Рассматривается проблема повышения точности и сокращения времени начальной выставки БИНС на подвижном морском объекте в условиях рыскания и качки. Указанная проблема решается путем реализации в БИНС двухэтапного алгоритма выставки. На первом этапе решается задача приближенной автономной оценки текущих значений параметров ориентации объекта по данным акселерометров и гироскопов с учетом описания его динамики и привлечения информации от относительного лага. На втором этапе осуществляется точная выставка системы с учетом погрешностей выставки после завершения первого этапа. В ходе выполнения точной выставки дополнительно привлекаются скоростные и позиционные измерения внешних источников информации. При решении задач первого и второго этапов используются алгоритмы фильтра Калмана. Приводятся результаты стендовых и мореходных испытаний в условиях рыскания и качки объекта БИНС на волоконно-оптических гироскопах навигационного класса точности.
Важнейшим функциональным элементом твердотельного волнового гироскопа (ТВГ) является механический резонатор, для минимальной разрешающей способности которого требуется добротность в несколько миллионов единиц. В работе рассматривается проблема диссипации энергии колебаний в опорах ТВГ размером несколько миллиметров. Проведено подробное исследование дефектов размеров и геометрических параметров оболочки резонатора, связанных с нарушениями технологии изготовления. Выполнен анализ зависимости добротности от среднего радиуса и толщины оболочки, а также от радиуса и высоты ножки резонатора. Подробно изучено влияние геометрических дефектов оболочки – ее смещения, наклона, неоднородной толщины и дисбаланса. Согласно результатам исследования, диссипация энергии колебаний в опорах (конструкционное демпфирование) становится весьма значительной и сопоставимой с другими механизмами рассеяния даже при незначительных геометрических дефектах конструкции. По результатам анализа чувствительности получены допуски на размерно-геометрические параметры, обеспечивающие прецизионное изготовление резонатора, гарантирующее минимальное конструкционное демпфирование. Рассмотрена также роль других механизмов затухания колебаний: воздушное демпфирование, демпфирование возбуждения, термоупругое динамическое демпфирование и поверхностное рассеяние. Характеристики поверхности с точки зрения поверхностного рассеяния до и после обработки исследованы методом наноиндентирования. Выполнена оценка функциональных параметров рабочей частоты и добротности с использованием лазерной доплеровской виброметрии (ЛДВ).
Рассматривается оригинальный алгоритм автономной коррекции навигационной системы БПЛА, основанный на сопоставлении изображений местности, снятых с борта системой технического зрения и представляемых векторной топографической картой. Сопоставление осуществляется путем вычисления гомографии изображений системы технического зрения, сегментированных с применением сверточной нейронной сети, и векторной карты. Приводятся результаты математического и летного экспериментов, подтверждающие эффективность использования предложенного алгоритма для навигационных приложений.
В статье дан обзор методов определения углов ориентации по наблюдениям за внешними опорными векторами. С тем чтобы сохранить наблюдаемость кинематических параметров движения свободно летающей модели самолета в вертикальной аэродинамической трубе, проанализированы способы определения вектора конечного поворота с помощью двух, трех и более векторов, известных в неподвижной и связанной с моделью системе координат, а также их производных. Предложены способы оценки достоверности рассчитанных углов ориентации. Рассмотрен метод оценки радиуса установившегося штопора свободно летающей модели.
ISSN 2075-0927 (Online)