Рассмотрены итоги российских работ в области гироскопических средств навигации и ориентации за последние пятнадцать лет. Анализируется уровень современных разработок и прогнозируется развитие инерциальных технологий на обозримую перспективу.

Рассмотрена интегрированная система ориентации и навигации (ИСОН) для орбитального космического аппарата (КА), использующая бескарданную инерциальную систему ориентации на электростатических (ЭСГ) и волоконно- оптических гироскопах (ВОГ). Представлены алгоритмы ИСОН в части совместной обработки данных ЭСГ и ВОГ, использующие фильтр Калмана и соответствующие критерии. Приведены результаты моделирования на PC в пакете MATLAB алгоритмов работы ИСОН c использованием массива реальных данных испытаний ЭСГ и блока ВОГ.

Представлен метод получения сверхбыстрого навигационного определения по сигналам спутниковых радионавигационных систем, который позволяет существенно сократить время до вычисления первых координат потребителя при наличии априорной информации об эфемеридах навигационных спутников и хорошей начальной оценки положения спутникового радионавигационного приемника и поправки его часов. Для получения хорошей начальной оценки координат потребителя предлагается использовать допплеровские измерения сдвига частоты. Приведена оценка времени получения первого навигационного определения в зависимости от мощности принимаемого сигнала. Статья по докладу на XVII Санкт-Петербургской международной конференции по интегрированным навигационным системам.

Представлены результаты разработки компенсационного микромеханического гироскопа RR-типа, состоящего из бескорпусного чувствительного элемента и специализированной интегральной микросхемы. Испытания партии из 50 гироскопов показали, что плотность шума гироскопа при диапазоне измерения 100 о/с не превышает 0,01 о/с/√Гц, а для диапазона 400о/с не выше 0,015 о/с/√Гц. Некоторые гироскопы имели плотность шума ниже 0,003о/с/√Гц при нестабильности нуля 1-2 о/ч.

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

Приведены результаты испытаний микромеханического гироскопа ММГ-2 RR-типа, разработанного в ЦНИИ «Электроприбор». Проведены экспериментальные оценки изменения характеристик прибора при испытаниях на центрифуге, вибрационных и ударных стендах. Получены зависимости параметров прибора от механических воздействий и определены пути снижения влияния вибраций и ударов на характеристики ММГ. Статья по докладу на 3-й мультиконференции по проблемам управления.

Обсуждается различие критериев точности гироскопов в двух применениях: при измерении вращения вокруг фиксированной оси и вокруг точки. Описывается класс шумов гироскопов со спектральной плотностью, равной нулю на нулевой частоте, наличие которых не приводит к накоплению во времени погрешностей измерения углов кажущихся поворотов (интегралов от проекций угловой скорости на ось чувствительности гироскопов), но приводит к накоплению во времени погрешности определения ориентации бесплатформенными инерциальными системами. Анализируются возможности идентификации структуры шумов гироскопов известными методами низких порядков: первых разностей (метод Аллана), вторых разностей (метод Адамара) и методов, использующих разности более высоких порядков [1].

Статья по материалам доклада на XVII Санкт-Петербургской международной конференции по интегрированным навигационным системам.

Показано, что при обработке данных реальных съемок с использованием принятого вертикального градиента при построении карты возникает систематическая погрешность. Показано также, что следует применять более точную формулу нормального значения вертикального градиента, связывающую его значения с широтой места. Даются рекомендации, что при проведении съемок в гористой местности следует учитывать аномалию вертикального градиента, вызванную рельефом.

В статье приводится метод расчета надежности резервированных систем, учитывающий конечный состав аппаратуры ЗИП. Предложенный метод позволяет определить такой состав аппаратуры ЗИП, который обеспечивал бы заданный показатель надежности системы. Приводятся математические соотношения, позволяющие вычислять такой показатель надежности, как вероятность безотказной работы с учетом конечного состава аппаратуры ЗИП. Эффективность предлагаемого подхода подтверждена на примере расчета надежности одной из систем навигационного комплекса.

Рассмотрены приложения теории чувствительности к анализу систем обработки информации и управления в нерасчетных режимах функционирования, к задачам упрощения математических моделей погрешностей, упрощения фильтров в системах обработки информации и регуляторов в системах управления, к задачам синтеза систем с малой или минимальной чувствительностью к погрешностям моделирования.
Статья по докладу на 3-й мультиконференции по проблемам управления.