Навігація та визначення координат БПЛА у складних умовах: кваліфікаційна робота на здобуття освітнього ступеня «бакалавр» за спеціальністю 126 «Інформаційні системи та технології»

Abstract

У межах дослідження спроєктовано та реалізовано відмовостійку навігаційну систему для БПЛА, здатну функціонувати в умовах навмисного радіоелектронного придушення. Процес розробки охопив вивчення фізичних механізмів глушіння та спуфінгу сигналів GNSS, розробку детекторів загроз на основі аналізу AGC та відношення C/N , а також алгоритму MHSS RAIM. ₀ Досліджено резервні методи навігації – візуальну інерціальну одометрію (VIO), SLAM та навігацію за контуром рельєфу (TERCOM). Метою роботи є розробка системи, здатної автоматично виявляти атаки на GNSS і переходити на резервні методи визначення координат без участі оператора, використовуючи IMM-фільтр із чотирма субфільтрами. Предметом дослідження є методи виявлення атак на GNSS та алгоритми відмовостійкого комплексування різнорідних навігаційних систем. У результаті виконання роботи розроблено систему, яка в автоматичному режимі виявляє глушіння та спуфінг, веде статистику режимів навігації та забезпечує максимальну похибку позиціонування не більше 22 м при 120- секундній повній відмові GNSS. Within the framework of this research, a fault-tolerant navigation system for UAVs was designed and implemented, capable of operating under intentional radioelectronic suppression. The development process covered the study of physical mechanisms of GNSS jamming and spoofing, the development of threat detectors based on AGC analysis and C/N ratio, as well as the MHSS RAIM algorithm. Reserve ₀ navigation methods were studied – visual inertial odometry (VIO), SLAM and terrain contour navigation (TERCOM). The aim of the work is to develop a system capable of automatically detecting GNSS attacks and switching to reserve positioning methods without operator intervention, using an IMM filter with four sub-filters. As a result of the thesis, a system was developed that automatically detects jamming and spoofing, logs navigation mode statistics, and ensures a maximum positioning error of no more than 22 m with a 120-second complete GNSS failure.