Albuquerque, NM, June 2001, pp. 872–878.

  52. Keshvadi M.H., Broumandan A., Lachapelle G. Analysis of GNSS Beamforming and Angle of arrival Estimation in Multipath Environments, Proc ION ITM, San Diego, CA, January 2011, pp. 427-435.

  53. Soloviev A., van Graas F. Utilizing Multipath Reflections in Deeply Integrated GPS/INS Architecture for Navigation in Urban Environments, Proc. IEEE/ION PLANS, Monterey, CA, May 2008, p. 383-393.

  54. Xie P., Petovello M.G., Basnayake C. Multipath Signal Assessment in the High Sensitivity Receivers for Vehicular Applications, Proc. ION GNSS 2011, Portland, OR, pp. 1764-1776.

  55. Groves P.D., et al. Context Detection, Categorization and Connectivity for Advanced Adaptive Integrated Navigation, Proc. IONGNSS+ 2013, pp. 1039 — 1056.

  56. Радионавигационный план РФ, URL: http://www.internavigation.ru/documents/RF-Plan2015.pdf

  57. Леондес К.Т. Фильтрация и стохастическое управление в динамических системах. — М.: Мир, 1980, — 408 c.

  58. Mubarak O.M., Dempster A.G. Analysis of Early Late Phase in Single- and Dual-Frequency GPS Receivers for Multipath Detection, GPS Solutions, Vol. 14, No. 4, 2010, pp. 381-388.

  59. Mattos P.G. Multipath indicator to enhance RAIM and FDE in GPS/GNSS Systems, Patent Application No. 11112819.5, Filed July 2011.

  60. Валайтите А. А., Никитин Д. П., Садовская Е. В. Исследование влияния ошибки многолучевости на точность определения параметров сигналов ГНСС (глобальных навигационных спутниковых систем) при помощи имитатора навигационного поля // Труды МАИ, 2014, № 77: http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=52928

Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2021

Вход