К пешеходной навигации проявляют большой интерес во многих областях, включая мониторинг состояния здоровья человека, индивидуальную навигацию внутри помещений и системы определения местоположения для служб быстрого реагирования. По причине потенциально сложных условий окружающей среды предпочтение следует отдавать автономной навигации, например инерциальной, которая не зависит от внешних сигналов. Вместе с тем на точность инерциальных методов оказывают влияние шум и дрейф датчиков, поэтому сами по себе они не подходят для длительной пешеходной навигации. Чтобы ограничить рост навигационных погрешностей, была разработана методика коррекции по нулевой скорости стопы в опорной фазе, но обеспечение адаптивности алгоритмов, корректности используемой модели и робастности системы представляет собой серьезную проблему, если не отнестись к ней должным образом. В статье сделана попытка выработать единый подход к решению задачи автономной пешеходной навигации с выявлением критических частей алгоритма, в наибольшей степени влияющих на общий результат. В первую очередь обсуждаются методы повышения точности навигации на каждом критически важном этапе реализации ее процедур, предложенные другими авторами. Приводятся результаты аналитических оценок и экспериментов, иллюстрирующие эффективность интегрирования процессов калибровки инерциального датчика, определения момента опорной фазы, выбора метода адаптации модели и комплексирования различных датчиков.

В статье анализируются возможности развития навигационных систем летательных аппаратов с применением бортовых измерений параметров потенциальных физических полей Земли. При этом рассматриваются перспективные системы, которые не нашли пока широкого применения на практике: магнитоградиентные, измеряющие градиент стационарного магнитного поля, гравиградиентные, измеряющие градиент гравитационного поля, а также электромагнитные, измеряющие переменную составляющую магнитного поля. Описываются основные задачи, возникающие при измерениях данных параметров на борту летательного аппарата, приводится обзор алгоритмических и аппаратурных решений. Анализируются результаты бортовых измерений, даются оценки потенциальной точности навигации.

В статье исследуется предложенный ранее метод вычисления текущей характеристики точности поискового корреляционно-экстремального алгоритма решения задачи навигации по геофизическим полям. Предложенный метод основан на анализе отношения экстремальных значений используемого в поисковом алгоритме функционала сопоставления измеренного фрагмента поля и фрагментов, полученных из эталонной карты, и определении диаметра множества заданного уровня этого функционала. Исследование проводится на примере данных о трех пространственных геофизических полях: поле глубин моря, поле аномалий силы тяжести и аномальном магнитном поле – и ориентировано на их применение для навигации подводного движущегося объекта. Описываются особенности информационно-измерительных систем, применяемых при съемке этих полей с использованием подводного робота, и процедура, имитирующая процесс получения карты с учетом этих особенностей. Приводятся полученные путем моделирования задачи навигации в условиях подводного движущегося объекта результаты сравнения предложенного метода вычисления текущей характеристики точности и метода, используемого в байесовском алгоритме решения задачи навигации.

Важнейшим элементом твердотельного волнового гироскопа является механический резонатор, обладающий высокой добротностью. В работе рассматривается влияние термоупругого демпфирования на добротность. Для решения данной многогранной эксплуатационной задачи, относящейся к области колебаний, механики твердого тела, теплопередачи и термодинамики, используется метод конечных элементов. Основное внимание в статье уделяется зависимости добротности от свойств материала, рабочей температуры и размеров, позволяющих получить требуемую конфигурацию резонатора. По результатам изучения рабочих параметров, таких как эффективная масса и коэффициент преобразования угловой скорости в кориолисово ускорение, предложена гибридная полусферически-цилиндрическая конфигурация резонатора. Уникальность данной работы состоит в исследовании влияния на добротность ультратонкопленочного покрытия (объемная концентрация 0,01%), вариантов и различных комбинаций покрытий. Покрытие способно снижать добротность на несколько порядков в сравнении с непокрытым резонатором. Выяснилось, что выбор материала покрытия и его конфигурация являются очень важными факторами. Другой значимый аспект данной работы – изготовление и подробное описание характеристик гибридного резонатора из кварцевого стекла, на трехмерные поверхности которого наносится тонкопленочное золотое покрытие для получения прецизионных характеристик. После нанесения покрытия производится сверхтонкая балансировка до уровня единиц мГц. Измерение добротности резонатора с нанесенным покрытием выполнено методом лазерной доплеровской виброметрии. Достигнутый уровень добротности окончательной версии функционального гибридного резонатора составляет несколько миллионов единиц.

Приведено описание двух алгоритмов обеспечения безопасности плавания автономных необитаемых подводных аппаратов: алгоритма расхождения с точечными препятствиями, к которым относятся все движущиеся подводные и надводные объекты, а также донные объекты ограниченных габаритов, и алгоритма обхода протяженных препятствий, в частности подводных возвышенностей, неровностей нижней кромки льда, мусорных островов. Алгоритмы разработаны для системы управления тяжелым автономным необитаемым подводным аппаратом.

В статье излагаются краткие сведения о развитии технологий создания беспилотных надводных судов за последние 20 лет. Обсуждаются проблемы их навигационного обеспечения и его соответствия требованиям Международной морской организации.

В январе 2021 года ушел из жизни Борис Ефимович Ландау, доктор технических наук, автор более 100 патентов и свыше 200 научных публикаций. В течение многих лет он входил в состав редколлегии журнала «Гироскопия и навигация», был членом международной общественной организации «Академия навигации и управления движением», ученого и диссертационного советов ГНЦ РФ АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор». Главным делом его жизни стало создание бескарданного электростатического гироскопа со сплошным ротором. За несколько месяцев до смерти Бориса Ефимовича вышел из печати его последний научный труд – монография «Электростатический гироскоп со сплошным ротором», которая была очень важна для него. Представляем эту книгу вниманию читателей.

С 16 по 19 марта в АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор» прошла XXIII конференция молодых ученых (КМУ) с международным участием «Навигация и управление движением». В рамках мероприятия состоялось собрание секции молодых ученых международной общественной организации «Академия навигации и управление движением» (МОО «АНУД») в формате круглого стола.