Инерциальные датчики являются эффективнейшими инструментами для измерения параметров движения. Они широко известны в транспортных приложениях и позволяют получать подробные данные о местоположении, ориентации, скорости и ускорении объекта. Благодаря современным технологиям навигационные системы на базе таких датчиков становятся все компактнее, легче и дешевле. По этой причине анализ параметров движения спортсменов становится новой перспективной областью их применения. Основываясь на данных за последние десятилетия, автор рассматривает внедрение и типовое применение инерциальных и комплексных навигационных систем в сфере спорта и биомеханики.

В программе Международной космической станции (МКС) используются российские транспортные грузовые корабли (ТГК) «Прогресс», которые после выполнения основных задач в составе МКС нередко обладают запасом ресурсов основных систем. Использование этих ресурсов для решения исследовательских задач в автономном полете ТГК после расстыковки со станцией увеличивает эффективность их работы, а также программы исследований на МКС в целом. Транспортные грузовые корабли могут применяться для проведения исследований в различных направлениях: отработка, тестирование и сертификация в полете различной аппаратуры, материалов, систем в интересах программ других КА; выполнение экспериментов в области изучения Земли при помощи дополнительно установленной аппаратуры; выполнение экспериментов в области микрогравитации с использованием особых возможностей ТГК; запуск микроспутников и зондов после расстыковки ТГК со станцией и выхода на определенную орбиту и др. 

Для выполнения исследований с помощью ТГК «Прогресс» были предложены новые эффективные технологии. Их использование потребовало разработки специальных методов управления. В работе рассматриваются данные технологии, а также некоторые из разработанных методов управления после расстыковки ТГК со станцией и выхода на определенную орбиту и др.

.

Рассматривается попытка создания гирокомпаса на основе лазерного гироскопа, вращающегося вокруг горизонтальной оси чувствительности. Оцениваются уровни погрешностей, вызванных различными источниками. Описывается конструкция макета гирокомпаса. Приводятся результаты его испытаний.

В присутствии внешнего вибрационного ускорения, действующего на лазерный блок лазерного гироскопа (ЛГ), из-за ограниченной поперечной жесткости привода виброподставки возникает его смещение. В данной статье предложен новый метод компенсации динамической погрешности БИНС на ЛГ в условиях вибрации. Разработана модель смещений блока ЛГ при ускорениях. Выведена модель эквивалентного дрейфа гироскопа в условиях вращения и ускорения, которая позволяет описать динамическую погрешность. Проведены эксперименты по оптимизации колебаний с целью оценки неизвестных параметров. Результаты экспериментов в условиях вибрации подтверждают эффективность предложенного метода.

Изложены сведения о конструктивных особенностях, точностных характеристиках и результатах испытаний разработанного в АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор» опытного образца волоконно-оптического гироскопа класса точности 0,01 °/ч с диаметром катушки чувствительного элемента 150 мм. Проведено сравнение с датчиками аналогичного класса точности, разработанными различными российскими и зарубежными компаниями.

Разработана математическая модель микромеханического гироскопа RR-типа компенсационного преобразования, учитывающая динамику инерционного тела, электромеханические нелинейные эффекты в емкостных преобразователях и асимметрию их параметров в канал вторичных колебаний. Исследована реакция полученной системы на поступательные вибрации. Получено качественное совпадение результатов моделирования с результатами экспериментальных данных. Выработаны рекомендации по повышению вибрационной устойчивости рассматриваемого датчика.

Рассмотрена задача испытаний инерциальной навигационной системы (ИНС) для подтверждения требований к характеристикам точности ее курсового канала (КК) путем сличений с опорной ИНС с известными характеристиками точности. Показано, что решающим условием успешности испытаний служит совокупность двух показателей – соотношения погрешностей испытуемого и опорного КК и точности оценки погрешности опорного канала. Получены выражения для случая нулевой систематической погрешности опорного КК, позволяющие оценить результаты сличений.

Описан метод навигации автономного подводного аппарата, основанный на визуальной одометрии. Предложены модификации метода, направленные на повышение точности локализации аппарата и снижение вычислительных затрат. Например, рассмотрен алгоритм с длительным прослеживанием особенностей на изображениях, повышающий точность вычисления локального перемещения аппарата; предложены адаптивная методика расчета траектории, а также метод визуальной навигации подводного аппарата в условиях локального маневрирования, основанный на использовании виртуальной сети координатной привязки. Описан метод решения задачи 3D-реконструкции объектов по изображениям, необходимый при выполнении инспекционных подводных работ.

Разработан зенитный телескоп для наблюдения градиента силы тяжести и вращения луны, а также создана опытная модель для наземных экспериментов. Для опытной модели были разработаны, в частности, штатив с системой контроля углового положения, устойчивый ртутный горизонт, методика получения показателей вибрационных воздействий. В августе–сентябре 2014 года были проведены лабораторные эксперименты и натурные наблюдения с целью испытания системы телескопа и программного обеспечения в целом. Полученные результаты сопоставлены с результатами экспериментов, направленных на повышение точности нахождения центров изображений звезд с помощью простой оптической системы. Кроме того, было изучено влияние вибраций ртутного зеркала на положение центроида на приборе с зарядовой связью (ПЗС). Результаты экспериментов показали, что эффекты вибрации практически одинаковы для звезд в одном и том же поле зрения и могут быть скорректированы путем вычитания среднего значения; вибрации ртутного зеркала вызывают погрешности в определении центроида до 0,2"; при этом существует сильная корреляция между среднеквадратическим отклонением положения центроида и отношением «сигнал–шум» для изображений звезд. Существует возможность достичь погрешности 0,01" при достаточно высоком показателе отношения «сигнал–шум» и при условии коррекции вибрационных воздействий.