Характеристики лазерных локационных систем для коррекции бесплатформенной инерциальной навигационной системы беспилотных летательных аппаратов

Динамика, баллистика, управление движением летательных аппаратов


Авторы

Старовойтов Е. И.

Концерн радиостроения «Вега», Кутузовский проспект, 34 Москва, 121170, Россия

e-mail: evgstarovojtov@yandex.ru

Аннотация

В работе определены характеристики лазерных локационных систем (ЛЛС), предназначенных для коррекции бесплатформенной инерциальной навигационной системы (БИНС) беспилотных летательных аппаратов. Рассмотрены конструкции ЛЛС на основе 3D Flash Ladar-технологии и оптико-механических сканеров. Проведен анализ производительности оптико-механических сканеров, энергетические расчеты и сравнение эффективности разных конструкций ЛЛС. Показаны преимущества ЛЛС на основе оптико-механического сканера гибридного типа, с использованием волоконных лазеров и лавинных фотодиодов.

Ключевые слова

лазерная локационная система, сканирование, беспилотный летательный аппарат, навигация, бесплатформенная инерциальная навигационная система, коррекция

Библиографический список

  1. Падерин Ф.Г. Комплексная обработка информации в бортовом навигационном комплексе БПЛА с использованием метода навигации и составления карты (SLAM) // Труды МИЭА. Навигация и управление летательными аппаратами. 2017. № 19. С. 79 – 87.

  2. Anand V., Karthik R.J., Dathan V., Tripathy R.P. UAV Photogrammetry and Lidar Mapping // International Journal of Advanced Scientific Technologies, Engineering and Management Sciences, 2017, vol. 3, Special Issue.1, April, available at: http://www.ijastems.org/wp-content/uploads/2017/04/v3.sia1_.58.UAV-Photogrammetry-and-Lidar-Mapping.pdf

  3. Антонов Д.А., Жарков М.В., Кузнецов И.М., Лунев Е.М., Пронькин А.Н. Определение навигационных параметров беспилотного летательного аппарата на базе фотоизображения и инерциальных измерений // Труды МАИ. 2016. № 91. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=75632

  4. Глаголев В.М., Ладонкин А.В. Оптическая система навигации летательных аппаратов // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2016. № 10. С. 186 – 195.

  5. Li J., Bi Y., Lan M., Qin H., Shan M., Lin F., Chen B.M. Real-time simultaneous localization and mapping for uav: a survey // Proc. of International micro air vehicle competition and conference, 2016, Beijing, China, 2016, pp. 237 – 242.

  6. Zhang, J. and Singh, S. Visual-lidar odometry and mapping: Low-drift, roust, and fast // Proc. of the 2015 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), Washington State Convention Center Seattle, Washington, May 26-30, 2015, pp. 2174 – 2181, doi: 10.1109/ICRA.2015.7139486

  7. Bry A., Bachrach A., Roy N. State Estimation for Aggressive Flight in GPS-Denied Environments Using Onboard Sensing // Proc. of the 2012 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), RiverCentre, Saint Paul, Minnesota, USA, May 14-18, 2012, available at: http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download? DOI: 10.1109/ICRA.2012.6225295

  8. Conte G., Rudol P., Doherty P. Evaluation of a Light-weight Lidar and a Photogrammetric System for Unmanned Airborne Mapping Applications // Photogrammetrie, Fernerkundung, Geoinformation, 2014, vol. 4, pp. 287 – 298, doi: 10.1127/1432-8364/2014/0223.

  9. Старовойтов Е.И. Бортовые лазерные локационные системы космических аппаратов: Учебное пособие. – Королев: РКК «Энергия», 2015. – 160 с.

  10. Старовойтов Е.И. Лазерная локационная аппаратура в системах управления, межбортовой передачи энергии и информации космических аппаратов: Учебное пособие. – Королев: РКК «Энергия», 2016. – 148 с.

  11. Грязнов Н.А., Купренюк В.И., Соснов Е.Н. Лазерная информационная система обеспечения сближения и стыковки космических аппаратов // Оптический журнал. 2015. Т. 82. № 5. С. 27 – 33.

  12. Медведев Е.М., Данилин И.М., Мельников С.Р. Лазерная локация земли и леса. – М.: Геолидар, Геокосмос. – Красноярск. Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, 2007. – 230 с.

  13. Ульрих А. Информационное наполнение облака точек при воздушном лазерном сканировании // Геоматика. 2016. № 1. С. 38 – 53.

  14. Малашин М.С., Каминский Р.П., Борисов Ю.Б. Основы проектирования лазерных локационных систем. – М.: Высшая школа, 1983. – 207 с.

  15. Грязнов Н.А., Панталеев С.М., Иванов А.Е. и др. Высокопроизводительный метод измерений координат объектов в условиях космического пространства // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. 2013. № 2 (171). С. 197 – 202.

  16. Мельников К.В. Оптимизация фотоприемного устройства лазерной телеметрической системы // Доклады Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники. 2012. № 7 (69). С. 34 – 39.

  17. Park H.J., Turner R., Yun B.Y., Lee J.O. Change detection analysis using airborne LiDAR: open-cut mine environment // Proceedings of the XVI International Mine Surveying Congress (ISM2016), 2016, available at: https://www.ism2016.com/files/ISM2016/Proceedings/Section3/2_HJ_Park.pdf

  18. Jozkow, G., Toth, C., Grejner-Brzezinska, D. UAS topographic mapping with Velodyne LiDAR sensor // ISPRS Annals of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 2016, vol. III-1, pp. 201 – 208, available at: https://doi.org/10.5194/isprs-annals-III-1-201-2016

  19. Липанов С.И. Применение адаптивной развертки в лазерно-локационно-тепловизионной системе при маловысотном полете // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2018. № 5. С. 139 – 151.

  20. Trickey E., Church P., Cao Х. Characterization of the OPAL obscurant penetrating LiDAR in various degraded visual environments // Proc. Of SPIE, 16 May 2013, vol. 8737, doi: 10.1117/12.2015259

  21. Бельский А., Жосан Н., Гребенщиков В., Каргаев А., Брондз Д., Горбачев К., Воробьев Д. Лазерные локационные системы для повышения безопасности полетов вертолетов // Фотоника. 2013. № 5(41). С. 66 – 75.

  22. Козинцев В.И., Белов М.Л., Орлов В.М. и др.; Основы импульсной лазерной локации / Под ред. В.Н. Рождествина. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010. – 571 с.


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2021

Вход