Использование частотного подхода при синтезе нестационарных алгоритмов обработки навигационной информации
Abstract
The paper considers a synthesis procedure for nonstationary filters for navigation data processing. The method combines benefits of Kalman and Wiener methods and provides comparatively simple correction algorithms, which are close to opti- mal. The idea is that Wiener method is used at the phase of problem statement and analysis, and the models to be further applied at the filter adjustment are simplified with approximate methods developed for frequency approaches. Then the duration of transients in the resulting algorithms, and the system readiness time is reduced as compared with stationary algorithms. The examples are given to demonstrate the efficiency of the proposed procedure.
About the Authors
А. Лопарев
ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор» (С.-Петербург).
Russian Federation
Russian Federation
О. Степанов
ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор» (С.-Петербург).
Russian Federation
Russian Federation
И. Челпанов
ОАО «Концерн ЦНИИ «Электроприбор» (С.-Петербург).
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Челпанов, И.Б. Оптимальная обработка сигналов в навигационных системах. - М. Наука, 1967.
2. Ривкин, С.С. Метод оптимальной фильтрации Калмана и его применение в инерциальных навигационных системах. Ч. 1, 2. - Л.: Судостроение, 1973-1974.
3. Ривкин, С.С. Статистическая оптимизация навигационных систем / С.С. Ривкин, Р.И. Ивановский, А.В. Костров. - Л.: Судостроение, 1976. - 280 с.
4. Челпанов, И.Б. Расчет характеристик навигационных приборов / И.Б. Челпанов, Л.П. Несенюк, М.В. Брагинский. - Л.: Судостроение, 1978. - 264 с.
5. Дмитpиев, С.П. Высокоточная морская навигация - Л.: Судостpоение, 1991. - 222 с.
6. Anderson, B.D.O. Kalman Filtering: Whence, What, and Whither? / B.D.O. Anderson, J.B.
7. Morre. In: Autolas A.S., ed., Mathematical System Theory, The Influence of R.E.Kalman. - Berlin: Springer-Verlag, 1991.
8. Степанов, О.А. Основы теории оценивания с приложениями к задачам обработки навигационной информации. Ч.1: Введение в теорию оценивания. - СПб.: ЦНИИ Электроприбор, 2010. - 496 с.
9. Степанов, О.А. Фильтр Калмана. История и современность (К 80-летию Рудольфа Эмиля Калмана) / О.А. Степанов // Гироскопия и навигация. - 2010. - № 2. - С. 107-118.
10. Wiener, N. Extrapolation, interpolation and smoothing of stationary time series, with engineering applications. - New York: John Wiley, 1949 (Originally issued in February 1942, as a classified Nat. Defense Res. Council Rep.).
11. Kalman, R.E. New Results in Linear Filtering and Prediction Theory / R.E. Kalman, R.S. Bucy. - Transactions of the ASME - Journal of Basic Engineering. - 1961. - Vol. 83. - Pp. 95-107 (Калман, Р.Е. Новые результаты в теории линейной фильтрации и предсказания / Р.Е. Калман, Р.С. Бьюси // Теоретические основы инженерных расчетов. - 1961. - № 1. - Сер. Д.).
12. Несенюк, Л.П. Синтез оптимальных динамических характеристик гировертикали при учете качки, рысканья и сноса судна / Л.П. Несенюк, И.Б. Челпанов // Изв. вузов. Приборостроение. - 1971. - Т. XIV, № 3. - С. 64-69.
13. Несенюк, Л.П. Инженерный подход к синтезу фильтров Калмана - Винера // Авиакосмическое приборостроение. - 2003. - Вып. 11. - С. 37-42.
14. Памяти профессора Несенюка Л.П. Избранные труды и воспоминания / Сост.: В.Г. Пешехонов, О.А. Степанов, Ю.А. Литманович, М.В. Гришина, Л.П. Старосельцев, И.Б. Челпанов, С.П. Дмитриев, М.И. Евстифеев, Л.С. Элинсон. - СПб.: ГНЦ РФ ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2010. - 254 с.
15. Зиненко, В.М. Об одном приближенном методе определения частотных характеристик оптимальных одномерных стационарных фильтров // Судостроительная пром-сть. Сер. Навигация и гироскопия. - 1991. - Вып. 1. - С. 15-25.
16. Oliveira, P. Navigation Systems Design: An Application of Multi-rate Filtering Theory / P. Oliveira, A. Pascoal // Proc. of OCEANS’98 Conference. - Nice, France, 1998. - Vol. 3. - Pp.1348-1353.
17. Ивановский, Р.И. Некоторые аспекты разработки и использования стационарных фильтров в навигационных системах // Гироскопия и навигация. - 2011. - № 3. - С.102-114
18. Челпанов, И.Б. Опыт и перспективы использования алгоритмов стационарной фильтрации в задачах навигации / И.Б. Челпанов, О.А. Степанов, А.В. Лопарев // Гироскопия и навигация. 2010.- - N 4. - С. 88-89.
19. Козелкова, Н.А. Анализ эффективности нестационарных алгоритмов обработки информации в задаче построения инерциальной вертикали / Н.А. Козелкова, А.В. Лопарев. // XII конф. молодых ученых «Навигация и управление движением». - СПб.: ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2010. - С.132-140.
20. Сборник задач по теории автоматического управления и регулирования / Под ред. В.А. Бесекерского. - Изд. 3-е, перераб. и доп. - М.: Наука-Физматлит, 1969. - 588 с.
21. Степанов, О.А. Связь алгоритмов оптимальной стационарной фильтрации и сглаживания // Гироскопия и навигация. - 2004. - N 1. - С.16-26.
22. Степанов, О.А. Универсальные Matlab-программы анализа потенциальной точности и чувствительности алгоритмов линейной нестационарной фильтрации / О.А.Степанов, Д.А. Кошаев //Гироскопия и навигация. - 2004. - N 2. - C. 81-92.
23. Ивановский, Р.И. Проблемы чувствительности в задачах обработки информации и управления // Гироскопия и навигация. - 2011. - № 1, 2011. - С.90-104.
Review
For citations:
, , . Giroskopiya i Navigatsiya. 2011;19(3):115-133. (In Russ.)
Views:
20
JATS XML
Email this article 