Дорожные испытания точности позиционирования систем INS/GNSS на основе MEMS-технологии для навигации железнодорожных транспортных средств

Благодаря поддержке инерциальных навигационных систем (INS) глобальные навигационные спутниковые системы (GNSS) обеспечивают решение навигационной задачи позиционирования, которое при отсутствии спутниковых сигналов (в туннелях, лесных и городских районах) позволяет непрерывно определять положение движущегося объекта (воздушного, наземного или морского). В целях безопасности пассажирские и грузовые поезда должны соответствовать нескольким формальным навигационным требованиям, в частности требованиям к минимально допустимой точности определения их положения. В зависимости от типа выполняемой поездом задачи — позиционирования транспортного средства на маршруте, остановки на стрелочном переводе или платформе, контроля движения подвижного состава и т. д. — поезд должен быть оснащён системами позиционирования, способными определять его положение с достаточной точностью (1–10 м, p = 0,95) для выполнения соответствующих задач. В настоящее время доступен широкий спектр оборудования INS/GNSS — от очень дорогих систем до простых решений на основе микроэлектромеханических систем (MEMS), которые, помимо инерциального блока, используют один или два приёмника GNSS. В статье представлена оценка точности обоих типов решений, выполненная посредством их одновременного испытания в ходе динамических измерений. В связи со стоимостью и логистической сложностью исследование проводилось с использованием легкового автомобиля. Измерения выполнялись комплексно: маршрут проходили три раза на четырёх различных скоростях — 40, 80, 100 и 120 км/ч — на семи репрезентативных испытательных участках с различными характеристиками землепользования. Для определения точности позиционирования устройств INS в качестве эталонной системы позиционирования использовались два высокоточных геодезических приёмника GNSS (точность 2 см, p = 0,95). Измерения показали, что требованиям большинства железнодорожных приложений, связанных с железнодорожной навигацией, могут соответствовать только системы INS/GNSS на основе двух приёмников; поскольку решение с одним приёмником GNSS имеет значительно более низкую точность позиционирования, оно непригодно для многих железнодорожных приложений. Это...