Библиографическое описание:Метод обнаружения малых аномалий в финальных орбитах навигационных спутников ГЛОНАСС : научное издание / А. С. Пустошилов. - Текст : непосредственный // Успехи современной радиоэлектроники. - 2019. - № 12. - С. 142-147. - ISSN 2070-0784, DOI 10.18127/j20700784-201912-22. Перевод заглавия: Method for detection of small anomalies in final orbits of GLONASS navigation satellites
Аннотация:Постановка проблемы. В различных задачах вторичной обработки навигационной информации используются финальные (уточненные) орбиты навигационных спутников, которые рассчитываются аналитическими центрами. Финальные орбиты спутников глобальных навигационных систем доступны суточными интервалами и содержат информацию об эфемеридах спутника (координатах X,Y,Z и момент времени, к которому относятся эти координаты) с шагом по времени 15 минут. При объединении таких суточных интервалов могут наблюдаться аномалии в орбитах навигационных спутников. Цель. Предложить метод обнаружения малых аномалий в финальных орбитах навигационных спутников ГЛОНАСС, основанный на полиномиальной аппроксимации орбит навигационных спутников полиномами высоких степеней. Результаты. Рассмотрен метод обнаружения малых (с амплитудой порядка 10<sup>-11</sup> относительно типичных значений исходных данных) аномалий в разреженных рядах данных путем аппроксимации полиномами высоких степеней. Эффективность данного метода продемонстрирована на примере финальных орбит навигационных спутников ГЛОНАСС для «скачков» и «выбросов») на стыках суточных интервалов. Приведена статистика аномалий для навигационных спутников ГЛОНАСС, возникающая при объединении суточных интервалов. Представлена статистика обнаруженных аномалий с 01 января 2010 г. по 31 декабря 2018 г. для финальных орбит спутников ГЛОНАСС, рассчитанных аналитическими центрами ИАЦ КВНО, CODE, IGS, ESA. Практическая значимость. Предложенный метод может быть применим для независимой оценки качества финальных орбит, а также в других областях для нахождения аномалий в разреженных быстро меняющихся рядах данных, описывающихся достаточно гладкими функциями.
In various problem of the post-processing of navigation information, the final (refined) orbits of navigation satellites are used, which are calculated by various analytical centers. The final orbits of the satellites of the global navigation systems are available in daily intervals and contain information about the satellite ephemeris (X, Y, Z coordinates and the time point to which these coordinates belong) with a time step of 15 minutes. When combining such daily intervals, anomalies in the orbits of navigation satellites can be observed. The purpose of this work: to provide statistics on such anomalies for GLONASS navigation satellites. A method is proposed for detecting small (with an amplitude of the order of 10<sup>-11</sup> relative to typical values of the initial data) anomalies in sparse data series by approximation by high degree polynomials. The main problem in the practical application of the method was to over-come the effect of numerical instability in the construction of the corresponding discrete orthogonal polynomials of high degrees. The effectiveness of this method is demonstrated by the example of the final orbits of the GLONASS navigation satellites. The article demonstrates anomalies («jumps», «outliers») at the day boundary. The values of the observed anomalies in most cases fluctuate within a few centimeters, and, in rare cases, reach several meters. Statistics of detected anomalies from January 1, 2010 to December 31, 2018 for the final orbits of the GLONASS satellites calculated by the analytical centers of the IAC PNT, CODE, IGS, ESA are presented. The proposed method can be used for an independent assessment of the quality of the final orbits, as well as in other areas, for finding anomalies in sparse rapidly changing data series describing sufficiently smooth functions.
