Задача калибровки бескарданной инерциальной навигационной системы в полете при помощи информации от спутниковой навигационной системы

08 июня 2016 года
Кальченко А.О.
(материалы кандидатской диссертации; Научные руководители: к.ф.-м.н. Н.Б. Вавилова, д.ф.-м.н. А.А. Голован)

Рассматривается задача оценки инструментальных погрешностей бескарданной инерциальной навигационной системы (БИНС) в полете с использованием информации спутниковой навигационной системы (СНС). Данная задача возникает в связи с тем, что параметры инструментальных погрешностей меняются в процессе эксплуатации, вследствие чего повышаются ошибки автономной навигации.

Задача ставится как задача оценки погрешностей БИНС, включая параметры модели инструментальных погрешностей, при помощи информации СНС. Необходимо предложить алгоритмы и специальные траектории полетов, улучшающие качество оценки параметров инструментальных погрешностей БИНС.

Предложены специальные маневры, значительно улучшающие обусловленность задачи. Было проведено численное моделирование и эксперимент на стенде с имитацией углового положения ЛА во время полета, которые показали эффективность предложенных маневров.

Отдельно исследовано влияние запаздывания спутниковой информации и смещения антенны СНС. Показана необходимость включения дополнительных параметров запаздывания и смещения в модель алгоритмов комплексирования БИНС. Также было предложено использовать данные, поступающие от нескольких разнесенных антенн СНС, для повышения точности калибровки БИНС. Показана практическая польза от их использования.

Исследованы возможности оценивания составляющих погрешностей БИНС, меняющихся с каждым запуском, на участках рулежки и разгона путем проведения ковариационного анализа точности оценивания. Показано, что компенсация оценок, полученных на начальном участке, далее при автономной навигации позволяет значимо повысить ее точность.