ПНСТ 784-2022

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ ДЛЯ НАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ

Алгоритм контроля целостности для приемников спутниковой навигации ГЛОНАСС/GPS. Методы испытаний

Artificial intelligence for civil aviation aircraft. An integrity control algorithm for GLONASS/GPS satellite navigation receivers. Test methods

ОКС 35.020

Срок действия с 2024-01-01

до 2026-01-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью "ННК Консалтинг"

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 164 "Искусственный интеллект"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 ноября 2022 г. N 98-пнст

Правила применения настоящего стандарта и проведения его мониторинга установлены в ГОСТ Р 1.16-2011 (разделы 5 и 6).

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии собирает сведения о практическом применении настоящего стандарта. Данные сведения, а также замечания и предложения по содержанию стандарта можно направить не позднее чем за 4 мес. до истечения срока его действия разработчику настоящего стандарта по адресу: contact@nnccompany.ru и/или в Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии по адресу: 123112 Москва, Пресненская набережная, д.10, стр.2.

В случае отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты" и также будет размещена на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

Введение

Развитие методов искусственного интеллекта и рост вычислительных мощностей делают возможным решение задач оценки состояния комплексных систем или подтверждения достоверности решения посредством нейронных сетей с точностью, превышающей классические аналитические и статистические методы. Это способствует применению методов искусственного интеллекта при условии проведения качественных испытаний в сферах, связанных с высоким риском для жизни и здоровья людей, в частности - навигации и гражданской авиации.

В настоящем стандарте:

- определены объект и цель испытаний алгоритма контроля целостности с использованием методов искусственного интеллекта;

- формализованы требования к методам испытания;

- сформулирован критерий успешности испытаний.

     1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на навигационную аппаратуру потребителей, предназначенную для определения местоположения воздушных судов по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS с использованием методов искусственного интеллекта.

Стандарт устанавливает технические и эксплуатационные требования, методы и требуемые результаты испытаний к навигационной аппаратуре воздушного судна гражданской авиации, реализующей алгоритмы автономного контроля целостности с использованием методов искусственного интеллекта.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий стандарт:

ПНСТ 788-2022 Искусственный интеллект для навигационных систем воздушных судов гражданской авиации. Алгоритм контроля целостности для приемников спутниковой навигации ГЛОНАСС/GPS. Общие требования

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, на затрагивающей эту ссылку.

     3 Сокращения

В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

     4 Общие положения

4.1 Объектом испытаний является навигационная аппаратура потребителей, предназначенная для определения местоположения воздушных судов по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS, реализующая алгоритмы автономного контроля целостности с использованием методов искусственного интеллекта.

4.2 Цель испытаний - оценить соответствие алгоритма контроля целостности с использованием методов искусственного интеллекта требованиям, установленным в ПНСТ 788-2022.

4.3 Условия проведения испытаний должны соответствовать требованиям, предъявляемым к условиям дальнейшей эксплуатации навигационной аппаратуры.

4.4 Требования к имитатору навигационных сигналов

Применяемый имитатор навигационных сигналов должен:

- поддерживать одновременное формирование радиочастотных навигационных сигналов спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС и GPS;

- поддерживать формирование радиочастотных сигналов спутниковой системы дифференциальной коррекции SBAS в случае ее применения в алгоритме контроля целостности приемника;

- реализовывать функциональность, необходимую для имитации сценариев испытания алгоритма контроля целостности (приложение А).

4.5 Требования к интеграции внешних данных для дифференциальной коррекции

Источники данных для дифференциальной коррекции, применяемые в алгоритме контроля целостности испытываемого приемника, должны быть интегрированы на всех этапах проведения испытаний:

- спутниковая система дифференциальной коррекции должна быть интегрирована посредством применения имитатора навигационных сигналов;

- данные наземной системы дифференциальной коррекции могут быть интегрированы посредством соответствующих имитаторов и VDB приемника, а также с использованием программного имитатора сообщений, реализованного в соответствии с протоколом взаимодействия приемников спутниковой навигации и VDB;

- данные автономной системы дифференциальной коррекции могут быть интегрированы с использованием программного имитатора сообщений, реализованного в соответствии с протоколом взаимодействия бортового оборудования с приемником спутниковой навигации.

Все используемые имитаторы должны быть синхронизированы по времени на всех этапах проведения испытаний.

4.6 Требования к офлайн-тестированию

Одной из наиболее сложных проблем при испытании является сведение воедино проверок функций исключения и обнаружения отказов. Оборудование должно исключать отказы до того, как погрешность горизонтального местоположения станет недопустимой и при этом будет отсутствовать выдача сигнала предупреждения потребителю.

4.7 Требования к условиям офлайн-тестирования

При выполнении офлайн-тестирования для каждого дальномерного измерения GPS и ГЛОНАСС должна быть применена соответствующая модель погрешностей дальномерных измерений.

Требования к моделям приведены ниже.

4.7.1 Модель погрешностей для измерений GPS

Остаточная ошибка для дальномерных измерений GPS для "здоровых" спутников GPS должна моделироваться следующим образом

,                                   (1)

где - стандартное отклонение в измерении псевдодальности i-го спутника GPS;

- точность дальности потребителя. Для целей офлайн-тестирования значение URA должно принимать:

- консервативное значение 5,7 м (индекс 3) при расчете и и

- значение, соответствующее уровню реально передаваемых значений URA в сообщениях GPS.

- это смоделированное стандартное отклонение ошибки оценки ионосферной задержки (в метрах) для измерения i-го спутника GPS, где представляет собой коэффициент ионосферной неопределенности, а - смоделированное стандартное отклонение ошибки ионосферной задержки.

,                                                (2)

где - угол возвышения i-го спутника GPS в радианах. Члены данного выражения и должны определяться следующим образом: 6378136,0 м; 350000,0 м.

Значение должно получаться на основании данных из действующей редакции ИКД GPS:

,                                                    (3)

,                                                        (4)

, 0,416,                                                     (5)

, -0,416,                                                  (6)