gyroscopyГироскопия и навигацияGiroskopiya i Navigatsiya0869-70352075-0927AO «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»10.17285/0869-7035.0003gyroscopy-257Research ArticleСтатьиРасширение алгоритмов БИНС для решения задач полярной навигацииExtension of the Basic Strapdown INS Algorithms to Solve Polar Navigation ProblemsБабичО. А.BabichO. A.

Бабич Олег Александрович. Доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник. Действительный член общественного объединения «Академия навигации и управления движением».

Московский институт электромеханики и автоматикиРоссияMoscow Institute of Electromechanics and Automatics, RussiaRussian Federation201917112025273103118Copyright © Бабич О.А., 20252025Бабич О.А.Babich O.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/257

Прямоугольная геоцентрическая система координат (Earth-Centered, Earth-Fixed – ECEF) не имеет особых точек в околоземном пространстве, поэтому ее можно использовать в качестве основной для навигации в полярных зонах Земли. В статье предлагается алгоритм для вычисления прямоугольных координат в виде дополнительной части к базовому алгоритму бесплатформенной инерциальной навигационной системы (БИНС), который рутинно работает от взлета и до посадки. На основании вычисления текущих прямоугольных координат самолета в полярных областях строится закон управления, обеспечивающий навигацию самолета по принципу «из точки в точку».

The Earth-centered, Earth-fixed (ECEF) frame does not have any specific points in the near-Earth space; therefore, it can be used as the basic one for navigation in the polar regions. The paper considers a new algorithm for calculation of ECEF coordinates. The proposed algorithm is complementary to the basic strapdown INS algorithm, which

functions in its normal mode from aircraft takeoff to landing. In the polar regions, the aircraft control law that supports flights on the point-topoint principle is based on calculation of ECEF coordinates.

Полярная навигациябесплатформенная инерциальная навигационная системаакселерометргироскопстереографическая проекция.Рolar navigationstrapdown inertial navigation system (SINS)accelerometergyrowander azimuthstereographic projection.ReferencesSavage, P.G., Strapdown Analytics – Second Edition, Strapdown Associates, Inc., Maple Plane, Minnesota, 2007, pp. 5–19, 5–22.Savage, P.G., Strapdown Analytics – Second Edition, Strapdown Associates, Inc., Maple Plane, Minnesota, 2007, pp. 5–19, 5–22.Savage, P.G., Computational Elements for Strapdown Systems, Low Cost Navigation Sensors and Integration Technology, NATO RTO-EN-SET-116, October 2008, pp. 3–3, 3–4.Savage, P.G., Computational Elements for Strapdown Systems, Low Cost Navigation Sensors and Integration Technology, NATO RTO-EN-SET-116, October 2008, pp. 3–3, 3–4.Бабич О.А. Обработка информации в навигационных комплексах. М.: Машиностроение, 1991. С. 105, 264.Babich, O.A., Obrabotka informatsii v navigatsionnykh kompleksakh (Information Processing in Navigation Systems), Мoscow: Mashinostroenie, 1991.Maclure, K.C., Polar Navigation, Arctic, 1949, 2(3), 183–194.Maclure, K.C., Polar navigation, Arctic, 1949, 2(3), pp. 183–194.Yi-qing Yao, Xiao-su Xu, Yao Li, Yi-ting Liu, Jin Sun and Jin-wu Tong, Transverse Navigation under Ellipsoidal Earth Model and its Performance in both Polar and Nonpolar areas, The Journal of Navigation, 2016, vol. 69, issue 2, pp. 335–352. DOI:10.1017/S0373463315000715.Yi-qing Yao, Xiao-su Xu, Yao Li, Yi-ting Liu, Jin Sun, and Jin-wu Tong, Transverse navigation under ellipsoidal Earth model and its performance in both Polar and Nonpolar areas, The Journal of Navigation, 2016, vol. 69, issue 2, pp. 335–352. DOI:10.1017/S0373463315000715.Introduction to Modern Navigation Systems, Published by Esmat Bekir, Word Scientific Publishing Co. Pte.Ltd. 5 Toh Tuck Link, Singapour 596224.Introduction to Modern Navigation Systems, Published by Esmat Bekir, Word Scientific Publishing Co. Pte.Ltd. 5 Toh Tuck Link, Singapour 596224.BoeingAero, Polar Route Operationes, http//www.boeing.com/commertial/aeromagazine/aero--16/polar.html.BoeingAero, Polar Route Operations, http//www.boeing.com/commertial/aeromagazine/aero--16/polar.html.Юманов В.С. Алгоритм преобразования квазигеографических координат, предусматривающий возможность работы в различных эллипсоидах // XV конференция молодых ученых «Навигация и управление движением». СПб.: АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор». СПб., 2013. С. 95–100.Yumanov, V.S., Algorithm for the transformation of quasigeographical coordinates providing for the possibility of working in various ellipsoids, XV konferentsiya molodykh uchenykh “Navigatsiya i upravlenie dvizheniem” (15th Conference of Young Scientists “Navigation and Motion Control), St. Petersburg: TsNII Elektropribor, 2013, pp. 95–100.Современные методы и средства измерения параметров гравитационного поля Земли. Под общей ред. акад. РАН В.Г. Пешехонова; науч. редактор д.т.н. О.А. Степанов. СПб.: ГНЦ РФ АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2017. С. 201.Sovremennyye metody i sredstva izmereniya parametrov gravitatsionnogo polya Zemli (Modern technologies and methods for measuring the Earth’s Gravity Field Parameters), Peshekhonov, V.G., Gen. ed., Stepanov, O.A., Sci. ed., St.Petersburg: TsNII Elektropribor, 2017.Qian Li, Yueyang Ben, Fei Yu, and Jiubin Tan, Transversal Strapdown INS Based on Reference Ellipsoid for Vehicle in the Polar Region, IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2016, vol. 65, no. 9, pp. 7791–7795. DOI: 10.1109/TVT.2015.2497713.Qian Li, Yueyang Ben, Fei Yu, and Jiubin Tan, Transversal strapdown INS based on reference ellipsoid for vehicle in the Polar Region, IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2016, vol. 65, no. 9, pp. 7791–7795. DOI: 10.1109/TVT.2015.2497713.Fangjun Qin, Lubin Chang, and An Li, Improved Transversal Polar Navigation Mechanism for Strapdown INS using Ellipsoidal Earth Model, The Journal of Navigation, 2018, 71, 1460–1476. DOI: 10.1017/S0373463318000425.Fangjun Qin, Lubin Chang, and An Li, Improved transversal polar navigation mechanism for strapdown INS using ellipsoidal Earth model, The Journal of Navigation, 2018, 71, 1460–1476. DOI: 10.1017/S0373463318000425.Ruonan Wu, Qiuping Wu, Fengtian Han, Rong Zhang, Peida Hu, and Haixia Li, Hybrid Transverse Polar Navigation for High-Precision and Long-Term INSs, Sensors, 2018, 18, 1538. DOI: 10.3390/s18051538.Ruonan Wu, Qiuping Wu, Fengtian Han, Rong Zhang, Peida Hu, and Haixia Li, Hybrid Transverse Polar Navigation for High-Precision and Long-Term INSs, Sensors, 2018, 18, 1538. DOI: 10.3390/s18051538.

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