Аннотация. В статье рассмотрены вопросы определения случаев нарушения целостности навигационных данных при движении наземных мобильных роботов, использующих для управления спутниковую навигационную систему. Указаны особенности движения наземного робота, которые влияют на организацию контроля целостности данных. Предложен алгоритм контроля, реализующий методы автономного бортового контроля целостности данных навигационных систем. Алгоритм построен на основе уравнений соответствия сигналов в различных частях системы управления. Алгоритм предназначен для определения неработоспособности спутниковой навигационной системы, выражающейся в потере сигнала и невозможности решения навигационной задачи. Алгоритм учитывает недетерминированный характер движения наземного робота с возможными остановками в процессе следования по траектории. Рассмотрены варианты реализации алгоритма оценки достоверности для системы управления, содержащей дополнительные датчики перемещения робота и для аппаратурно-безызбыточной системы, не содержащей дополнительных датчиков. Представлены результаты моделирования движения наземного мобильного робота по произвольной траектории при возникновении случаев нарушения целостности навигационных данных. По результатам моделирования показаны особенности работы алгоритма. Предложены возможные варианты использования алгоритма для уменьшения отклонений робота от желаемой траектории.Ключевые слова: наземный мобильный робот, система управления, спутниковая навигационная система, движение, навигационные данные, целостность, моделирование, алгоритм.
The article discusses the determination of navigational data corruption, which received by the satellite navigation system as well as traffic control of ground mobile robots. It also specifies the movement features of ground robots, which affect the data integrity monitoring. It proposes an algorithm of control to implement the methods of autonomous onboard monitoring of the navigational data integrity. The algorithm is based on the equations of signal correspondence in various parts of the control system. It is designed to determine the inoperability of the satellite navigation system that implies the loss of signal and failure in the navigation problem solution. The algorithm takes into account the non-deterministic nature of moving ground robot with possible stops in the process of following the trajectory. The article considers the implementation variants of algorithm to assess reliability for the control system containing additional sensors of the robot’s displacement and for the hardware-redundant system containing no additional sensors. The results of modeling the movement of a ground mobile robot along an arbitrary trajectory in case of navigational data corruption are presented. The features of algorithm based on the simulation results are described in the article. The authors considered variants of robot control in case of navigational data corruption. The structure of the system and a method for controlling a mobile robot in case of satellite navigation system failures are also proposed. The method is based on the control mode in the system, according to the measured data of the position of the robot in the case of navigational data corruption or otherwise according to the data calculated from the robot model. The implementation of the method makes it possible to avoid significant deviations of the robot from a given trajectory of movement at intervals of signal loss of the satellite navigation system.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.