Уникальный эксперимент на аэростате

В 2018 году коллектив кафедры Прикладной геодезии Московского государственного университета геодезии и картографии (МИИГАиК) поставил уникальный эксперимент на воздушном радиопрозрачном объекте - аэростате.

Целью проведения эксперимента являлась отработка технологии создания многофункциональных автономных измерительных систем на базе летательных аппаратов, а также получение измерительной информации для проведения ряда прикладных научных исследований.

В ходе эксперимента произведён комплекс измерений с применением инерциальных навигационных систем (ИНС), ионосферных станций и оборудования, работающего по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) ГЛОНАСС, GPS, Galileo, Beidou. Для проведения измерений использовалась многофункциональная автономная измерительная система (МАИС), разработанная и собранная в Центре Геокосмических Технологий МИИГАиК.

На борту аэростата были установлены совмещённая ИНС/ГНСС система с микроэлектромеханическим акселерометром NovAtel SPAN-CPT, система оперативного мониторинга параметров ионосферы NovAtel GPStation-6, функционирующая по сигналам ГЛОНАСС/GPS, а также образцы отечественного спутникового мультисистемного навигационного оборудования, в частности, аппаратура производства АО «ПО «УОМЗ» и АО «КБ НАВИС».

Проведение эксперимента зависело от метеоусловий: облачности, видимости и скорости ветра. На основании вышеперечисленных данных планировался приблизительный маршрут полёта и максимальная подъёмная высота, так как изменение вертикального положения аэростата поддаётся контролю, а его пространственное перемещение зависит от скорости ветра в различных слоях атмосферы.

Для накопления большего количества измерительной информации, эксперимент проходил в 2 этапа (14 сентября и 16 декабря 2018 г.) по двум различным маршрутам. Обработка данных выполнялась в программных комплексах «RTKLIB» и «Inertial Explorer».

По итогам эксперимента получены следующие результаты:

- Выполнена оценка параметров высокочастотной составляющей в рядах кажущихся и абсолютных ускорений, получаемых при установке измерительных систем на борту аэростата;

- Изучены ионосферные и сцинтилляционные эффекты при измерениях на низких и отрицательных углах возвышения спутников ГЛОНАСС, GPS, Galileo;

- Изучены эффекты многолучёвости в условиях подвижного носителя и неподвижных источников многолучёвости;

- Исследованы возможности позиционирования с использованием дальномерных измерений по сигналам спутников SBAS;

- Выполнена оценка точности определения пространственной ориентации объекта по ГНСС измерениям на основе избыточности измерений и данных инерциальной системы.

Эксперимент был подготовлен и осуществлён заведующим кафедрой прикладной геодезии Куприяновым А.О. совместно с преподавателями: Морозовым Д.А., Кузнецовым Д.А., Перминовым А.Ю., Алибиным Д.Ю.