Анотація до роботи:

Шелковєнков Д.О. Розвиток методів мережної супутникової диференціальної навігації. – Рукопис.

Дисертація на здобуття ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.12.17 – Радіотехнічні та телевізійні системи. – Харківський національний університет радіоелектроніки, Харків, 2009.

В дисертації вирішено актуальну науково-прикладну задачу досягнення дециметрової точності диференціальної супутникової навігації і точного позиціювання за рахунок подальшого розвитку та створення нових методів обробки ГНСС-інформації, що дозволило забезпечити такий рівень точності визначення місцеположення у розріджених мережах з використанням як двочастотних, так і одночастотних ГНСС-приймачів.

Ідея дисертаційної роботи полягає в досягненні необхідної точності та надійності позиціювання за рахунок зменшення часткових похибок спостережень користувачів шляхом комплексного використання нових раціональних методів обробки та контролю і забезпечення якості вимірювальної інформації. При цьому досягнуто точності 1...2 дм (95%) по горизонтальним координатам та 3...5 дм (95%) по вертикальним у робочій зоні мережі контрольних станцій із базовими відстанями до 300…500 км.

Достовірність наукових результатів і висновків, сформульованих у дисертації доведено, насамперед, експериментальною перевіркою основних наукових положень роботи.

В дисертації вирішено актуальну науково-прикладну задачу досягнення дециметрової точності диференціальної супутникової навігації і точного позиціювання за рахунок подальшого розвитку та створення нових методів обробки ГНСС-інформації, що дозволило забезпечити такий рівень точності визначення місцеположення у розріджених мережах з використанням як двочастотних, так і одночастотних ГНСС-приймачів. При цьому отримано наступні нові теоретичні та практичні результати.

1. В області теорії отримала подальшого розвитку методика досягнення дециметрової точності визначення місцеположення, що базується на вирішених у дисертації наступних взаємопов’язаних задачах:

- на основі відомих підходів за рахунок зміни складу оцінюваних парметрів знайдено нове розв’язання задачі оптимізації алгоритмів мережної диференціальної навігації, що дозволило реалізувати формування мережних корекцій з використанням трьох та більше базових станцій та дозволяє забезпечити високоточні навігаційні визначення та визначення місцеположення користувачів також й у випадку їх знаходження поза межею мережі;

- на основі багатокритеріального теоретичного аналізу та експериментальних досліджень спостережень отримали подальшого розвитку методи контролю цілісності робочого сузір’я навігаційних супутників, а також контролю і забезпечення якості кодових та фазових ГНСС-спостережень, що дозволило підвищити надійність визначення місцеположення;

- запропоновано нове рішення задачі згладжування одночастотних і двочастотних кодових спостережень з використанням безстрибкових фазових спостережень, яке дозволило значно (у 2...5 разів) зменшити похибки кодових спостережень із-за багатопроміневості і шумів та досягти рівня похибок 10…30 см (у залежності від інтервалу згладжування та рівня багатопроменевої похибки кодових спостережень), що дозволило наблизитися до точності фазових методів без виконання складної процедури розрізнення фазових невизначеностей.

2. В області експериментальних досліджень:

- вперше проведено велику кількість експериментів по обробці спостережень, що виконано на території України та інших країн світу, по оцінці точності різних методів реалізації високоточної мережної та традиційної диференціальної навігації з використанням реальних спостережень одно- і двочастотних ГНСС-приймачів різних класів практично всіх світових виробників;

- розроблено рекомендації по побудові систем забезпечення високоточної навігації з використанням диференціального методу у випадку розріджених
мереж.

3. В області створення засобів ГНСС:

- розроблено програмний комплекс попередньої обробки спостережень та отримання кінцевого координатного рішення з використанням запропонованих алгоритмів у післясеансному режимі обробки (програмний комплекс OCTAVA, розроблений у рамках робіт ГАО НАНУ);

- створено багатофункціональну базову ГНСС-станцію ХНУРЕ, що дозволяє виконувати різні експериментальні роботи у сфері точних координатних визначень.

4. Напрямок подальших досліджень запропонованої методики визначення місцеположення, на погляд автора, полягає у наступному:

- удосконаленні та розвиток розроблених алгоритмів та програмного забезпечення попередньої обробки і контролю якості спостережень та навігаційних визначень, алгоритмів мультіреференцної корекції спостережень;

- адаптації розробленого алгоритмічного забезпечення для обробки в режимі реального часу;

- удосконаленні методів згладжування кодових спостережень та їх «без геометричних» лінійних комбінацій з використанням фазових вимірювань, реалізація алгоритмів оцінювання реальних поточних мережевих моделей іоносферних затримок та їх урахування в спостереженнях (заміна моделювання на оцінку параметрів іоносфери) з метою підвищення точності координатних визначень.

5. Результати дисертаційної роботи впроваджено при виконанні у 2007-2008 роках інноваційного проекту по розробці інформаційно-вимірювальної ГНСС-системи підтримки геодезичних та кадастрових зйомок на території Київської, Чернігівської і Черкаської областей (ГАО НАНУ, м.Київ), при виконанні НДДКР на замовлення ВАТ «АТ НДІРВ» (м.Харків), та НДР, що виконувалися у Національному авіаційному університеті (м.Київ), що підтверджено
3 відповідними актами впровадження.

Публікації автора:

1. Жалило А.А. Достижение дециметровой точности в режиме мультиреференцной дифференциальной навигации с использованием наблюдений перманентных референцных GPS-станций [Текст] / А.А. Жалило, Д.А. Шелковенков, В.М. Шокало // Всеукраинский научно-технический сборник «Радиотехника». – 2006. – Вып. 145. – С. 76-83.

2. Применение спутниковой навигации в научных исследованиях и учебном процессе кафедры ОРТ [Текст] / В.М. Шокало, А.А. Жалило, Ю.А. Коваль, В.В. Бавыкина, Г.В. Нестеренко, Д.А. Шелковенков // Всеукраинский научно-технический сборник «Радиотехника». – 2006. – Вып. 146. – С. 99-106.

3. Гринченко Е.В. Один из подходов к формированию дифференциальных поправок на основе совместной обработки измерений сети контрольно-корректирующих станций [Текст] / Е.В. Гринченко, Д.А. Шелковенков // Прикладная радиоэлектроника. – 2006. – Том 5. – № 4. – С. 536 – 540.

4. Разработка методики оценки качества фазовых калибровок
   GPS-антенн геодезического класса. Предварительные результаты экспериментальных исследований [Текст] / А.А. Жалило, А.А. Желанов, Д.А. Шелковенков, В.М. Шокало // Всеукраинский научно-технический сборник «Радиотехника». – 2007. – Вып. 148. – С. 186-198.

5. Результати екпериментальних досліджень реалізації DGPS/RTK режиму супутникового позицювання з використанням NTRIP-технології [Текст] / Д. Шелковєнков, О. Желанов, В. Шокало, В. Кондратюк, М. Литвин, С. Флерко, В. Черевко // Збірник наукових праць Західного геодезичного товариства УТГК "Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва". – 2008. – Вип. 1(15). – С. 125-132.

6. Шелковєнков Д.О. Результати експериментальних досліджень точності траєкторних GPS/GNSS вимірю-вань при виконанні аерофотозйомки з використанням програмних комплексів «OCTAVA» та «GRAFNAV/GRAFNET^TM» [Текст] / Д.О. Шелковєнков, О.О. Желанов, О.О. Жаліло // Всеукраинский научно-технический сборник «Радиотехника». – 2008. – Вып. 152. – С. 172-184.

7. Экспериментальная оценка возможности выполнения автоматизированного GNSS – мониторинга динамики подвижек техногенно – опасных объектов. результаты предварительных исследований [Текст] / А.А. Жалило,
   А.А. Желанов, Д.А. Шелковенков, В.М. Шокало // Вісник Державного університету інформаційно – комунікаційних технологій. – 2008. – Том 6 (3). – С. 223 – 229.

8. Formation in KhNURE of the Scientific-Educational Laboratory of Processing and Analysis of Measuring information of GPS/EGNOS Reference Stations, Navigation and Geodetic User Receivers: матеріали міжн. конф. [«Сучасні проблеми радіоелектроніки, телекомунікацій, комп’ютерної інженерії»], (Львів-Славсько, 28 лют. – 4 бер. 2006 р.) / М-во освіти і науки України – Національний університет «Львівська політехніка» – Л.: Національний університет «Львівська політехніка», 2006 р. – С. 1-4.

9. О контроле качества двухчастотных GPS-наблюдений на этапе предварительной обработки: праці міжн. наук.-практ. конф. [«Сучасні інформаційні та електронні технології»], (Одеса, 22 – 26 травня 2006 р.) / М-во освіти і науки України – Одеський національний політехнічний університет –
   О.: «ВМВ», 2006. – Т.1. – С. 233.

10. О создании системы мониторинга навигационных характеристик GPS/EGNOS на территории Украины: матеріали міжн. конф. [«Глобальні
    інформаційні системи. Проблеми та тенденції развитку»], (Харків-Туапсе,
    3 – 6 жовтня 2006 р.) / М-во освіти і науки України – Харківський національний університет радіоелектроніки – Х.: Харківський національний університет
    радіоелектроніки, 2006. – С. 397-398.

11. Экспериментальная оценка точности GPS-навигации и геодезической съемки в г. Киеве с использованием дифференциальных VBS&HP-коррекций:
    матеріали міжн. наук.-техн. конф. [«АВІА-2006»], (Київ, 25 – 27 вересня 2006 р.) /
    М-во освіти і науки України – Національний авіаційний університет – К.: Національний авіаційний університет, 2006. – Т. 1. – С. 21.1 – 21.4.

12. Сетевые спутниковые технологии точного местоопределения, планы и предварительные результаты исследований и разработок: матеріали конф. [«СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии» КрыМиКо’2006»],
    (Севастополь, 11 – 15 вересня 2006 р.) / Міжнародна Кримська конференція «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии» (КрыМиКо’2009)» – Сев.: Вебер, 2006. – Т.1. – С.342-345.

13. Features and service performance of multifunctional software toolkit “OCTAVA” for processing and analysis of GPS/GNSS observations: зб. праць міжн. конф. [«GEOS 2007»], (Прага, 1 – 3 квітня 2007 р.) / Research Institute of Geodesy, Topography and Cartography – Prague: Research Institute of Geodesy,
    Topography and Cartography, 2007. – С. 102-110.

14. Базовая GPS/EGNOS-станция Харьковского национального университета радиоэлектроники (SURE): зб. наук. праць міжн. нак.-практ. конф. [«Новітні досягнення геодезії, геоінформатики та землевпорядкування – європейський досвід»], (Чернігів, 23 – 25 травня 2007 р.) / М-во освіти і науки України – Чернігівський державний інститут економіки і управління – Чернігів.: Чернігівський державний інститут економіки і управління – Чернігів, 2007. – Вип. 3. – С. 30-33.

15. Контроль качества кодовых и фазовых GPS-наблюдений на этапе предварительной обработки: матеріали міжн. конф. [«Санкт-Петербургская международная конференция по интегрированным навигационным системам»], (Санкт-Петербург, 28 – 30 травня 2007 р.) / Держ. наук. центр РФ – Центральний науково-дослідний інститут «Электроприбор» – С.-Пб.: Центральний науково-дослідний інститут «Электроприбор», 2007. – С. 310-312.

16. “OCTAVA”: многофункциональный программный инструментарий обработки и анализа GPS/GNSS наблюдений: матеріали міжн. конф. [«Санкт-Петербургская международная конференция по интегрированным навигационным системам»], (Санкт-Петербург, 28 – 30 травня 2007 р.) / Держ. наук. центр РФ – Центральний науково-дослідний інститут «Электроприбор» – С.-Пб.: Центральний науково-дослідний інститут «Электроприбор», 2007. – С. 319-321.

17. Оценка качества фазовых калибровок GPS-антенн геодезического класса : зб. праць міжн. наук. конф. [«Современные проблемы радиотехники и телекоммуникаций РТ-2007»], (Севастополь, 16 – 21 квітня 2007 р.) / М-во освіти і науки України – Севастопольський національний технічний університет – Сев.: Севастопольський національний технічний університет, 2007. – С. 133.

18. Методика проверки качества фазовых калибровок GPS-антенн в конкретных условиях эксплуатации: зб. праць конференції [«Радиоэлектроника и молодежь в XXI веке»], (Харків, 10 – 12 квітня 2007 р.) / М-во освіти і науки України – Харківський національний університет радіоелектроніки – Х.: Харківський національний університет радіоелектроніки, 2007. – С. 50.

19. Інформаційно-вимірювальна GNSS система та мережна VRS технологія забезпечення геодезичних і кадастрових зйомок: зб. наук. праць міжн. нак.-практ. конф. [«Новітні досягнення геодезії, геоінформатики та землевпорядкування – європейський досвід»], (Чернігів, 21 – 23 травня 2008 р.) / М-во освіти і науки України – Чернігівський державний інститут економіки і управління – Чернігів.: Чернігівський державний інститут економіки і управління – Чернігів, 2008. – Вип. 4. – С. 5-24.

20. Обоснование и верификация способов высокоточного определения координат и эллипсоидальной высоты с использованием ГНСС-технологий в задаче создания гравиметрических пунктов: праці міжн. наук.-практ. конф. [«Сучасні інформаційні та електронні технології»], (Одеса, 19 – 23 травня 2008 р.) / М-во освіти і науки України – Одеський національний політехнічний університет –
    О.: «ART-V», 2008. – Т.1. – Одесса. – С. 228.

21. Точностные характеристики реализации режима точного позиционирования РРР в программном комплексе «GRAFNAV/ GRAFNET TM». Предварительные результаты: зб. наук. праць міжн. конф. [«Сучасні та перспективні системи, радіолокації, радіоастрономії та супутникової навігації»], (Харків,
    22 – 24 жовтня 2008 р.) / М-во освіти і науки України – Харківський національний університет радіоелектроніки – Х.: АНПРЕ, 2008. – Т.1. – С. 362-365.