О точности алгоритма калибровки БИНС методом преобразования Фурье в сравнении с теоретической границей Крамера–Рао
EDN: IAOXHN
Аннотация
Рассматривается калибровка бесплатформенной инерциальной навигационной системы (БИНС) на простом поворотном стенде (ПС) с использованием показаний только ее датчиков. В этих условиях БИНС является автономной. Известен алгоритм такой калибровки на основе обобщенного фильтра Калмана, предложенный Н.А. Парусниковым, – весьма гибкий и при определенных допущениях близкий к оптимальному. Некоторые трудности его применения связаны с линеаризацией задачи, требующей знания начального приближения оцениваемых параметров. В качестве альтернативы предлагается алгоритм, основанный на преобразовании Фурье и последующем переходе к анализу спектров данных, после чего задача калибровки становится чисто алгебраической – без проблем, связанных со сходимостью. Обсуждается точность алгоритма и степень его неоптимальности в сравнении с теоретической границей Крамера–Рао.
Об авторах
Ю. В. Болотин
МГУ им. М.В. Ломоносова
Россия
Россия
Болотин Юрий Владимирович. Доктор физико-математических наук, профессор
Москва
В. А. Савин
ПАО АК «Рубин»
Россия
Россия
Савин Владимир Александрович. Инженер-конструктор
Москва
Список литературы
1. Емельянцев Г.И., Блажнов Б.А., Драницына Е.В., Степанов А.П. О калибровке измерительного модуля прецизионной БИНС и построении связанного с ним ортогонального трехгранника // Гироскопия и навигация. 2016. Т. 1 (92). С. 36–48. DOI 10.17285/0869-7035.2016.24.1.036-048.
2. Болотин Ю.В., Голиков В.П., Ларионов С.В., Требухов А.В. Алгоритмы калибровки платформенной инерциальной навигационной системы // Гироскопия и навигация. 2008. № 3 (62). С. 3–27.
3. Вавилова Н.Б., Сазонов И.Ю. Калибровка бескарданной инерциальной навигационной системы в сборе на грубых стендах с одной степенью свободы // Вестник Московского университета. Сер. 1: Математика. Механика. 2012. Т. 1. № 4. С. 64–66.
4. Козлов А.В., Сазонов И.Ю., Вавилова Н.Б., Парусников Н.А. Калибровка инерциальных навигационных систем на грубых стендах с учетом разнесения чувствительных масс ньютонометров // XX Санкт-Петербургская международная конференция по интегрированным навигационным системам. 2013. С. 104–107.
5. Браславский Д.А., Поликовский Е.Ф., Якубович A.M. Способ калибровки трехосного блока акселерометра. Заявка на авторское свидетельство № 2422425/23 с приоритетом от 24.11.1976.
6. Bolotin, Yu.V., Derevyankin, A.V., Matasov, A.I., Iteration Scheme for Accelerometer Unit Calibration by a Guaranteed Approach // Mechanics of Solids, 2008, vol. 43, no. 3, pp. 354–365.
7. Tedaldi, D., Pretto, A., Menegatti, E., A robust and easy to implement method for IMU calibration without external equipment // Proceedings – IEEE International Conference on Robotics and Automation, 2014, pp. 3042–3049, https://doi.org/10.1109/ICRA.2014.6907297/
8. Bolotin, Y., Savin, V., Turntable IMU calibration algorithm based on the Fourier transform technique // MDPI Sensors, 2023, 23(2):1045, https://doi.org/10.3390/s23021045/
9. Зорич В.А. Математический анализ. М.: Физматлит, 1984. 544 с.
10. x-io Technologies: https://x-io.co.uk/x-IMU/
11. Bar-Shalom, Y., Li, X., Kirubarajan, T., Estimation with applications to tracking and navigation. N.Y.: Wiley, Interscience, 2001.
Рецензия
Для цитирования:
Болотин Ю.В., Савин В.А. О точности алгоритма калибровки БИНС методом преобразования Фурье в сравнении с теоретической границей Крамера–Рао. Гироскопия и навигация. 2025;33(4):64-77. EDN: IAOXHN
For citation:
Bolotin Yu.V., Savin V.A. On the Accuracy of the SINS Calibration Algorithm Based on the Fourier Transform. Comparison with the Cramer Rao Bound. Giroskopiya i Navigatsiya. 2025;33(4):64-77. (In Russ.) EDN: IAOXHN
Просмотров:
103
JATS XML
Послать статью по эл. почте 