Данные координатно-временного обеспечения (КВО), поступающие от глобальной навигационной спутниковой системы GPS, используются во всем мире, но при этом как в гражданских, так и военных применениях существует проблема их доступности и надежности в различных условиях окружающей среды. В статье описываются направленные на решение этой проблемы последние достижения в области технологий навигационных датчиков, в том числе GPS, инерциальных измерителей и других средств навигации. Обсуждаются разработки в области комплексирования датчиков, например для глубоководного автономного аппарата «Bluefin-21».

Предложена концепция построения глобальной навигационной спутниковой системы Луны (ГНССЛ) с опорой на существующую навигационную инфраструктуру глобальной навигационной системы ГЛОНАСС. В основе предложенного решения – создание орбитальной группировки (ОГ) навигационных спутников (НС) вокруг Земли, обслуживающих как окололунные космические аппараты, так и объекты на лунной поверхности. Исследованы два варианта развертывания ОГ. Проведено моделирование решения навигационной задачи в окрестностях Луны по сигналам предложенной ГНССЛ. Получена оценка точности навигационного решения для всех классов потребителей.

В статье рассматривается задача оценки влияния подвижности блока инерциальных датчиков (БИД), установленного на амортизаторах, на точность калибровки гироскопов бесплатформенных инерциальных навигационных систем (БИНС). С использованием алгебраической формы метода наименьших квадратов по данным калибровочных экспериментов оцениваются угловые отклонения БИД. Строится математическая модель движения блока с учетом его относительной подвижности, и оценивается влияние этой подвижности на точность калибровки гироскопов.

Рассматривается задача начальной выставки и периодической оценки дрейфов гироскопов и погрешностей акселерометров бесплатформенной инерциальной навигационной системы (БИНС) на волоконно-оптических гироскопах (ВОГ) навигационного класса точности в условиях морского объекта с использованием спутниковых фазовых измерений от мультиантенной аппаратуры. Решение задачи осуществляется в рамках построения интегрированной инерциальноспутниковой системы по сильносвязанной схеме, содержащей инерциальный измерительный модуль (ИИМ) БИНС и мультиантенный спутниковый модуль. В составе спутникового модуля имеются две антенные базы и используются приемники с общим опорным генератором. Исключение неоднозначности фазовых измерений и отбраковка недостоверных измерений осуществляется с опорой на данные БИНС. Приводятся результаты совместной обработки по алгоритмам построения интегрированной системы в пакете Matlab (Simulink) данных стендовых испытаний ИИМ на ВОГ навигационного класса точности и виртуального модельного спутникового модуля.

В статье рассматриваются вопросы, касающиеся синтеза и исследования точности, обеспечиваемой программами калибровки блока акселерометров бесплатформенных инерциальных навигационных систем (БИНС) в рамках инвариантного подхода. Сформулированы критерии синтеза и дополнительные требования, которым должны удовлетворять программы калибровки. Проведен сравнительный анализ точностных характеристик различных программ калибровки.

В статье описывается модифицированный адаптивный аналитический алгоритм оценки пространственного положения и курса объекта, основанный на синтезе данных инерциального измерительного модуля (ИИМ), магнитометров и скорости, вырабатываемой приемником GPS. В первую очередь на основе выходной информации от датчиков угловой скорости (ДУС), входящих в состав ИИМ, рассчитываются кинематические углы Эйлера, после чего содержащиеся в них погрешности компенсируются с помощью выходных данных полученных от акселерометров и магнитометров, а также скоростных измерений. При этом нет необходимости в знании моделей систематической и случайной погрешностей используемых датчиков; фильтр Калмана не используется. Адаптация алгоритма производится на основе классификации маневра (отсутствие маневра, слабый маневр, сильный маневр), в зависимости от интенсивности которого настраиваются параметры соответствующих фильтров. Компьютерное моделирование с использованием смоделированных и реальных полетных данных показало, что предложенный алгоритм дает приемлемые результаты по сравнению с расширенным фильтром Калмана.

Выполнение поисково-обследовательских миссий автономного подводного робота связано, как правило, с движением по эквидистантным траекториям вблизи дна. Наибольшую сложность по маршруту следования представляет управление движением в вертикальной плоскости при наличии препятствий, связанных с рельефом дна. При обнаружении препятствий с помощью многоканальной эхолокационной системы переднего обзора обеспечивается эквидистантное движение подводного аппарата с отслеживанием профиля рельефа дна. Исследована динамическая модель движения с заданными требованиями к структуре и параметрам управления. Приведен сравнительный анализ динамических свойств системы управления в зависимости от конструктивных и функциональных особенностей исполнительных органов и дальномерной эхолокационной системы.

В статье рассматривается задача калибровки трехосного магнитометра, встроенного в сложное электронное устройство. Известные методы калибровки, основанные на эллипсоидной аппроксимации геометрического места измерений магнитометра, обеспечивают лишь частичную калибровку и определяют только симметричную часть матрицы магнитной проницаемости. Ортогональная часть матрицы остается неопределенной. Предлагаемый алгоритм позволяет найти полную матрицу магнитной проницаемости за счет вращения устройства и дополнительных измерений при помощи трехосного гироскопа.