Badanie dokładności pozycjonowania statku powietrznego z użyciem metody kodowej SPP

Autor: Kamil KRASUSKI

Dęblin 2019

Rozprawa doktorska 

Rozprawa doktorska dotyczy pozycjonowania statku powietrznego z użyciem systemu nawigacyjnego GPS (ang. Global Positioning System). W pracy skupiono się na problematyce
określenia dokładności pozycjonowania statku powietrznego z wykorzystaniem metody kodowej SPP (ang. Single Point Positioning). Do tej pory w wielu pracach naukowych prowadzonych na świecie można było zauważyć problem niskiej dokładności pozycjonowania kodowego SPP z zastosowaniem danych nawigacyjnych GPS. Problem ten dotyczył również pozycjonowania satelitarnego GPS w nawigacji lotniczej. Tym bardziej próba rozwiązania tego problemu, w szczególności w aspekcie pozycjonowania statku powietrznego jest innowacyjnym podejściem. W związku z tym w pracy jako główny cel badań naukowych przyjęto opracowanie i zastosowanie algorytmu metody kodowej SPP z wykorzystaniem poprawek EGNOS (ang. European Geostationary Navigation Overlay Service) oraz produktów IGS (ang. International GNSS Service) do podwyższenia dokładności pozycjonowania statku powietrznego.
Cel pracy został osiągnięty poprzez modyfikację algorytmu obliczenia pozycji statku powietrznego z metody kodowej SPP. W ramach nowatorskiego rozwiązania pozycji statku powietrznego z wykorzystaniem metody SPP zaproponowano: rozwiązanie IGS z użyciem danych nawigacyjnych GPS z efemerydy pokładowej, oraz rozwiązanie EGNOS z użyciem danych nawigacyjnych GPS z efemerydy pokładowej. W celu określenia parametru dokładności, uzyskane współrzędne statku powietrznego z metody absolutnej SPP zostały porównane z pozycją odniesienia, obliczoną z techniki pomiarowej PPP (ang. Precise Point Positioning).
Na podstawie uzyskanych wyników badań można stwierdzić, że zastosowanie poprawek EGNOS poprawiło dokładność pozycjonowania statku powietrznego w czasie rzeczywistym od 50% do 78% dla współrzędnych elipsoidalnych BLh. Analogiczne rozwiązanie poprawiło dokładność pozycjonowania statku powietrznego w trybie post-processingu od 50% do 88% dla współrzędnych elipsoidalnych BLh. Ponadto zastosowanie produktów IGS w obliczeniach
nawigacyjnych poprawiło dokładność pozycjonowania statku powietrznego w trybie post-processingu od 58% do 83% dla współrzędnych elipsoidalnych BLh.
W związku z tym uzyskane wyniki badań naukowych potwierdzają słuszność postawionej tezy, że zastosowanie poprawek EGNOS oraz produktów IGS znacząco podwyższa dokładność pozycjonowania statku powietrznego z użyciem metody kodowej SPP.