Задача коррекции БИНС при помощи разнородной информации в постобработке

09 июня 2010 года
А.А. Панёв
(Аспирант 3 г.о., научный руководитель: в.н.с. Н.Б. Вавилова)

Работа посвящена построению алгоритмов коррекции БИНС в задачах, решаемых в постобработке. К таким задачам относятся, например, задача топопривязки, задача навигации внутритрубных диагностических снарядов (ВДС), задача построения профиля автомобильных дорог.

В последнее время стала возможной регистрация больших объемов первичной инерциальной информации БИНС (данные датчиков угловой скорости и акселерометров) с высокой частотой. В связи с этим возникает возможность решать задачу коррекции БИНС в постобработке не только в варианте оценивания, но и в варианте введения обратных связей в навигационный алгоритм БИНС.

Приводятся математические модели, лежащие в основе алгоритма коррекции БИНС в постобработке.

В качестве приложений рассматриваются:

• Задача навигации ВИС, актуальная при исследованиях трубопроводов с помощью дефектоскопа, где в качестве внешней информации используются координаты реперных точек, а также счётчик пройденного расстояния - одометр. Требования к точности в этой задаче - 1 метр на 2 километр пути. Получена математическая модель одометрических измерений, учитывающая несоосность продольной оси ВДС и вектора скорости. Исследована оцениваемость параметров несоосности.
• Задача построения профиля автомобильных дорог. Для паспортизации дорожного покрытия необходимо проведение "сканирования" дорог - для этого используется специальная дорожная лаборатория, оснащённая средствами диагностики. На борту лаборатории находится БИНС, в качестве дополнительной информации для коррекции используются данные о координатах, получаемые с помощью GPS, а также данные одометра.

Разработанные алгоритмы реализованы в программном обеспечении с учетом особенностей каждой из вышеперечисленных прикладных задач. Результаты тестирования разработанного программно математического обеспечения основаны на обработке экспериментальных данных:

• Данных прогонов ВДС в трубопроводах и данных специальных испытаний на протяженных трассах на Земле.
• Данных заездов экспериментального автомобиля - лаборатории с "эталонной" и тестируемой системой на борту.

Материалы обработки реальных данных подтверждают работоспособность алгоритма и иллюстрируют потенциальные возможности достижения высокой точности навигационных определений.