gyroscopyГироскопия и навигацияGiroskopiya i Navigatsiya / Gyroscopy and Navigation0869-70352075-0927AO «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»10.17285/0869-7035.2018.27.1.047-060gyroscopy-236Research ArticleСтатьиО начальной выставке и оценке погрешностей измерительного модуля бинс с использованием спутниковых фазовых измеренийInitial Alignment of SINS Measuring Unit and Estimation of Its Errors Using Satellite Phase MeasurementsЕмельянцев,Г. И.Emel'yantsevG. I.

Емельянцев Геннадий Иванович. Доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник

СтепановА. П.StepanovA. P.

Степанов Алексей Петрович. Кандидат технических наук, старший научный сотрудник 

БлажновБ. А.BlazhnovB. A.

Блажнов Борис Александрович. Кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник

АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», Университет ИТМО (С.-Петербург).РоссияConcern CSRI Elektropribor, JSC, ITMO University, St. Petersburg, RussiaRussian FederationАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор» (С. -Петербург)РоссияConcern CSRI Elektropribor, JSC, ITMO University, St. Petersburg, RussiaRussian Federation2019131120252714760Copyright © Емельянцев, Г.И., Степанов А.П., Блажнов Б.А., 20252025Емельянцев, Г.И., Степанов А.П., Блажнов Б.А.Emel'yantsev G.I., Stepanov A.P., Blazhnov B.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.gyroscopy.ru/jour/article/view/236

Рассматривается задача начальной выставки и периодической оценки дрейфов гироскопов и погрешностей акселерометров бесплатформенной инерциальной навигационной системы (БИНС) на волоконно-оптических гироскопах (ВОГ) навигационного класса точности в условиях морского объекта с использованием спутниковых фазовых измерений от мультиантенной аппаратуры. Решение задачи осуществляется в рамках построения интегрированной инерциальноспутниковой системы по сильносвязанной схеме, содержащей инерциальный измерительный модуль (ИИМ) БИНС и мультиантенный спутниковый модуль. В составе спутникового модуля имеются две антенные базы и используются приемники с общим опорным генератором. Исключение неоднозначности фазовых измерений и отбраковка недостоверных измерений осуществляется с опорой на данные БИНС. Приводятся результаты совместной обработки по алгоритмам построения интегрированной системы в пакете Matlab (Simulink) данных стендовых испытаний ИИМ на ВОГ навигационного класса точности и виртуального модельного спутникового модуля.

The paper addresses the problem of initial alignment and periodical estimation of gyro drifts and accelerometer errors in a strapdown inertial navigation system (SINS) on fiber-optic gyros (FOG) of navigation grade onboard a marine vehicle, using satellite phase measurements from multi-antenna equipment. The problem is solved through constructing a tightly-coupled INS/GNSS system which comprises an inertial measuring unit (IMU) of SINS, and a multi-antenna satellite module. The satellite module has two antenna baselines and employs receivers with a common reference oscillator. Based on the SINS data, the ambiguity of phase measurements is excluded and false measurements are sorted out. The results of joint processing of the bench test data for the navigation grade FOG-based IMU (designed by Concern CSRI Elektropribor JSC) and a virtual simulated satellite module are presented. The data processing was carried out using the algorithms of integrated system construction in MATLAB (Simulink) package.

Бесплатформенная инерциальная навигационная системаволоконно-оптический гироскопспутниковая навигационная системаугломерные фазовые измеренияинтегрированная система.Strapdown inertial navigation systemfiber-optic gyrosatellite navigation system angular phase measurementsintegrated system.ReferencesPaturel, Y., Rumoroso, V., Chapelon, A., Honthaas, J., MARINS, the First FOG Navigation System for Submarines, Symposium Gyro Technology, 2006.Paturel, Y., Rumoroso, V., Chapelon, A., and Honthaas, J., MARINS, the first FOG navigation system for submarines, Symposium Gyro Technology, 2006.www.ixblue.comwww.ixblue.com.Емельянцев Г.И., Сай Т. О наблюдаемости восточного дрейфа инерциального измерительного модуля в условиях специального маневрирования объекта // Гироскопия и навигация. 2005. №4(51). С. 32–41.Emel’yantsev, G.I., and Sai, Т., Observability of inertial measuring unit east drift during special maneuvering of vehicle, Giroskopiya i navigatsiya, 2005, no. 4(51), pp. 32–41.Levinson, E., Majure, R., MARLIN – Next generation marine inertial navigator, Symposium Gyro Technology, Stuttgart, 22–23 Sept., 1987.Levinson, E., and Majure, R., MARLIN – Next generation marine inertial navigator, Symposium Gyro Technology, Stuttgart, 22–23 Sept., 1987.Barbour, N., Schmidt, G., Inertial Sensor Technology Trends, IEEE Sensors Journal, 2001, vol. 1, no. 4, pp. 332–339.Barbour, N., and Schmidt, G., Inertial sensor technology trends, IEEE Sensors Journal, 2001 vol. 1, no. 4, pp. 332–339.www.sperrymarine.com.www.sperrymarine.com.www.litef.com.www.litef.com.Ed. Walsh Navy and industry investigate new super-accurate optical gyros for possible use on ballistic missile submarines, Military & Aerospace Electronics, 2001Walsh, E., Navy and industry investigate new super-accurate optical gyros for possible use on ballistic missile submarines, Military & Aerospace Electronics, 2001, no. 12.Емельянцев Г.И., Степанов А.П. Интегрированные инерциально-спутниковые системы ориентации и навигации. СПб.: АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2016. 394 с.Emel’yantsev, G.I., and Stepanov, A.P., Integrirovannye inertsial'no sputnikovye sistemy navigatsii i orientatsii (Integrated Inertial Satellite Systems of Orientation and Navigation), St. Petersburg: Concern CSRI Elektropribor, 2016.Guo Wei, Xingwu Long, Xudong Yu, Research on High Precision Rotating Inertial Navigation System with Ring Laser Gyroscope, 22th Saint Peters-burg International Conference on Integrated Navigation Systems, 2015.Guo Wei, Xingwu Long, and Xudong Yu, Research on high precision rotating inertial navigation system with ring laser gyroscope, Proc. 22th Saint Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems, 2015, pp. 279–282.Бранец В.Н., Шмыглевский И.П. Введение в теорию бесплатформенных инерциальных навигационных систем. М.: Наука, 1992. 280 с.Branets, V.N., and Shmyglevskii, I.P., Vvedeniye v teoriyu besplatformennykh inertsial’nykh navigatsionnykh system (Getting Started with Theory of Strapdown Inertial Navigation Systems) Moscow: Nauka, 1992.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.