Ограничения при использовании фильтра Калмана (ФК) послужили стимулом для изучения альтернативных методов интеграции инерциальных навигационных систем (ИНС) с глобальными навигационными спутниковыми системами (ГНСС), в основе которых лежат технологии искусственного интеллекта (ИИ). За последние два десятилетия появилось большое количество исследований, обосновывающих возможности использования технологий ИИ в области интегрированных навигационных систем. Были предложены различные способы объединения модулей ИИ с другими частями системы ИНС/ГНСС. В статье представлена новая классификация этих схем, основанная на функциональных характеристиках модулей ИИ в системе ИНС/ГНСС. Дается также краткое пояснение к каждой схеме с описанием ее преимуществ и недостатков. Рассматриваются некоторые аспекты, которые необходимо учитывать в будущих исследованиях в этой области.

Навигация по видеоданным уже на протяжении нескольких десятилетий остается востребованной в авиации. Поскольку существует необходимость оптического контроля процессов взлета и посадки при всепогодной эксплуатации, появилось множество новых разработок, обусловленных изменениями в области технологии чувствительных элементов и средств обработки данных, а также в авиационных требованиях. В статье приводится общий обзор разработок с 1960-х годов по настоящее время и рассматриваются некоторые аспекты видеокоррекции и контроля целостности интегрированных навигационных систем. Основное внимание уделяется контролю целостности с помощью видеоданных при заходе на посадку и приземлении самолета.

Статья посвящена вопросам приближения автономного беспилотного летательного аппарата (БПЛА) к цели, заданной по эталонному изображению. Предложен устойчивый алгоритм сопоставления для достоверного проецирования выбранной точки эталонного изображения на снимки, полученные с камеры квадрокоптера в режиме реального времени. Чтобы выделить дополнительные ключевые точки и обеспечить инвариантность внеплоскостных перспективных преобразований, осуществляются трансформации проекций эталонных изображений. Поскольку алгоритм сопоставления не использует существенные характеристики последовательностей изображений и время его обработки слишком велико для высокой частоты смены кадров, то дополнительно вводится алгоритм отслеживания. Удалось добиться высокой частоты обнаружений даже для последовательностей изображений, полученных со значительно отличающихся ракурсов. Таким образом, предложенный алгоритм можно использовать для обеспечения входных данных для алгоритма управления движением БПЛА.

Рассмотрены вопросы динамики бортовых гравитационных градиентометров для измерения вторых производных геопотенциала. Построены математические модели акселерометрических и гантельных вариантов приборов, проведен анализ их инструментальных погрешностей. Получены численные оценки требований к конструкции и отмечено, что для обеспечения точности измерения необходимо проведение работ по регулировке и калибровке.

Рассматриваются методические аспекты задачи калибровки блока, состоящего из трех датчиков угловой скорости (ДУС), с использованием измерений от двухосного поворотного калибровочного стенда с термокамерой. Для инструментальных погрешностей измерений датчиков угловой скорости вводится априорная параметрическая модель, содержащая сдвиги нулей, погрешности масштабных коэффициентов, малые углы неортогональности осей чувствительности, а также коэффициенты зависимости от температуры для всех перечисленных погрешностей измерений. Задача определения параметров введенной параметрической модели сводится к оптимальной оценке вектора состояния линейной динамической системы по вектору измерений, линейно связанному с вектором состояния. При такой постановке задачи вектором измерений является вектор малого поворота между модельной (вычисленной по показаниям ДУС) ориентацией блока и модельной (вычисленной по измерениям стенда) ориентацией планшайбы. Предлагаемый подход формализации задачи калибровки является модификацией разработанного ранее в лаборатории управления и навигации МГУ им. М.В. Ломоносова метода калибровки инерциальных измерительных блоков в сборе на грубых одноосных стендах с горизонтальной осью вращения. Калибровочный эксперимент представляет собой последовательность горизонтальных вращений вокруг каждой из осей чувствительности ДУС. В работе приводятся результаты численного моделирования и ковариационного анализа.

Предложены новый алгоритм и методика координатной привязки автономного необитаемого подводного аппарата-робота (АНПА) к подводным объектам по стереоизображениям для автоматизированной инспекции объектов донной промышленной инфраструктуры. Вычислительные эксперименты проведены с использованием имитационного моделирующего комплекса на гибридной многопроцессорной вычислительной архитектуре. Получены оценки эффективности предложенных решений.

В статье рассматривается возможность пеленгования и определения координат источника акустического сигнала, излучаемого надводным или подводным движущимся объектом в инфразвуковом диапазоне частот. С этой целью используются гидроакустические комбинированные приемники. В ходе первого эксперимента получены оценки систематической составляющей погрешности пеленгования при излучении источником тонального или полигармонического сигнала, проведена процедура усреднения результатов пеленгования по набору частот. Полученные результаты использованы во втором эксперименте для оценки погрешности определения координат излучателя полигармонического сигнала, состоящего из трех комбинированных приемников, образующих распределенную в горизонтальной плоскости навигационную базу.

Рассматривается задача построения интегрированной инерциально-спутниковой навигационной системы для поддержки радиолокатора с синтезированной апертурой бокового обзора, размещенного на борту малогабаритного беспилотного летательного аппарата (БПЛА). Проанализированы основные особенности и факторы, которые необходимо учесть при разработке навигационной системы, эксплуатируемой в сложных условиях. Приводятся результаты летных испытаний и даны оценки точности системы микронавигации на базе микромеханических датчиков. При анализе использованы радиосигналы, отраженные от уголковых отражателей, а также радиолокационные изображения, полученные путем построения согласованного фильтра по данным системы микронавигации.

Получены и проанализированы теоретические характеристики бескодового обнаружения сигналов навигационной системы GPS в диапазоне L1. Представленные результаты позволяют обоснованно выбирать интервал когерентного накопления, рассчитывать пороги обнаружения и оценивать его вероятность. С использованием программного приемника экспериментально подтверждена работоспособность и применимость на практике метода бескодового обнаружения навигационных сигналов по частоте.

Представлены основные этапы создания в ЦНИИ «Электроприбор» гравиметров для измерения силы тяжести с борта подвижных носителей. Описаны технические решения, позволившие достичь высокой точности измерений. Обсуждаются актуальные области применения мобильных гравиметров.