О решении навигационной задачи для летательных аппаратов с использованием инерциального модуля на микромеханических датчиках и наземных радиоориентиров
https://doi.org/10.17285/0869-7035.2017.25.1.003-017
Аннотация
Рассматривается решение задачи навигации для малоразмерного управляемого летательного аппарата (ЛА) при интеграции данных инерциального измерительного модуля (ИМ) на микромеханических датчиках (ММД) и приемника сигналов наземных радиоориентиров в рамках построения интегрированной системы ориентации и навигации (ИСОН) по сильносвязанной схеме. Исследуются алгоритмы и погрешности ИСОН в выработке параметров ориентации и навигации как при предстартовой калибровке погрешностей ИМ с опорой на внешнюю информацию на ограниченном интервале времени, так и при имитации полета ЛА по принятой траектории. Для интеграции данных в ИСОН используется алгоритм обобщенного фильтра Калмана. При имитационном моделировании алгоритмов функционирования ИСОН в пакете Matlab (Simulink) использовались массивы данных стендовых испытаний ММД разработки АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор».
Об авторах
Г. И. Емельянцев
АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», Университет ИТМО (С.-Петербург).
Россия
Россия
Емельянцев Геннадий Иванович. Доктор технических наук, главный научный сотрудник. Действительный член общественного объединения «Академия навигации и управления движением».
А. П. Степанов
АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», Университет ИТМО (С. - Петербург).
Россия
Россия
Степанов Алексей Петрович. Кандидат технических наук, старший научный сотрудник.
Б. А. Блажнов
АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор» (С. - Петербург).
Россия
Россия
Блажнов Борис Александрович. Кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник.
Список литературы
1. Пешехонов В.Г. Современное состояние и перспективы развития гироскопических систем // Гироскопия и навигация. 2011. № 1 (72). С. 3–17.
2. Евстифеев М.И., Елисеев Д.П., Челпанов И.Б. Методы повышения стойкости микромеханических гироскопов к механическим воздействиям // Гироскопия и навигация. 2014. № 4 (87). С. 56–68.
3. Inertial Measurement Units on Micromechanical Sensors: IEEE A&E SYSTEMS MAGAZINE. OCTOBER, 2008.
4. Электронный ресурс. URL: http://www.elektropribor.spb.ru/rufrset.html.
5. Электронный ресурс. URL: http://www.isense.ru/rus/index.htm.
6. Мезенцев А.П., Фролов Е.Н., Климкин М.Ю., Мезенцев О.А. Среднеточная ИНС «АИСТ-320» с кориолисовым вибрационным гироскопом «АИСТ-100». Идеология и результаты разработки, производства и испытаний // XIV Санкт-Петербургская международная конференция по интегрированным навигационным системам. СПб.: ГНЦ РФ ЦНИИ «Электроприбор», 2007. С. 9–21.
7. John R. Coffee, Prasad Maganty. An Integrated DGPS/INS Navigation System for a Ballistic Missile: Design and Flight Test Results. Navigation. Journal of The Institute of Navigation. Vol. 43. No. 3. Fall 1996 Printed in USA. P. 273–293.
8. Электронный ресурс. URL: http://www.military-informer.narod.ru/grad.html.
9. Gai Eli. Guiding munitions with a micromechanical INS/GPS system // 5th Saint Petersburg Internatioanl Conference on Integrated Navigation Systems. СПб.: ГНЦ РФ ЦНИИ «Электроприбор», 1998. С. 7–13.
10. Minor R.R., Rowe D.W. Utilization of a Magnetic Sensor to Compensate a MEMS-IMU/GPS and De-spin Strapdown on Rolling Missiles. United States Patent № 6,208,936. Mar. 27, 2001.
11. Блажнов Б.А., Емельянцев Г.И., Кошаев Д.А., Семенов И.В., Степанов А.П. и др. Интегрированная инерциально-спутниковая система ориентации и навигации, построенная по сильносвязанной схеме // XVI Санкт-Петербургская международная конференция по интегрированным навигационным системам. СПб.: АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2009. С. 153–162.
12. Водичева Л.В., Алиевская Е.Л., Кокщаров Е.А., Парышева Ю.В. Повышение точности определения угловой скорости быстровращающихся объектов // Гироскопия и навигация. 2012. № 1 (76). С. 27–41.
13. Жбанов Ю.К., Алехова Е.Ю., Петелин В.Л., Слезкин Л.Н., Терешкин.А.И. Коррекция масштабного коэффициента датчика угловой скорости БИНС быстровращающегося объекта // XVIII Санкт-Петербургская международная конференция по интегрированным навигационным системам. СПб.: АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2011. С. 103–104.
14. Распопов В.Я. Бесплатформенная инерциальная навигационная система для вращающихся летательных аппаратов // XX Санкт-Петербургская международная конференция по интегрированным навигационным системам. СПб.: АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2013. С. 43–46.
15. Vander Velde W., Cafarella J., Tseng H-W., Dimos G., Upadhyay T. GPS-based Measurement of Roll Rate and Roll Angle of Spinning Platforms. Патент США № US2010/0117894 от 15.05.2010.
16. Емельянцев Г.И., Степанов А.П. Интегрированные инерциально-спутниковые системы ориентации и навигации. СПб.: АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2016. 394 c.
17. Веремеенко К.К., Желтов С.Ю., Ким Н.В., Козорез Д.А., Красильщиков М.Н., Себряков Г.Г., Сыпало К.И., Черноморский А.И. Современные информационные технологии в задачах навигации и наведения беспилотных маневренных летательных аппаратов / Под ред. М.Н. Красильщикова и Г.Г Себрякова. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2009. 562 с.
18. Trevor Layh, Demoz Gebre-Egziabher. A Fault-Tolerant Integrated Navigation System Architecture for UAVs. – Proceedings of the 2015 International Technical Meeting, ION ITM 2015, Danna Point, California, January, 6-28, 2015, p.p.702-712.
19. Борсоев В.А., Галеев Р.Г., Гребенников А.В., Кондратьев А.С. Использование псевдоспутников группировки ГЛОНАСС/GPS в системах посадки воздушных судов // Научный вестник МГТУ ГА. 2011. № 164. С. 17–23.
Рецензия
Для цитирования:
Емельянцев Г.И., Степанов А.П., Блажнов Б.А. О решении навигационной задачи для летательных аппаратов с использованием инерциального модуля на микромеханических датчиках и наземных радиоориентиров. Гироскопия и навигация. 2017;25(1):3-17. https://doi.org/10.17285/0869-7035.2017.25.1.003-017
For citation:
Emel’yantsev G.I., Stepanov A.P., Blazhnov B.A. Solution of aircraft navigation problem using MEMS IMU and ground radio sources. Giroskopiya i Navigatsiya. 2017;25(1):3-17. (In Russ.) https://doi.org/10.17285/0869-7035.2017.25.1.003-017
Просмотров:
6
Послать статью по эл. почте 