E-book details

Prognozowanie satelitarnego sygnału nawigacyjnego w lotnictwie cywilnym

Prognozowanie satelitarnego sygnału nawigacyjnego w lotnictwie cywilnym

Karolina Krzykowska-Piotrowska

Ebook

W monografii podjęto próbę odpowiedzi na pytanie: jak ułatwić wybór techniki nawigacji operatorowi statku powietrznego, uwzględniając czynniki warunkujące dokładność, ciągłość, dostępność i wiarygodność sygnału satelitarnego. W rezultacie opracowano autorską metodę prognozowania wartości parametrów satelitarnego sygnału nawigacyjnego wykorzystywanego w transporcie lotniczym za pomocą sztucznych sieci neuronowych, uwzględniając wybrane warunki atmosferyczne. W metodzie zaproponowano trzy etapowy proces prognozowania sygnału, umożliwiając jednocześnie prowadzenie odrębnych badań dla każdego z etapów.
 
W opracowaniu przeanalizowano i oceniono przyczyny ograniczonego zastosowania systemów satelitarnych w lotnictwie, biorąc pod uwagę bariery w aspektach prawnych, ekonomicznych i technicznych; opisano wykorzystanie wnioskowania rozmytego do oceny wpływu warunków atmosferycznych na parametry nawigacyjnego sygnału satelitarnego; przeprowadzono weryfikację badań za pomocą statystycznej metody Hellwiga; zaproponowano prognozę wartości parametrów sygnału satelitarnego, a w ramach weryfikacji modeli porównano wyniki prognozy z rzeczywistymi danymi pochodzącymi z warszawskiej stacji pomiarowej.
 
Wnioski wynikające z przeprowadzonych badań wskazują na dalsze ich kierunki w obszarze rozwoju nawigacyjnych systemów satelitarnych. Zdaniem autorki powinny one koncentrować się wokół rozbudowy modeli rozmytych o nowe zmienne wejściowe dotyczące innych błędów sygnału, badania wartości parametrów sygnału satelitarnego w czasie rzeczywistym czy stworzenia dedykowanej aplikacji dla bezzałogowych statków powietrznych, automatycznie decydującej o wyborze techniki nawigacji.

Wykaz skrótów i oznaczeń 7

Wprowadzenie 17

1. Metody badania sygnału satelitarnego dla potrzeb transportu lotniczego 21

1.1. Wprowadzenie 21

1.2. Stan zagadnienia w świetle literatury krajowej 22

1.3. Stan zagadnienia w świetle literatury zagranicznej 27

1.4. Analiza i ocena metod i narzędzi badawczych 34

1.5. Podsumowanie 36

2. Przyczyny ograniczonego operacyjnego zastosowania systemów satelitarnych w lot­nictwie 38

2.1. Wprowadzenie 38

2.2. Aspekty telekomunikacyjne w nawigacji satelitarnej 39

2.3. Błędy systemów nawigacji satelitarnej 41

2.4. Regulacje prawne w obszarze nawigacji satelitarnej 47

2.5. Systemy ATM/CNS 51

2.6. Wybrane zagadnienia certyfikacji GNSS 54

2.7. Podsumowanie 56

3. Satelitarne systemy nawigacyjne – warunki techniczne i wymagania 59

3.1. Wprowadzenie 59

3.2. Struktura systemów nawigacji satelitarnej 59

3.3. Przegląd wybranych systemów nawigacji satelitarnej – warunki techniczne 63

3.4. Parametry nawigacyjne sygnałów satelitarnych 67

3.5. Charakterystyka systemów wspomagających ABAS, GBAS i SBAS 70

3.6. Podsumowanie 79

4. Zastosowanie wnioskowania rozmytego do oceny wpływu warunków atmosferycznych na zakłócenia sygnału satelitarnego 80

4.1. Wprowadzenie 80

4.2. Charakterystyka wnioskowania rozmytego 81

4.3. Metoda budowy lingwistycznego modelu wnioskowania rozmytego 83

4.4. Opracowanie modeli wnioskowania rozmytego 86

4.5. Implementacja modeli w środowisku MATLAB i wyniki badań 92

4.6. Weryfikacja modeli za pomocą metody Hellwiga 103

4.7. Podsumowanie 116

5. Prognozowanie wartości parametrów sygnału satelitarnego za pomocą sztucznych sieci neuronowych 117

5.1. Wprowadzenie 117

5.2. Charakterystyka sztucznych sieci neuronowych 118

5.3. Metoda budowy wielowarstwowej sieci perceptronowej 121

5.4. Opracowanie modeli sztucznych sieci neuronowych 130

5.5. Weryfikacja modeli i wyniki badań 135

5.6. Podsumowanie 148

Zakończenie i wnioski 149

Bibliografia 154

Załącznik 1 165

Załącznik 2 172

Spis rysunków 184

Spis tabel 186

Spis załączników 187

  • Title: Prognozowanie satelitarnego sygnału nawigacyjnego w lotnictwie cywilnym
  • Author: Karolina Krzykowska-Piotrowska
  • ISBN: 978-83-815-6157-0, 9788381561570
  • Date of issue: 2021-01-12
  • Format: Ebook
  • Item ID: e_1wvs
  • Publisher: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej