agosty.ru35. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ. МАШИНЫ КОНТОРСКИЕ35.020. Информационные технологии (ИТ) в целом

ПНСТ 785-2022 Искусственный интеллект для навигационных систем воздушных судов гражданской авиации. Алгоритм обработки информации для средств мониторинга глобальной навигационной спутниковой системы. Общие требования

Обозначение:
ПНСТ 785-2022
Наименование:
Искусственный интеллект для навигационных систем воздушных судов гражданской авиации. Алгоритм обработки информации для средств мониторинга глобальной навигационной спутниковой системы. Общие требования
Статус:
Принят
Дата введения:
01.01.2024
Дата отмены:
-
Заменен на:
-
Код ОКС:
35.020

Текст ПНСТ 785-2022 Искусственный интеллект для навигационных систем воздушных судов гражданской авиации. Алгоритм обработки информации для средств мониторинга глобальной навигационной спутниковой системы. Общие требования

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ


пнет 785— 2022


ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ ДЛЯ НАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ

Алгоритм обработки информации для средств мониторинга глобальной навигационной спутниковой системы.

Общие требования

Издание официальное

Москва Российский институт стандартизации 2022

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. № 99-пнст

Правила применения настоящего стандарта и проведения его мониторинга установлены в ГОСТР 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)

© Оформление. ФГБУ «РСТ», 2022

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

Содержание

  • 1 Область применения

  • 2 Нормативные ссылки

  • 3 Сокращения

  • 4 Назначение средств мониторинга глобальной навигационной спутниковой системы

  • 5 Требования к задачам алгоритма обработки информации для средств мониторинга глобальной навигационной спутниковой системы, решаемым с использованием методов искусственного интеллекта

  • 6 Требования к наборам исходных данных для обучения алгоритмов обработки информации для средств мониторинга глобальных навигационных систем

Приложение А (рекомендуемое) Пример формата RINEX для обучения алгоритмов обработки информации для средств мониторинга глобальной навигационной спутниковой системы

Приложение Б (обязательное) Пример наборов данных для обучения алгоритмов обработки информации для средств мониторинга глобальной навигационной спутниковой системы

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:

  • - приведены примеры задач средств мониторинга глобальной навигационной спутниковой системы, для решения которых могут применяться методы машинного обучения;

  • - формализованы требования к данным, необходимым для обучения алгоритмов мониторинга глобальной спутниковой системы.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ ДЛЯ НАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ

Алгоритм обработки информации для средств мониторинга глобальной навигационной спутниковой системы.

Общие требования

Artificial intelligence for civil aviation aircraft. Information processing algorithm for monitoring tools of the global navigation satellite system. General requirements

Срок действия — с 2024—01—01 до 2026—01—01

  • 1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на средства мониторинга глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS с использованием методов искусственного интеллекта.

Стандарт устанавливает технические и эксплуатационные требования, методы и требуемые результаты испытаний средств мониторинга глобальной навигационной спутниковой системы, реализующей алгоритмы обработки информации с использованием методов искусственного интеллекта.

  • 2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 54460 Глобальные навигационные спутниковые системы. Система мониторинга и контроля целостности. Общие технические требования и методы испытаний

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, не затрагивающей эту ссылку.

  • 3 Сокращения

В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

ГЛОНАСС — глобальная навигационная спутниковая система;

Издание официальное

GPS — система глобального позиционирования;

ГНСС — глобальная навигационная спутниковая система;

RINEX — формат обмена данными для файлов исходных данных спутниковых навигационных приемников (Receiver Independent Exchange Format).

  • 4 Назначение средств мониторинга глобальной навигационной спутниковой системы

Назначение средств мониторинга ГНСС ГЛОНАСС и GPS на территории Российской Федерации определяется ГОСТ Р 54460.

  • 5 Требования к задачам алгоритма обработки информации для средств мониторинга глобальной навигационной спутниковой системы, решаемым с использованием методов искусственного интеллекта

Алгоритм обработки информации для средств мониторинга глобальной навигационной спутниковой системы с использованием методов искусственного интеллекта должен обеспечивать решение таких задач, как:

  • - обнаружение отказов спутников или созвездий, в том числе вызванных отказом наземной системы управления, с использованием алгоритмов контроля целостности ПНСТ 788;

  • - выявление наличия отраженных сигналов в области мониторинга, влияющих на точность определения потребителем вектора состояния;

  • - выявление эффектов ионосферных и тропосферных мерцаний;

  • - выявление фактов интерференции сигналов глобальных навигационных систем с сигналами искусственного происхождения («спуфинг»).

Применение методов искусственного интеллекта для решения данных задач является целесообразным в случае, если полученные результаты позволяют идентифицировать большее число случаев отказов и/или сформировать данные для дифференциальной коррекции со стороны потребителя для увеличения точности определения вектора состояния (координаты, скорость, время).

  • 6 Требования к наборам исходных данных для обучения алгоритмов обработки информации для средств мониторинга глобальных навигационных систем

  • 6.1 Данные для обучения в алгоритмах обработки информации для средств мониторинга глобальных навигационных систем должны содержать как минимум:

  • а) навигационные сообщения всех спутников, находящихся в зоне прямой видимости;

  • б) текущие необработанные измерения псевдослучайного кода и фазы несущей для всех спутников, находящихся в зоне прямой видимости;

  • в) текущие значения отношения «плотность сигнала на несущей — плотность шума» (C/N0) для всех спутников, находящихся в зоне прямой видимости;

  • г) текущие метеорологические данные, в том числе:

  • - атмосферное давление,

  • - температуру,

  • - относительную влажность,

  • - сухую и влажную тропосферную задержку в зените,

  • - скорость и направление ветра,

  • - тип и объем осадков.

  • 6.2 Для хранения исходных данных рекомендуется использовать формат RINEX (Receiver Independent Exchange Format) не ниже версии 2.11 с поддержкой навигационных сигналов ГЛОНАСС/ GPS, а также полного спектра источников метеорологических данных.

  • 6.3 Метаданные контрольного набора должны содержать как минимум:

  • - информацию о точном положении средства мониторинга;

  • - информацию об ожидаемой ошибке или событии и его природе;

  • - данные для дифференциальной коррекции навигационного решения потребителем.

  • 6.4 Отказы спутников или созвездий, отраженные сигналы, а также интерференция должны вноситься в обучающие данные посредством использования одного или нескольких имитаторов сигналов ГЛОНАСС/GPS или с помощью алгоритмической модификации исходных данных.

  • 6.5 Наборы исходных данных должны разделяться на обучающий, тестовый и демонстрационный с соблюдением критерия независимости.

Приложение А (рекомендуемое)

Пример формата RINEX для обучения алгоритмов обработки информации для средств мониторинга глобальной навигационной спутниковой системы

Данные наблюдений:

3.0

COMPACT RINEX FORMAT

CRINEX VERS / TYPE

RNX2CRX ver.4.

3.04

0.7

OBSERVATION DATA

27-Aug-M

■21 08:59

CRINEX PROG / DATE RINEX VERSION / TYPE

JPS2RIN v.2.0. AUTOMATIC BADG 12338М002

178

JAVAD GNSS IAA

20210827 085921 UTC

PGM / RUN BY / DATE OBSERVER / AGENCY MARKER NAME MARKER NUMBER

02682

-838283.3083

00328

0.0280

JAVAD TRE_3 DELTA 3.7.10 3865788.0417 4987639.8873

JAVRINGANT_DM JVDM 0.0000 0.0000

Oct,22,2020

REC # / TYPE / VERS APPROX POSITION XYZ ANT # / TYPE ANTENNA: DELTA H/E/N

G 20 C1C L1C

L2W D2W

D1C

S2W

SIC C1W L1W D1W S1W

C5X L5X D5X S5X

C2X L2X

D2X S2X C2W

SYS / # / OBS TYPES SYS / # / OBS TYPES

R 20 C1C L1C

L2P D2P

Die

S2P

SIC C1P LIP DIP SIP C3X L3X D3X S3X

C2C L2C

D2C S2C C2P

SYS / # / OBS TYPES SYS / # / OBS TYPES

E 20 C1X L1X

L7X D7X

D1X

S7X

SIX CSX L8X D8X S8X C5X L5X D5X S5X

C6X L6X

D6X S6X C7X

SYS / # / OBS TYPES SYS / # / OBS TYPES

12 R01 1 R02

R17 4 R22

30.000

-4 R07 5 R08 6 R09 -2

-3 R23 3 R24 2

R10 -7 Rll 0 R16 -1

GLONASS SLOT / FRQ # GLONASS SLOT / FRQ # INTERVAL

2021 8

27

8 0 0.0000000

GPS

TIME OF FIRST OBS

2021 8

18

27

8 59 30.0000000

GPS

TIME OF LAST OBS LEAP SECONDS

G L1C 0.00000

11

G05 G08 G10 G13 G14

G32

G15 G18

G23 G24 G27

SYS / PHASE SHIFT SYS / PHASE SHIFT

G L1W -0.25000

11

G05 G08 G10 G13 G14

G32

G15 G18

G23 G24 G27

SYS / PHASE SHIFT SYS / PHASE SHIFT

G L2W 0.00000

11

G05 G08 G10 G13 G14

G32

G15 G18

G23 G24 G27

SYS / PHASE SHIFT SYS / PHASE SHIFT

G L2X 0.25000

10

G05 G08 G10 G14 G15

G18 G23

G24 G27 G32

SYS / PHASE SHIFT

G L5X 0.25000

08

G08 G10 G14 G18 G23

G24 G27

G32

SYS / PHASE SHIFT

R L1C 0.00000

12

R01 R02 R07 R08 R09

R23 R24

R10 Rll

RI6 RI7 R22

SYS / PHASE SHIFT SYS / PHASE SHIFT

R LIP -0.25000

12

R01 R02 R07 R08 R09

R23 R24

R10 Rll

RI6 RI7 R22

SYS / PHASE SHIFT SYS / PHASE SHIFT

R L2C 0.25000

12

R01 R02 R07 R08 R09

R23 R24

R10 Rll

RI6 RI7 R22

SYS / PHASE SHIFT SYS / PHASE SHIFT

R L2P 0.00000

R L3X 0.25000

09

02

R01 R02 R07 R08 R09

R09 R23

Rll R16

R17 R24

SYS / PHASE SHIFT SYS / PHASE SHIFT

E L1X 0.50000

09

E02 E03 E07 E08 E13

E14 E25

E26 E33

SYS / PHASE SHIFT

E L5X 0.25000

09

E02 E03 E07 E08 E13

E14 E25

E26 E33

SYS / PHASE SHIFT

E L6X 0.50000

09

E02 E03 E07 E08 E13

E14 E25

E26 E33

SYS / PHASE SHIFT

E L7X 0.25000

09

E02 E03 E07 E08 E13

E14 E25

E26 E33

SYS / PHASE SHIFT

E L8X 0.25000

09

E02 E03 E07 E08 E13

E14 E25

E26 E33

SYS / PHASE SHIFT

Навигационные данные:

3.04 N: GNSS NAV DATA Е: Galileo RINEX VERSION / TYPE

JPS2RIN v.2.0.178 JAVAD GNSS 20210827 085922 UTC PGM / RUN BY I DATE

18 LEAP SECONDS

GAL 6.5750D+01 3.9063D-02 8.6365D-03 0.0000D+00 IONOSPHERIC CORR

GAUT 1.2107193470D-08-7.105427358D-15 432000 2172 TIME SYSTEM CORR

GAGP 1.4348188415D-08-8.881784197D-15 432000 2172 TIME SYSTEM CORR

END OF HEADER

E21 2021 08 27 04 50 00-6.843618466519D-04-2.188471626141D-12 0.000000000000D+00 1.090000000000D+02 7.156250000000D+01 3.377283534558D-09-1.876781663490D+00 3.425404429436D-06 2.151016378775D-04 3.108754754066D-06 5.440611875534D+03 4.494000000000D+05 2.048909664154D-08-1.057783147908D+00-3.911554813385D-08 9.760040830591D-01 2.822812500000D+02-1.802897742225D+00-5.860601260424D-09 2.085801167705D-10 2.580000000000D+02 2.172000000000D+03 0.000000000000D+00 3.119999885559D+00 0.000000000000D+00 1.862645149231D-09 0.000000000000D+00 4.501500000000D+05

E21 2021 08 27 04 50 00-6.843626033515D-04-2.174260771426D-12 0.000000000000D+00 1.090000000000D+02 7.156250000000D+01 3.377283534558D-09-1.876781663490D+00 3.425404429436D-06 2.151016378775D-04 3.108754754066D-06 5.440611875534D+03 4.494000000000D+05 2.048909664154D-08-1.057783147908D+00-3.911554813385D-08 9.760040830591D-01 2.822812500000D+02-1.802897742225D+00-5.860601260424D-09 2.085801167705D-10 5.170000000000D+02 2.172000000000D+03 0.000000000000D+00 3.119999885559D+00 0.000000000000D+00 1.862645149231D-09 2.095475792885D-09 4.500640000000D+05

E01 2021 08 27 05 10 00-1.180269289762D-03-8.029132914089D-12 0.000000000000D+00 1.110000000000D+02 7.421875000000D+01 3.436214560701D-09-2.674805905637D+00 3.537163138390D-06 2.661625621840D-04 3.283843398094D-06 5.440601964951D+03 4.506000000000D+05-1.117587089539D-08-1.054915851880D+00-7.450580596924D-09 9.764296912788D-01 2.766250000000D+02-1.606158652623D+00-5.901674399856D-09 2.307238962907D-10 2.580000000000D+02 2.172000000000D+03 0.000000000000D+00 3.119999885559D+00 0.000000000000D+00 0.000000000000D+00 0.000000000000D+00 4.513000000000D+05

E01 2021 08 27 05 10 00-1.180269988254D-03-8.014922059374D-12 0.000000000000D+00 1.110000000000D+02 7.421875000000D+01 3.436214560701D-09-2.674805905637D+00 3.537163138390D-06 2.661625621840D-04 3.283843398094D-06 5.440601964951D+03 4.506000000000D+05-1.117587089539D-08-1.054915851880D+00-7.450580596924D-09 9.764296912788D-01 2.766250000000D+02-1.606158652623D+00-5.901674399856D-09 2.307238962907D-10 5.170000000000D+02 2.172000000000D+03 0.000000000000D+00 3.119999885559D+00 0.000000000000D+00 0.000000000000D+00 0.000000000000D+00 4.512640000000D+05

E05 2021 08 27 06 00 00-2.540823770687D-04 3.041122909053D-12 0.000000000000D+00 1.160000000000D+02-7.728125000000D+01 3.273707791641D-09 2.429499218783D+00 -3.628432750702D-06 8.129829075187D-05 7.720664143562D-06 5.440627880096D+03 4.536000000000D+05 6.519258022308D-08 3.129438226943D+00-2.235174179077D-08 9.557826667673D-01 1.695312500000D+02-3.346147561506D-01-5.748096574152D-09 -3.028697585983D-10 2.580000000000D+02 2.172000000000D+03 0.000000000000D+00 3.119999885559D+00 0.000000000000D+00 3.725290298462D-09 0.000000000000D+00 4.543500000000D+05

Метеорологические данные:

2 .

10

METEOROLOGICAL DATA

RINEX VERSION /

TYPE

WXT2RN

IAA 27-AUG-21 09:55

UTC PGM / RUN BY / DATE

BADG

MARKER NAME

12338М002

MARKER NUMBER

3

TD PR

HR

# / TYPES OF OBSERV

Vaisala

THERMOCAP

. 3

TD SENSOR MOD/TYPE/ACC

Vaisala

BAROCAP

.5

PR SENSOR MOD/TYPE/ACC

Vaisala

HUMICAP

3.0

HR SENSOR MOD/TYPE/ACC

. 0

.0 .0 813.0

TD SENSOR POS XYZ/H

.0

.0 .0 813.0

PR SENSOR POS XYZ/H

.0

.0 .0 813.0

HR SENSOR POS XYZ/H

END OF HEADER

21 08

27 09 00 00

19.7 921.2 35.2

21 08

27 09 10 00

19.9 921.2 36.2

21 08

27 09 20 00

19.6 921.2 36.5

21 08

27 09 30 00

20.2 921.2 35.8

21 08

27 09 40 00

20.0 921.2 37.2

21 08

27 09 50 00

19.8 921.1 37.4

Приложение Б (обязательное)

Пример наборов данных для обучения алгоритмов обработки информации для средств мониторинга глобальной навигационной спутниковой системы

Б.1 Наборы данных для обучения алгоритмов обработки информации для средств мониторинга глобальной навигационной спутниковой системы приведены на съемном носителе, прилагаемом к настоящему стандарту.

Каждый набор данных содержит 24 ч непрерывных наблюдений.

Таблица Б.1 — Перечень наборов данных

Номер

Координаты

Описание

001

56.0215, 37.2145

Россия, Менделееве

Неделя: 2173

Дата: 29.08.2021

Стабильное навигационное поле.

Низкие ошибки позиционирования (до 10 м)

002

59.7718, 30.3278

Россия, Санкт-Петербург

Неделя: 2171

Дата: 17.08.2021

Низкая видимость спутников ГЛОНАСС и GPS.

Высокие ошибки позиционирования (свыше 100 м)

003

60.5329, 29.7809

Россия, Светлое

Неделя: 2117

Дата: 03.08.2020

Низкая видимость спутников ГЛОНАСС.

Высокие ошибки позиционирования (свыше 200 м)

004

43.7884, 41.5651

Россия, Зеленчукская

Неделя: 2173

Дата: 30.08.2021

Стабильное навигационное поле.

Низкие ошибки позиционирования (до 10 м)

005

51.3540, 12.3741

Германия, Лейпциг

Неделя: 2140

Дата: 12.01.2021

Стабильное навигационное поле.

Низкие ошибки позиционирования (до 5 м)

УДК 004.89


ОКС 35.020

Ключевые слова: искусственный интеллект, навигационные системы, воздушное судно, гражданская авиация, алгоритм, обработка информации, средства мониторинга, глобальная навигационная спутниковая система

Редактор З.А. Лиманская Технический редактор И.Е. Черепкова Корректор Р.А. Ментова Компьютерная верстка А.Н. Золотаревой

Сдано в набор 10.11.2022. Подписано в печать 15.11.2022. Формат 60х841/в. Гарнитура Ариал. Усл. печ. л. 1,40. Уч.-изд. л. 1,26.

Подготовлено на основе электронной версии, предоставленной разработчиком стандарта

Создано в единичном исполнении в ФГБУ «РСТ» , 117418 Москва, Нахимовский пр-т, д. 31, к. 2.

Превью ПНСТ 785-2022 Искусственный интеллект для навигационных систем воздушных судов гражданской авиации. Алгоритм обработки информации для средств мониторинга глобальной навигационной спутниковой системы. Общие требования