Рассматривается построение сильносвязанной инерциально-спутниковой интегрированной системы, предназначенной для решения задач ориентации и навигации в условиях ограниченной видимости навигационных спутников (НС). Для определения параметров ориентации подвижного объекта реализуется схема двухрежимного СНС-гирокомпаса, содержащего бескарданный инерциальный измерительный модуль (ИИМ) на волоконно-оптических гироскопах (ВОГ) и двухантенную приемную аппаратуру (ПА) спутниковой навигационной системы (СНС). Исследуются алгоритмы и погрешности СНС-гирокомпаса с антенной базой на уровне длины волны несущей частоты и спутниковыми приемниками с внешним опорным генератором. При этом ИИМ с антенным модулем ПА СНС совершает реверсное модуляционное вращение. Особенностью данной системы является возможность построения СНС-компаса при наблюдении хотя бы одного НС GPS или ГЛОНАСС, а также наличие автономного режима работы, реализующего по данным ИИМ и лага схему гирогоризонткомпаса и счисление координат при отсутствии сигналов от НС. Исключение неоднозначности фазовых измерений и отбраковка недостоверных осуществляется с опорой на данные ИИМ при формировании в интегрированной системе разностных измерений на уровне первых разностей фаз. Приводятся результаты камеральной обработки данных стендовых испытаний макетного образца системы, содержащего СНС-компас «Орион-М», (ЦНИИ «Электроприбор») с приемными модулями СНС 2К-363Е-62 (ОАО «РИРВ») и инерциальный модуль на ВОГ VG 910 (ЗАО «Физоптика»).

Статья развивает предложенный ранее автором подход к обеспечению невозмущаемости навигационного счисления, основанный на построении одноканальной инерциальной вертикали (ИВ) с помощью трехгранника акселерометров и только одного свободного гироскопа (СГ). Для повышения точности выработки мгновенных значений углов ориентации, необходимых для решения задач управления объектом, предлагается метод, использующий данные канала ИВ, а также разность значений курса, вырабатываемых на базе информации СГ и «бюджетного» микромеханического инерциального блока, и показания лага, обрабатываемые в соответствии с принципом гироскопического ориентирования с корректируемым маятником. Приводятся результаты моделирования, подтверждающие эффективность предложенного метода.

Проведено исследование стохастических погрешностей инерциальных датчиков на основе технологии микроэлектромеханических систем (МЭМС) в статических и динамических условиях. В качестве образцов использовались датчики инерциальных измерительных модулей (ИИМ) двух моделей смартфонов. Оценка характеристик стохастических погрешностей производилась двумя методами: методом вариации Аллана (ВА) и обобщенным методом моментов вейвлетов (ОММВ). Параметры модели, определенные в динамических условиях в лаборатории, сопоставляются с параметрами, полученными на неподвижном основании. В используемых для идентификации моделей реализациях исключены аномальные данные на основе доверительного интервала (ДИ). Предложен новый алгоритм инерциально-спутниковой навигационной системы ИНС/GPS, адаптивный к динамике движения. Представлен анализ эффективности использования различных стохастических моделей на основе ВА и ОММВ с применением смоделированных данных инерциально-спутниковой навигационной системы при пропадании сигналов GPS. Анализ выполнен с помощью предложенного алгоритма. Точность определения местоположения, полученная с помощью адаптивного алгоритма комплексирования ИНС/GPS, превосходит точность, достигнутую при использовании стандартного алгоритма комплексирования ИНС/GPS на основе статической модели погрешностей. Кроме того, модели стохастической погрешности, полученные на основе ОММВ, показывают лучшие результаты, чем модели на основе ВА.

Построены и реализованы математические модели трехмерных нестационарных температурных полей блока измерения угловых скоростей (БИУС) и входящих в его состав волоконно-оптических гироскопов как в базовой конструкции, так и с реверсивной системой терморегулирования (СТР). Проведен сравнительный анализ температурных полей в условиях сложных температурных воздействий. Дана оценка эффективности применения двухконтурной реверсивной СТР.

В настоящее время актуальным является получение информации об уклонениях отвесной линии (УОЛ) путем привлечения современных моделей геопотенциала. Авторами получены модельные значения УОЛ на территории Западной Сибири, представлен анализ результатов сравнения их составляющих, вычисленных по данным глобальной модели геопотенциала EIGEN-6C4 и результатам астрономо-геодезических измерений, выполненных на территории Западной Сибири.

По результатам исследований установлено, что на равнинных территориях стандартные отклонения модельных значений УОЛ от наземных, полученных традиционным астрономо-геодезическим методом, не превышают 1°.

В статье рассматривается совместная программная обработка сигналов глобальных (ГЛОНАСС, GPS, BeiDou, Galileo) и региональной (IRNSS) навигационных спутниковых систем.

Представлена обобщенная структурная схема реализованного макета программного мультисистемного навигационного приемника и рассмотрены его возможности по обработке сигналов навигационных систем. В результате программной обработки получены раздельное и совместное решения навигационной задачи по сигналам 30 космических аппаратов пяти различных навигационных систем, принятым на северо-западе Российской Федерации. Проанализированы точность полученных решений и значения величин геометрического фактора.

В работе приведены результаты экспериментальных исследований сравнения шкал времени дифференциальным методом по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС), показывающие возможность учета целочисленного свойства неоднозначностей НКА ГЛОНАСС. Получаемая при этом величина случайной погрешности сравнения шкал времени находится на уровне 55 пс.

Статья содержит обзор докладов, представленных на международной Европейской конференции по навигации ENC 2017 и посвященных применению спутниковых технологий.