ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2026, № 6 · РАДИОТЕХНИКА

Программно-аппаратный комплекс, реализующий технологию LBS-навигации воздушных судов

М.Л. Белокопытов1, Д.А. Шлёнских1, Д.В. Анохин1, С.А. Алёхин2

1 Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского, Санкт-Петербург, Россия
2 Войсковая часть 25522 МО РФ
Полный текст DOI: 10.30898/1684-1719.2026.6.12 УДК 629.056 EDN HBSKPQ

Аннотация

В данной статье рассматриваются актуальные вопросы навигационного обеспечения воздушных судов в условиях возрастающей сложности эксплуатации и ограниченной доступности сигналов глобальных спутниковых систем позиционирования (ГЛОНАСС/ GPS ). Основное внимание уделяется проблеме потери точности навигации из-за блокирования сигналов препятствиями, воздействия систем радиоэлектронной борьбы и специфических условий распространения сигналов в северных широтах. В качестве эффективного решения авторами предлагается разработка и внедрение интегрированной системы навигации, сочетающей инерциальные, спутниковые и современные LBS -технологии ( Location-based services ). В работе подробно описывается созданный авторами макет программно-аппаратного комплекса, реализующий технологию LBS -навигации. Рассмотрены основные методы позиционирования, такие как Cell of Origin ( COO ), Time of Arrival ( TOA ) и Angle of Arrival ( AOA ), однако акцент сделан на использовании метода Received Signal Strength ( RSS ). Описана математическая модель распространения сигнала, алгоритмы трилатерации по трем и более базовым станциям сотовой связи, а также программная реализация комплекса. Авторами проведена апробация работы созданного макета непосредственно на борту воздушного судна, в ходе которой была произведена оценка точности определения местоположения. В статье приводится сравнительный анализ разработанного комплекса с традиционными спутниковыми приемниками. Выделены ключевые преимущества LBS -навигации: высокая устойчивость к средствам радиоэлектронного подавления, низкое энергопотребление и экономическая эффективность оборудования. Результаты исследования подтверждают целесообразность использования геолокационных сервисов как надежного дополнения к существующим авиационным навигационным системам, особенно в труднодоступных регионах и при отсутствии стабильного спутникового сигнала.

  • воздушное судно
  • навигация
  • определение положения
  • геолокационные сервисы
  • программно-аппаратный комплекс
Abstract (in English)

Software and hardware complex that implements aircraft LBS navigation technology

This article addresses the critical issues of improving navigational support for aircraft in conditions of increasing operational complexity and the limited availability of global navigation satellite system (GNSS) signals. The study focuses on the problem of positioning accuracy degradation caused by signal blocking by obstacles, ionospheric disturbances, and the impact of electronic warfare systems. These factors are particularly relevant for small aircraft navigating in northern lati-tudes, where GPS and GLONASS satellite visibility is often restricted due to orbital inclinations and signal propagation characteristics. As an effective solution, the authors propose the development and implementation of an integrated navigation system that combines inertial units, satellite receivers, and modern Location-Based Services (LBS) technology. The paper provides a detailed description of a hardware-software complex prototype developed by the authors to implement LBS navigation. Various positioning methods, including Cell of Origin (COO), Time of Arrival (TOA), and Angle of Arrival (AOA), are analyzed, with a specific focus on the Received Signal Strength (RSS) method. The authors present a mathematical model for signal propagation, algorithms for trilateration based on cellular base stations, and the software architecture of the complex. The prototype was successfully tested on board an aircraft to evaluate its positioning accuracy in real flight conditions. The results highlight the key advantages of LBS navigation: high resistance to electronic interference, low power consumption, and cost-effectiveness compared to traditional GNSS receivers. This research confirms the feasibility of using geolocation services as a reliable supplementary tool for aircraft navigation.

Для цитирования

Белокопытов М.Л., Шлёнских Д.А., Анохин Д.В., Алёхин С.А. Программно-аппаратный комплекс, реализующий технологию LBS-навигации воздушных судов // Журнал радиоэлектроники. – 2026. – № 6. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2026.6.12

Литература

  1. Антонович К.М., Карпик А.П. Мониторинг объектов с применением GPS-технологий // Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка. - 2004. - № 1. - С. 53-67.
  2. Boguspayev N. et al. A comprehensive review of GNSS/INS integration techniques for land and air vehicle applications // Applied Sciences. - 2023. - Т. 13. - № 8. - С. 19-48.
  3. Дворкин Б.А. Развитие и современное состояние спутниковых навигационных систем и сервисов. Интеграция технологий ДЗЗ и ГНСС // Геоматика. - 2010. - № 2. - С. 12-18.
  4. Wu D. L. Innovation: Recent GPS jamming in regions of geopolitical conflict // GPS World. - 2024. URL: https://coordinates.net/innovation-recent-gps-jamming-in-regions-of-geopolitical-conflict/(дата обращения: 27.02.2026).
  5. Камбиева Ф.З., Амшоков Б.Х. Анализ различных методов определения координат // Экономика и социум. - 2022. - № 1-1 (92). - С. 460-463.
  6. Del Peral-Rosado J. A. et al. Survey of cellular mobile radio localization methods: From 1G to 5G // IEEE Communications Surveys & Tutorials. - 2017. - Т. 20. - № 2. - С. 1124-1148.
  7. Sidorenko J. et al. Fusion of time of arrival and time difference of arrival for ultra-wideband indoor localization // arXiv preprint arXiv: 1903.00901. - 2019. URL: https://arxiv.org/pdf/1903.00901 (дата обращения: 27.02.2026)
  8. Bellabas A. et al. Effects Study of Sensors Placement on the Accuracy of a 3D TDOA-Based Localization System // ICINCO (2). - 2023. - С. 94-100.
  9. Максименко В.Н. Методика выбора технологии определения местоположения LBS-услуг // Экономика и качество систем связи. - 2018. - № 1 (7). - С. 59-68.
  10. Серегин Д.Р., Белов Ю.С. Технологии локального позиционирования // Электронный журнал: наука, техника и образование. - 2017. - № 1 - С. 56-61.
  11. Махонин В.А, Чудников В.С, Рудаков И.Н. Метод определения координат мобильных абонентов в RTLS // Беспроводные технологии. - 2018. - № 1. - С. 42-44.
  12. Тюрин Д.В., Шишанов С.В., Казаков В.В. Оценка координат беспилотных летательных аппаратов с помощью распределенной системы из базовых станций // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. - 2024. - Т. 27. - № 2. - С. 85-90. Т. 27, № 2. С. 85-90. https://doi.org/10.18469/1810-3189.2024.27.2.85-90.
  13. Фокин Г.А. Комплекс моделей позиционирования устройств в сетях шестого поколения. Часть 2. Обзор алгоритмов и оценка точности // Труды учебных заведений связи. - 2024. - Т. 10. - № 5. - С. 50-78. https://doi.org/10.31854/1813-324Х-2024-10-5-50-78.
  14. Хыа Х.К., Фокин Г.А., Нгуен Х.Н. Позиционирования устройств в сетях LTE. Часть 2. Исследование влияния топологии базовых станций на точность оценок координат // Информационные технологии и телекоммуникации. - 2024. - Т. 12. - № 3. - С. 13-28. https://doi.org/10.31854/2307-1303-2024-12-3-13-28.
  15. Плясовских А.П., Копосов А.В., Давиденко В.Ю. Использование метода TDOA для подтверждения достоверности информации радиовещательного автоматического зависимого наблюдения // Crede Experto: транспорт, общество, образование, язык. - 2023. - № 4. - С. 10. https://doi.org/10.51955/2312-1327_2023_4_50.
  16. Клочко В.К. Обнаружение движущихся объектов пассивной сканирующей системой // Автометрия. - 2019. - Т. 55. - № 1. - С. 72-79. https://doi.org/10.15372/AUT20190110.
  17. Дардари Д., Фаллети Э., Луизе М. Методы спутникового и наземного позиционирования. Перспективы развития технологий обработки сигналов. ТЕХНОСФЕРА // Москва. - 2012.
  18. Обод И.И., Булай А.Н., Луценко Ю.А. Оценка точности определения местоположения воздушных объектов в синхронных информационных сетях // Системы обработки информации. - 2006. - № 9. - С. 69-71.
  19. Разиньков С.Н. Экспериментальные оценки угловых координат и местоположения источников радиоизлучения высокомобильными обнаружителями-пеленгаторами // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. - 2019. - Т. 22. - №. 4. - С. 74-81. https://doi.org/10.18469/1810-3189.2019.22.4.74-81.