Перспективный алгоритм прогнозирования временной информации в системах синхронизации ГЛОНАСС

Автор: А. В. Денисов

Журнал: Космические аппараты и технологии.

Рубрика: Космическое приборостроение

Статья в выпуске: 2, 2025 года.

Бесплатный доступ

С целью повышения точности прогнозирования временной информации в системах синхронизации (эта точность, в свою очередь, зависит от математической модели, описывающей уход шкалы времени, и от точности оценок её параметров) предлагается обрабатывать временную информацию с помощью двухшагового алгоритма. На первом шаге, с целью нахождения тренда в классе линейно или параболически изменяющихся функций, используется метод максимального правдоподобия, который может быть реализован с учётом апостериорной вероятности. На втором шаге, после выделения тренда ухода шкалы времени, предлагается прогнозировать шум наблюдения методом наименьших квадратов (который можно дополнить L2-регуляризацией), где в качестве базисных предложено использовать тригонометрические функции. Оптимальный выбор периода первой гармоники и кратности учитываемых гармоник в разложении шума наблюдения осуществляется с помощью его приближённого канонического разложения по тригонометрическим функциям со случайными коэффициентами. Эти параметры, а также дисперсии случайных коэффициентов разложения находятся в соответствии с оценённой на интервале наблюдения спектральной плотностью мощности шума наблюдения и с заданной точностью воспроизведения его дисперсии. Показано преимущество приближённого канонического разложения шума наблюдения в сравнении со строгим ортогональным разложением Карунена–Лоэва. В работе обоснован оптимальный выбор интервалов наблюдения и прогнозирования

Еще

Прогнозирование ухода шкалы времени, бортовой хранитель времени, оценивание параметров сигнала

Короткий адрес: https://sciup.org/14133447

IDR: 14133447   |   DOI: 10.26732/j.st.2025.2.06

Список литературы Перспективный алгоритм прогнозирования временной информации в системах синхронизации ГЛОНАСС

  • Богданов П. П., Дружин В. Е., Нечаева О. Е. и др. Совершенствование частотно-временного обеспечения системы ГЛОНАСС // Исследования наукограда. 2013. № 3–4. С. 12–16.
  • Вьюгин В. В. Математические основы машинного обучения и прогнозирования. Москва: МЦНМО. 2018. 384 с.
  • Миронов А. М. Математические основы прогнозирования временных рядов // Интеллектуальные системы. Теория и приложения. 2024. Т. 28, вып. 3. С. 47–79.
  • Вапник В. Н. Полная статистическая теория обучения // Автоматика и телемеханика. 2019, выпуск 11. С. 24–58.
  • Нannan J. Аpproximation to Bayes risk in repeated plays. In M. Dresher, А. W. Tucker and P. Wolfe editors. Соntributions to the theory of games. Princetone University Press. 1957. Р. 97–139.
  • Скобелин А. А., Баушев С. В. Метод и алгоритм определения погрешности прогнозирования расхождения шкал времени // Изв. вузов. Приборостроение. 2019. Т. 62, № 4. С. 301–311.
  • Riley W. J. Handbook of frequency stability аnalysis. Darmstadt. Natl. Inst. Stand. Technol. Spec. Publ. 1065. 2008, July. 136 p.
  • Богданов П. П. Повышение эффективности функционирования системы синхронизации космических навигационных комплексов путём оптимизации алгоритмов управления: дисс. … канд. техн. наук: 05.12.04 / Богданов Пётр Петрович. – Ленинградский научно-исследовательский радиотехнический институт. Ленинград, 1984. 142 с. Рассекречено 03.12. 2021.
  • Galleani L, Tavella Р. Time and the Kalman Filter // IEEE Control System Magazine. 2010, Аpril. P. 44–65.
  • Сальцберг А. В., Шупен К. Г., Сайбель А. Г. Особенности эксплуатации стандартов частоты в условиях космического пространства // Навигация и управление движением. Материалы ХХII конференции молодых учёных с международным участием. СПб.: ЦНИИ «Электроприбор». 2020. С. 107–109.
  • Богданов П. П. Особенности применения метода наименьших квадратов при прогнозировании уходов шкал времени // Вопросы радиоэлектроники. 1983. ОВР. Вып. 2. С. 107–109.
  • Денисов А. В. Аналитическое описание колебательных и волновых процессов в задачах распространения электромагнитных волн в неоднородных средах: научное издание. Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2023. 371 с.
  • Безменов И. В., Блинов И. Ю. Теоретические основы построения моделей для описания современных шкал времени и стандартов частоты: монография. Менделеево: ФГУП «ВНИИФТРИ». 2015. 529 с.
  • Таvella P. Statistical аnd mathematical tools for atomic clocks // Metrologia. 2008. P. 183–192.
Еще
Статья научная