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.

Целью настоящей работы являются определение смещения шкалы времени перевозимого квантового стандарта частоты, находящегося в движении, и исследование характеристик точности полученных оценок. Исследуемые оценки получены на основе измерений глобальных навигационных спутниковых систем и инерциальной навигационной системы. Представлены результаты как отдельной, так и совместной обработки результатов измерений двух систем. Произведена количественная оценка уменьшения погрешности определения смещения шкал времени за счет комплексирования измерений.

В представленный ранее алгоритм вносятся уточнения для случая, когда автономный необитаемый подводный аппарат (АНПА) оборудован бесплатформенной инерциальной навигационной системой (БИНС) на датчиках угловой скорости и относительным лагом. Приводятся результаты моделирования алгоритма для БИНС навигационного класса, двухкомпонентного относительного лага, двух траекторий движения АНПА, предусматривающих сближение с маяком на 100 м, двух значений скорости АНПА, сплошной и фрагментированной диаграммы поступления гидроакустических измерений. Результаты показывают, что алгоритм обеспечивает точность позиционирования АНПА относительно маяка на уровне метров, в том числе в условиях нестабильного поступления гидроакустических измерений. Установлено, что вырабатываемые алгоритмом характеристики точности верно отражают уровень действительных погрешностей.

Описаны конструкция подводных пассивных ориентиров (ППО) и их применение для навигации автономных необитаемых подводных аппаратов (АНПА). Рассмотрена процедура обсервации АНПА с помощью ППО. Показано, что при правильном маневрировании АНПА в процессе обсервации точность определения его координат ограничена только точностью позиционирования ППО при его установке. От этой точности также зависит расстояние между соседними ППО, устанавливаемыми вдоль маршрута АНПА. В случае оснащения АНПА высокоточной автономной навигацией ППО могут устанавливаться с интервалом в несколько сотен километров.

Приводится описание алгоритмов, реализуемых диспетчером мультиагентной системы управления автономного необитаемого подводного аппарата (АНПА). Алгоритмы построены по модульному принципу, что позволяет, с одной стороны, контролировать выполнение широкого круга задач, возлагаемых на АНПА, а с другой – максимально упростить реализацию каждого алгоритма.

Статья посвящена истории создания и развития единой морской системы инерциальной навигации и стабилизации «Ладога-М». Перечислены основные этапы ее испытаний и отработки. Приведена схема построения и рассмотрены принципиальные особенности: инерциальная навигационная система полуаналитического типа, вращение азимутальной платформы, двухстепенные поплавковые гироскопы, триада акселерометров, применение фильтра калмановского типа, использование ЭВМ семейства «Багет». Продемонстрированы характеристики надежности СИНС по результатам реальной эксплуатации.