Разработка алгоритмов комплексной измерительной навигационной системы авиационного применения на отечественной элементной базе


DOI: 10.34759/TRD-2021-117-09

Авторы

Корнилов А. В.*, Корчагин К. С.**, Лосев В. В.***

Арзамасское научно-производственное предприятие «Темп-Авиа», АНПП «Темп-Авиа», ул. Кирова, 26, Арзамас, Нижегородская обл., 607220, Россия

*e-mail: kornilov_a@inbox.ru
**e-mail: boneasd@mail.ru
***e-mail: tempavia@bk.ru

Аннотация

Статья посвящена разработке новых и совершенствовании существующих методов и средств анализа обработки информации в авиационных навигационных системах. В частности, представлен анализ результатов разработки и исследования теоретических и прикладных методов обработки информации в составе комплексной измерительной навигационной системы (КИНС).

С учетом имеющихся ограничений и предъявляемых к КИНС требований по уровню точности и функциональности, проведен синтез структуры системы, определены основные информационные связи между источниками информации. Проведен анализ возможного информационного взаимодействия, по результатам которого выбраны необходимые методы и разработаны алгоритмы, направленные на повышение качества системы за счет снижения погрешности измерения пилотажно-навигационных параметров:

– алгоритм автономной компенсации погрешности гироскопов;

– метод комплексирования информации от инерциальных и барометрических датчиков;

– метод комплексирования информации от инерциальных датчиков и спутниковой навигационной системы.

Приведены результаты исследований предлагаемых подходов с помощью средств математического и полунатурного моделирования, а также путем наземной отработки опытного образца КИНС.

Ключевые слова:

спутниковая навигация, инерциальная навигация, комплексирования информации, фильтр Калмана, инерциально-спутниковый режим, баро-инерциальный режим, волновой твердотельный гироскоп

Библиографический список

  1. ГОСТ 22851-77. Выбор номенклатуры показателей качества промышленной продукции. – М.: Государственный комитет стандартов, 1977. – 10 с.

  2. Матвеев В.В., Распопов В.Я. Основы построения бесплатформенных инерциальных навигационных систем. – СПб.: ЦНИИ «Электроприбор», 2009. – 280 с.

  3. Ефимов И.П. Авиационные приборы. - Ульяновск: УлГТУ, 2018. – 255 с.

  4. Дятлов Д.В., Рябков П.В., Сидорчук В.П. Функционирование спутниковых радионавигационных систем в возмущенной атмосфере земли // Вестник Ярославского государственного университета им. П.Г. Демидова. Серия: Естественные и технические науки. 2014. № 4. С. 37 - 44.

  5. Сухомлинов Д.В., Медведь А.Н. О комплексировании данных в информационно-управляющей системе летательного аппарата // Двигатель. 2014. № 5 (95). C. 38 – 41.

  6. Грошев А.В. Стратегия алгоритмического повышения точностных характеристик и информационной надежности инерциально-спутниковых навигационных систем в составе беспилотных летательных аппаратов // Труды МАИ. 2019. № 104. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=102217

  7. ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002: Точность методов и результатов измерений - М.: Стандартинформ, 2009. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200029975

  8. Преобразователь давления и температуры кварцевый. URL: http://sktbelpa.ru/produktsiya-ru/preobrazovateli-absolyutnogo-davleniya.html

  9. Навигационный приемник МНП-М7. URL: https://www.irz.ru/products/12/index.htm

  10. К1921ВК01Т микроконтроллер Кортекс-2015 ARM 32 бит. URL: https://niiet.ru/product/354-arm-cortex

  11. Серийные и перспективные ИМС для интерфейса Ethernet. URL: https://www.milandr.ru/upload/iblock/bad/bad5937a92675565aaaf2d97dc47d2a8.pdf

  12. Матасов А.И., Тихомиров В.В. Калибровка бесплатформенной инерциальной навигационной системы при повороте вокруг вертикальной оси // Труды МАИ. 2016. № 89. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=73321

  13. Щербинин В.В., Кветкин Г.А., Измайлов-Перкин А.В., Ажгиревич И.Л. Коррекция азимутальной ошибки бесплатформенной инерциальной навигационной системы с помощью радиотехнической системы локальной навигации // Известия ТулГУ. Технические науки. 2018. № 3. С. 3 – 11.

  14. Долгий О.В., Жих А.И., Гришченко В.А. Комплексирование сигналов датчиков в навигационных системах на базе инерциальных элементов // Научные горизонты. 2019. № 4 (20). С. 193 – 198.

  15. Кузовков Н.Т., Салычев О.С. Инерциальная навигация и оптимальная фильтрация. – М.: Машиностроение, 1982. – 216 с.

  16. Вовасов В.Е., Бетанов В.В., Турлыков П.Ю. Комплексирование навигационного приемника и акселерометров для оценки координат и ориентации высокодинамичных объектов // Труды МАИ. 2017. № 96. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=85834

  17. Чернодаров А.В., Иванов С.А. Идентификация моделей и адаптивная фильтрация шумов инерциальных измерителей // Труды МАИ. 2018. № 99. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=91962

  18. Ильясов С.П., Корнилов А.В., Лосев В.В. Система резервных приборов высокоманевренного пилотируемого аэродинамического летательного аппарата // Труды МАИ. 2017. № 92. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=77119

  19. Корнилов А.В., Лосев В.В. Комплексирование измерительной информации инерциального блока и системы воздушных сигналов, входящих в состав интегрированной системы резервных приборов // Вестник Волжской государственной академии водного транспорта. 2017. № 52. С. 31 - 49.

  20. Угломерная аппаратура МРК-32. URL: http://xn--g1afsi.xn--p1ai/nav_mrc-32.html


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2024

 Вход