О решении задачи ориентации инерциально-спутниковой системой с использованием фазовых и магнитометрических определений для объектов с быстрым вращением
Abstract
The paper considers attitude determination for an aircraft fast rotating about longitudinal axis by an integrated orientation and navigation system (IONS) comprising MEMS IMU and GNSS receiver.
Attitude determination is aided by magnetometer data or phase measurements from closely spaced GNSS receiving antennas; IONS algorithms and errors in attitude determination are analyzed. Methods to enhance the attitude accuracy are analyzed, and scale factor errors of gyros and accelerometers along the longitudinal axis are investigated using these data sources.
The system experimental sample uses IMU based on STIM300 Sensonor MEMS sensors (Norway), magnetometers and phase measurements of 1К-181 GNSS re-ceivers by the Russian Institute of Radionavigation and Time. The results obtained in bench tests are presented.
About the Authors
Г. Емельянцев
ГНЦ РФ ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», Университет ИТМО (С.-Петербург).
Russian Federation
Russian Federation
А. Степанов
ГНЦ РФ ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», Университет ИТМО (С.-Петербург).
Russian Federation
Russian Federation
Б. Блажнов
ГНЦ РФ ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор» (С.-Петербург).
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Пешехонов В.Г. Современное состояние и перспективы развития гироскопических систем // Гироскопия и навигация.- 2011.- №1(72).- С. 3-17.
2. Гай Э. Наводящиеся снаряды с инерциальной навигационной системой на микромеханических датчиках, интегрированной с GPS // Гироскопия и навигация.- 1998.- №3(22).- С. 72-81.
3. Дишель В.Д., Быков А.К. и др. Анализ результатов первого летного испытания интегрированной инерциально-спутниковой системы навигации, ориентации и траекторного контроля ракеты-носителя и разгонного блока при выведении космического аппарата «Амос-2» на геостационарную орбиту // Гироскопия и навигация.- 2004.- №3(46).- С. 80.
4. 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 // Сб. материалов XVI Санкт-Петербургской межд. конф. по интегрированным навигационным системам.- 2009.- С. 153-162.
5. 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.
6. Mickelson W.A. Navigation System for Spinning Projectiles. United States Patent № 6,163,021. Dec. 19, 2000.
7. 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.
8. Бромберг П.В. Теория инерциальных систем навигации. - М.: Наука, 1979. - 294 с.
9. Емельянцев Г.И., Несенюк Л.П., Блажнов Б.А., Коротков А.Н., Степанов А.П. Об особенностях построения интегрированной инерциально-спутниковой системы для объектов, двигающихся в начальный период по баллистической траектории // Гироскопия и навигация.- 2009.- №1(64).- С. 9-21.
10. 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.
11. Емельянцев Г.И., Блажнов Б.А., Степанов А.П. Особенности использования фазовых измерений в задаче ориентации интегрированной инерциально-спутниковой системы. Результаты ходовых испытаний // Гироскопия и навигация.- 2011.- №3(74). С. 3−11.
12. Жбанов Ю.К., Алехова Е.Ю., Петелин В.Л., Слезкин Л.Н., Терешкин.А.И. Коррекция масштабного коэффициента датчика угловой скорости БИНС быстровращающегося объекта // Сб. материалов XVIII Санкт-Петербургской межд. конф. по интегрированным навигационным системам.- 2011.- С. 103-104.
13. Распопов В.Я. Бесплатформенная инерциальная навигационная система для вращающихся летательных аппаратов // Сб. материалов XX Санкт-Петербургской межд. конф. по интегрированным навигационным системам.- 2013. - С. 43-46.
14. А.А. Жалило Обнаружение и устранение фазовых циклических скачков одночастотных и двухчастотных GPS/GNSS наблюдений – новый универсальный метод и алгоритмы // Сб. материалов 14 Санкт-Петербургской международной конференции по интегрированным навигационным системам.- 2007. – С. 203-302.
Review
For citations:
, , . Giroskopiya i Navigatsiya. 2014;22(2):28-42. (In Russ.)
Views:
20
JATS XML
Email this article 