Исследования по созданию волоконно-оптического гироскопа начались в середине 1970-х годов, открыв путь к полностью твердотельному датчику вращения. Его первоначальное использование было ограничено приложениями средней точности, но сегодня он достигает предельного теоретического уровня точности и превосходит своего традиционного конкурента – кольцевой лазерный гироскоп – по параметрам шума смещения нуля и временной стабильности.

Статья по докладу на XIX Санкт-Петербургской международной конференции по интегрированным навигационным системам.

Рассматриваются вопросы влияния изменений температуры на выходной сигнал волоконно-оптического гироскопа (ВОГ) разработки ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», построенного по схеме с обратной связью. Предложены аппаратные и алгоритмические способы снижения этого влияния, а именно: методы компенсации мультипликативной и аддитивной погрешности, вызванной изменением темпера-туры, а также варианты термостабилизации. Применение этих способов позволяет снизить температурный дрейф ВОГ в 10 и более раз.
Статья по докладу на XXVIII конференции памяти Н.Н.Острякова.

В современных бесплатформенных инерциальных навигационных системах (БИНС) курсовой угол самолета обычно вычисляется как сумма двух углов: азимута «платформы» и гироскопического курса. Каждый из этих двух углов, обязательно оставаясь в сумме равным текущему курсу самолета, может носить многозначный характер в зависимости от начальных условий выставки азимутального канала и от траектории движения самолета на предыдущих этапах полета. Исследована эта неоднозначность и ее учет в алгоритмах коррекции курсового канала БИНС.

Современные высокоточные системы навигации летательных аппаратов базируются на комплексировании инерциальных навигационных систем с системами коррекции. Одним из видов систем коррекции является цветная оптическая корреляционно-экстремальная система навигации.

Статья посвящена разработке алгоритма учета состояния атмосферы в момент получения цветных фотоснимков для формирования эталонного изображения (ЭИ) и алгоритма синтеза ЭИ одного сезона по имеющимся цветным фотоснимкам другого для цветной оптической корреляционно-экстремальной системы навигации.

Представлен слабосвязанный метод построения интегрированной навигационной системы, обеспечивающий улучшение качества оценок состояния в автономной инерциальной навигации за счет оценки относительного движения с использованием видеоданных. Применена новая методика оценки положения на основе минимизации энтропийно-подобной функции стоимости, по определению робастной к наличию шума и выбросов в визуальном изображении. Приводится экспериментальное подтверждение эффективности этой методики в сравнении с алгоритмом, используемым в настоящее время. В рамках стохастического клонирования для навигации используется непрямой фильтр Калмана. Робастная относительная оценка положения, полученная при использовании новой методики, передается в навигационный фильтр в качестве значения относительного положения. Представлены результаты моделирования, проведено их сравнение с результатами, полученными с помощью классического алгоритма прямого линейного преобразования на основе RANSAC.

Статья посвящена проблеме навигации мобильного робота в загроможденной среде. Для обхода препятствий при движении по плоскости реализуются адаптивно настраиваемые в режиме реального времени эллиптические траектории, при построении которых используется информация только от нескольких неидеальных измерителей дальности до препятствия. Стратегия безопасного обхода препятствий основана на принципе эллиптического предельного цикла, когда каждое препятствие окружено эллипсом, запретным для движения. Параметры этого эллипса вычисляются в режиме реального времени с использованием последовательности полученных от датчиков данных по дальности до препятствия. Для вычисления параметров эллипса используется эвристический метод в сочетании с расширенным фильтром Калмана. Показано, что этот процесс гарантирует влияние всего набора данных по дальности на вычисленный эллипс. Кроме того, предлагается единый закон управления в мультиконтроллерной системе, где внедрен указанный адаптивный алгоритм обхода препятствий. В основе предлагаемого закона управления лежит закон управления Канаямы. Стабильность этой архитектуры управления доказана на основе метода Ляпунова. Моделирование и эксперименты, проведенные в различных условиях, демонстрируют эффективность и надежность предлагаемого алгоритма навигации в загроможденной среде в режиме реального времени.

Исследуется влияние периода квантования на модальную управляемость и стабилизируемость импульсной системы управления движением подводного аппарата. Учитывается вычислительное запаздывание, а в качестве цифроаналогового преобразователя (ЦАП) рассматривается обобщенный ЦАП. Строится множество патологических периодов, при которых система может оказаться нестабилизируемой. На численном примере рассматривается выбор периода квантования для случая использования в системе экстраполятора и интерполятора первого порядка.

Приведены примеры успешного использования метода, позволяющего снизить загрузку центрального процессорного устройства (ЦПУ) в аппаратуре потребителей (АП) спутниковой навигации. Идея метода состоит в экономии ресурсов ЦПУ за счет прореживания отсчетов промежуточной частоты (ПЧ) при обработке сигнала. Метод был использован при реализации программного коррелятора в АП космического базирования MosaicGNSS для улучшения эксплуатационных характеристик приемника сигналов спутниковых радионавигационных систем (СРНС) GPS/ГЛОНАСС, разработанного фирмой Mstar Semiconductor (Тайвань) для массового рынка.

Статья по докладу на XIX Санкт-Петербургской международной конференции по интегрированным навигационным системам.