<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">gyroscopy</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Гироскопия и навигация</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Giroskopiya i Navigatsiya / Gyroscopy and Navigation</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">0869-7035</issn><issn pub-type="epub">2075-0927</issn><publisher><publisher-name>AO «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id custom-type="edn" pub-id-type="custom">YRCARR</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">gyroscopy-149</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>Статьи</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Метод оценки погрешности навигационных приборов с помощью лабораторных стендов в условиях, приближенных к эксплуатации на судне</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Method of Estimating the Error of Navigation Devices Using Laboratory Benches under Conditions Close to Operation on Board a Ship</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-3562-6815</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Грязин</surname><given-names>Д. Г.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Gryazin</surname><given-names>D. G.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Грязин Дмитрий Геннадиевич. Доктор технических наук, профессор, главный метролог – начальник отдела. Действительный член международной общественной организации «Академия навигации и управления движением»</p><p>Санкт-Петербург</p></bio><bio xml:lang="en"><p>St. Petersburg</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0001-7924-7169</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Белова</surname><given-names>О. О.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Belova</surname><given-names>O. O.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Белова Ольга Олеговна. Кандидат технических наук, заместитель главного метролога – начальника отдела</p><p>Санкт-Петербург</p></bio><bio xml:lang="en"><p>St. Petersburg</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»; Университет ИТМО</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Concern CSRI Elektropribor, JSC; ITMO University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>АО Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Concern CSRI Elektropribor, JSC</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2025</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>30</day><month>07</month><year>2025</year></pub-date><volume>33</volume><issue>2</issue><fpage>131</fpage><lpage>141</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Грязин Д.Г., Белова О.О., 2025</copyright-statement><copyright-year>2025</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Грязин Д.Г., Белова О.О.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Gryazin D.G., Belova O.O.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.gyroscopy.ru/jour/article/view/149">https://www.gyroscopy.ru/jour/article/view/149</self-uri><abstract><p>В статье предложены новые подходы к оценке погрешности навигационных приборов в динамическом режиме, представляющей собой стационарный процесс. Они основаны на воспроизведении псевдослучайных колебаний в заданном спектре частот в соответствии с условиями эксплуатации на судне. Методы адаптированы для применения на существующем испытательном оборудовании и позволяют упростить экспериментальную оценку погрешности при контроле характеристик серийных изделий. Апробация осуществлялась в лабораторных условиях при оценке погрешностей электронного кренометра и магнитного компаса в динамическом режиме. Результаты этих экспериментов согласуются с полученными ранее в ходе натурных исследований. Погрешность электронного кренометра оценивалась также в динамическом режиме с помощью детерминированного подхода – при воспроизведении гармонических колебаний с известной частотой и амплитудой. Показано, что погрешность, полученная при детерминированном подходе, не в полной мере отражает реальную погрешность приборов в условиях их эксплуатации.Предложенные методы позволяют сократить время оценки погрешности датчиков и систем с нескольких часов до 15-20 минут, так как не требуют выполнения измерений на каждой частоте в отдельности. С их помощью можно также получить дополнительную информацию о составляющих погрешности приборов. Сделан вывод о том, что при оценке погрешности приборов в динамическом режиме на испытательном стенде целесообразно воспроизводить входное воздействие, соответствующее конкретным условиям эксплуатации.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The article proposes new approaches to estimating the error of navigation devices in the dynamic mode, which is a stationary process. These approaches are based on generating pseudo-random oscillations in a given frequency spectrum in accordance with the operating conditions on board a ship. The approaches are adapted for use on available testing equipment and make it possible to simplify the experimental error estimation when monitoring the performance of serial products. Testing was carried out in laboratory conditions with estimating the errors of an electronic inclinometer and a magnetic compass in the dynamic mode. The results of these experiments are consistent with those obtained earlier during field research. The error of the electronic inclinometer was also estimated in the dynamic mode using a deterministic approach – when generating harmonic oscillations with a known frequency and amplitude. It is shown that the error obtained with the deterministic approach does not fully display the real error of the devices under their operating conditions.The proposed methods allow us to reduce the time for estimating the error of sensors and systems from several hours to 15-20 minutes, because they do not require separate measurements at each frequency. These methods also allow obtaining additional information on the components of the device error. It is concluded that when assessing the error of devices in the dynamic mode on a test bench, it is advisable to generate an input signal corresponding to specific operating conditions.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>погрешность в динамическом режиме</kwd><kwd>спектральная плотность</kwd><kwd>стенды</kwd><kwd>испытания</kwd><kwd>навигационные приборы</kwd><kwd>электронный кренометр</kwd><kwd>магнитный компас</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>dynamic error</kwd><kwd>spectral density</kwd><kwd>test benches</kwd><kwd>tests</kwd><kwd>navigation devices</kwd><kwd>electronic inclinometer</kwd><kwd>magnetic compass</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">РМГ 29-2013. Государственная система обеспечения единства измерений. Метрология. Основные термины и определения. М.: Стандартинформ, 2014. 55 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">РМГ 29-2013. Государственная система обеспечения единства измерений. Метрология. Основные термины и определения. М.: Стандартинформ, 2014. 55 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">РМГ 29-99. Государственная система обеспечения единства измерений. Метрология. Основные термины и определения. М.: Стандартинформ, 2008. 58 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">РМГ 29-99. Государственная система обеспечения единства измерений. Метрология. Основные термины и определения. М.: Стандартинформ, 2008. 58 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Распопов В.Я. Микромеханические приборы. М.: Машиностроение, 2007. 400 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Распопов В.Я. Микромеханические приборы. М.: Машиностроение, 2007. 400 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">https://blog.goldsupplier.com/ru/coefficient-of-friction-testing/</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">https://blog.goldsupplier.com/ru/coefficient-of-friction-testing/</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Техническая кибернетика. Теория автоматического регулирования: в 4 кн. Книга 2. Анализ и синтез линейных непрерывных и дискретных систем автоматического регулирования / под ред. В. В. Солодовникова. М.: Машиностроение, 1967. 682 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Техническая кибернетика. Теория автоматического регулирования: в 4 кн. Книга 2. Анализ и синтез линейных непрерывных и дискретных систем автоматического регулирования / под ред. В. В. Солодовникова. М.: Машиностроение, 1967. 682 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Быстров С.В., Григорьев В.В., Мансурова О.К. и др. Анализ свойств динамических систем // Изв. вузов. Приборостроение. 2019. Т. 62. №10. С. 886–892.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Быстров С.В., Григорьев В.В., Мансурова О.К. и др. Анализ свойств динамических систем // Изв. вузов. Приборостроение. 2019. Т. 62. №10. С. 886–892.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Балакирев В.С., Дудников Е.Г., Цирлин А.М. Экспериментальное определение динамических характеристик промышленных объектов управления. М.: Энергия, 1967. 232 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Балакирев В.С., Дудников Е.Г., Цирлин А.М. Экспериментальное определение динамических характеристик промышленных объектов управления. М.: Энергия, 1967. 232 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Макаров И.М., Менский Б.М. Линейные автоматические системы. М.: Машиностроение, 1982. 504 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Макаров И.М., Менский Б.М. Линейные автоматические системы. М.: Машиностроение, 1982. 504 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пахоменков Ю.М. Идентификация постоянной времени динамического звена по мгновенным значениям переходной функции с учетом погрешностей измерений // Системы управления и обработки информации. 2020. №4 (51). С. 45–52.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Пахоменков Ю.М. Идентификация постоянной времени динамического звена по мгновенным значениям переходной функции с учетом погрешностей измерений // Системы управления и обработки информации. 2020. №4 (51). С. 45–52.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Felski, A., Jaskólski, K., Zwolak, K., Piskur, P., Analysis of Satellite Compass Error’s Spectrum, Sensors (Basel), 2020, Jul 22; 20 (15):4067, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7435794.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Felski, A., Jaskólski, K., Zwolak, K., Piskur, P., Analysis of Satellite Compass Error’s Spectrum, Sensors (Basel), 2020, Jul 22; 20 (15):4067, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7435794.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Артамонов Д.В., Литвинов А.Н., Юрков Н.К. Методика проведения экспериментально-теоретических динамических исследований в процессе проектирования приборных устройств // Надежность и качество сложных систем. 2017. №4 (20). С. 28–34.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Артамонов Д.В., Литвинов А.Н., Юрков Н.К. Методика проведения экспериментально-теоретических динамических исследований в процессе проектирования приборных устройств // Надежность и качество сложных систем. 2017. №4 (20). С. 28–34.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Харкевич А.А. Спектры и анализ. М.: Гос. изд. технико-теоретической литературы, 1953. 215 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Харкевич А.А. Спектры и анализ. М.: Гос. изд. технико-теоретической литературы, 1953. 215 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Свешников А.А. Прикладные методы теории случайных функций. М.: Наука, 1968. 449 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Свешников А.А. Прикладные методы теории случайных функций. М.: Наука, 1968. 449 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Рози А.М. Теория информации и связи. М.: Энергия, 1971. 184 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Рози А.М. Теория информации и связи. М.: Энергия, 1971. 184 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лэндли Р., Дэвис Д., Албрехт А. Справочник радиоинженера. М.: Гос. энергетическое издательство, 1961. 704 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Лэндли Р., Дэвис Д., Албрехт А. Справочник радиоинженера. М.: Гос. энергетическое издательство, 1961. 704 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1974. 832 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1974. 832 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бендат Дж., Пирсол А. Измерение и анализ случайных процессов. М.: Мир, 1971. 408 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Бендат Дж., Пирсол А. Измерение и анализ случайных процессов. М.: Мир, 1971. 408 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Способ определения динамических погрешностей микромеханических инерциальных датчиков и инерциальных измерительных модулей на их основе. Патент на изобретение №2546983, авторы Грязин Д.Г, Величко О.О. Опубликовано: 10.04.2015. Бюл. № 10.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Способ определения динамических погрешностей микромеханических инерциальных датчиков и инерциальных измерительных модулей на их основе. Патент на изобретение №2546983, авторы Грязин Д.Г, Величко О.О. Опубликовано: 10.04.2015. Бюл. № 10.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Грязин Д.Г., Падерина Т.В. Разработка электронного кренодифферентометра на микромеханических датчиках, свободного от действия переносных ускорений // Гироскопия и навигация. 2023. Т. 31. №2 (121). С. 51–64.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Грязин Д.Г., Падерина Т.В. Разработка электронного кренодифферентометра на микромеханических датчиках, свободного от действия переносных ускорений // Гироскопия и навигация. 2023. Т. 31. №2 (121). С. 51–64.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кардашинский-Брауде Л.А. Современные судовые магнитные компасы. СПб.: ФГУП «ГНЦ РФ ЦНИИ «Электроприбор», 1999. 138 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Кардашинский-Брауде Л.А. Современные судовые магнитные компасы. СПб.: ФГУП «ГНЦ РФ ЦНИИ «Электроприбор», 1999. 138 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit21"><label>21</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Грязин Д.Г., Гороховский К.С. Новые средства контроля динамических погрешностей магнитных компасов // Изв. вузов. Приборостроение. 2021. Т. 64. № 7. С. 567–575.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Грязин Д.Г., Гороховский К.С. Новые средства контроля динамических погрешностей магнитных компасов // Изв. вузов. Приборостроение. 2021. Т. 64. № 7. С. 567–575.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit22"><label>22</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Hangfang Zhao, Lin Gui, Nonparametric and parametric methods of spectral analysis, MATEC Web of Conferences, 2019, 283, 07002, FCAC 2018, https://doi.org/10.1051/matecconf/201928307002.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Hangfang Zhao, Lin Gui, Nonparametric and parametric methods of spectral analysis, MATEC Web of Conferences, 2019, 283, 07002, FCAC 2018, https://doi.org/10.1051/matecconf/201928307002.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit23"><label>23</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Боронахин А.М., Вейнмейстер А.В. и др. Метод оценки динамических погрешностей испытательных стендов, предназначенных для калибровки инерциальных датчиков // Материалы XXXII конференции памяти Н.Н.Острякова. СПб.: ЦНИИ «Электроприбор», 2020. С. 108–110.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Боронахин А.М., Вейнмейстер А.В. и др. Метод оценки динамических погрешностей испытательных стендов, предназначенных для калибровки инерциальных датчиков // Материалы XXXII конференции памяти Н.Н.Острякова. СПб.: ЦНИИ «Электроприбор», 2020. С. 108–110.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit24"><label>24</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Иванов П.А, Лазарев В.А. и др. Исследование характеристик трехосного стенда для испытаний навигационных систем // Гироскопия и навигация. 2022. Т. 30. №3 (118). С. 80–93. DOI 10.17285/0869-7035.00100.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Иванов П.А, Лазарев В.А. и др. Исследование характеристик трехосного стенда для испытаний навигационных систем // Гироскопия и навигация. 2022. Т. 30. №3 (118). С. 80–93. DOI 10.17285/0869-7035.00100.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit25"><label>25</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Анисимов С.А. Динамические методы аттестации испытательных стендов для калибровки инерциальных систем // Материалы XIV конференции молодых ученых «Навигация и управление движением». СПб.: ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2012. 515 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Анисимов С.А. Динамические методы аттестации испытательных стендов для калибровки инерциальных систем // Материалы XIV конференции молодых ученых «Навигация и управление движением». СПб.: ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2012. 515 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit26"><label>26</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Vasilevskyi, O., Kulakov, P., Spectral method to evaluate the uncertainty of dynamic measurements, Technical Electrodynamics, 2017, 4(4):72–78, https://www.researchgate.net/.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vasilevskyi, O., Kulakov, P., Spectral method to evaluate the uncertainty of dynamic measurements, Technical Electrodynamics, 2017, 4(4):72–78, https://www.researchgate.net/.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
