RU2382988C1 - Strapdown inertial reference system on "coarse" detecting elements - Google Patents
Strapdown inertial reference system on "coarse" detecting elements Download PDFInfo
- Publication number
- RU2382988C1 RU2382988C1 RU2008150963/28A RU2008150963A RU2382988C1 RU 2382988 C1 RU2382988 C1 RU 2382988C1 RU 2008150963/28 A RU2008150963/28 A RU 2008150963/28A RU 2008150963 A RU2008150963 A RU 2008150963A RU 2382988 C1 RU2382988 C1 RU 2382988C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- block
- output
- unit
- angles
- outputs
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Navigation (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к области бесплатформенных инерциальных систем навигации (БИНС), в частности бесплатформенных систем ориентации (БСО), интегрированных с системой воздушных сигналов (СВС).The invention relates to the field of strapdown inertial navigation systems (SINS), in particular strapdown orientation systems (BSO), integrated with an airborne signal system (SHS).
Уровень техникиState of the art
Известна комплексная навигационная система (Патент РФ №2265190, МПК G01C 23/00) (КНС) летательного аппарата (ЛА), включающая в себя навигационные датчики и системы, работающие на различных физических принципах (в том числе от системы воздушных сигналов), а также вычислительно-логические блоки комплексной системы, обеспечивающие информационный обмен между датчиками и системами и расчет необходимых параметров состояния ЛА: блок компенсации ошибок КНС; блок формирования параметров состояния ЛА; блок формирования невязки, обеспечивающий сравнение однотипной информации, поступающей от различных измерителей. Ограничением изобретения является избыточный набор сложных и дорогостоящих элементов и, как следствие, сложность и дороговизна всей системы в целом, и при этом, в частности, принципиальная неработоспособность с гораздо более дешевой малогабаритной БИНС с «грубыми» чувствительными элементами (ЧЭ).Known integrated navigation system (RF Patent No. 2265190, IPC G01C 23/00) (SPS) aircraft (LA), which includes navigation sensors and systems that operate on various physical principles (including the air signal system), as well computational and logical blocks of an integrated system that provide information exchange between sensors and systems and the calculation of the necessary parameters of the state of the aircraft: block compensation for errors of the SSC; unit for forming aircraft state parameters; a residual formation unit providing comparison of the same type of information coming from various meters. A limitation of the invention is an excessive set of complex and expensive elements and, as a consequence, the complexity and high cost of the entire system as a whole, and in particular, a fundamental inoperability with a much cheaper small-sized SINS with "coarse" sensitive elements (SE).
Известен навигационный комплекс ЛА (Патент РФ №2293950, МПК G01C 23/00) для определения координат местоположения и параметров движения ЛА, запускаемых с подвижного носителя. Навигационный комплекс ЛА содержит БИНС, измеритель составляющих ускорения носителя и составляющих угловой скорости носителя, запоминающее устройство, вычислитель оценок углов ориентации ЛА относительно носителя, вычислитель курса, крена и тангажа летательного аппарата. При этом первый вход запоминающего устройства соединен с выходом измерителя составляющих ускорения носителя и составляющих угловой скорости носителя. Первый вход вычислителя курса, крена и тангажа ЛА связан каналом передачи данных об углах ориентации носителя с измерителем углов ориентации носителя.Known aircraft navigation system (RF Patent No. 2293950, IPC G01C 23/00) for determining the location coordinates and motion parameters of aircraft launched from a mobile carrier. The aircraft navigation system contains SINS, a meter for the components of the acceleration of the carrier and components of the angular velocity of the carrier, a memory, a calculator for estimating the angles of orientation of the aircraft relative to the carrier, a calculator for heading, roll and pitch of the aircraft. In this case, the first input of the storage device is connected to the output of the meter of the components of the acceleration of the medium and the components of the angular velocity of the medium. The first input of the course calculator, roll and pitch of the aircraft is connected by a data transmission channel about the angles of orientation of the medium with a meter of angles of orientation of the medium.
Ограничением этого изобретения является отказ от применения внешних средств комплексирования (в том числе системы воздушных сигналов (СВС)) с внешней информацией о скорости аппарата, и, как следствие, узость его применения на кратковременно работающих ЛА, запускаемых с подвижного носителя, а не на постоянно работающих самих подвижных носителях. И этот комплекс также неработоспособен с малогабаритными БИНС с «грубыми» ЧЭ, а может работать с БИНС с бескарданными инерциальными измерительными модулями.A limitation of this invention is the rejection of the use of external means of aggregation (including the system of air signals (SHS)) with external information about the speed of the device, and, as a result, the narrowness of its use on short-term aircraft, launched from a mobile carrier, and not on a permanent basis working mobile carriers themselves. And this complex is also inoperative with small-sized SINS with "coarse" CE, and can work with SINS with gimballess inertial measuring modules.
Использование малогабаритных БИНС с «грубыми» ЧЭ типа MEMS (Microelectromechanical System - микроэлектронных механических систем) описано в целом ряде патентов США корпорации American GNC, например, в ряде патентов о микро (малогабаритных) инерциальных измерительных устройствах (ИИУ) (патенты США №№6671648, 6522992, 6516283) и о способах обработки измерений параметров движения с их применением (патенты США №№6697758, 6651027, 6494093, 6473713, 6427131). Основное внимание в этих патентах уделено представлению преимуществ по сравнению с «обычными», традиционными ИИУ дешевого микроблока ИИУ на «грубых» ЧЭ в БИНС с вычислительной навигационной платформой с применением в ней, в том числе контуров демпфирования и других внешних корректирующих средств.The use of small-sized SINS with "coarse" CE type MEMS (Microelectromechanical System - Microelectronic Mechanical Systems) is described in a number of US patents of American GNC Corporation, for example, in a number of patents on micro (small-sized) inertial measuring devices (IIU) (US Patent Nos. 6671648 , 6522992, 6516283) and methods of processing measurements of motion parameters with their application (US Pat. Nos. 6,697,758, 6,610,227, 6,494,093, 6,437,713, 6,427,131). The main focus of these patents is on the presentation of advantages compared to “conventional”, traditional AIUs of a cheap AIU microblock on “coarse” CEs in SINS with a computational navigation platform using, including damping circuits and other external corrective means.
Однако предлагаемые схемы БИНС избыточны по используемым наборам датчиковых систем и из-за этого неоптимальны по соотношению качество/цена, и, кроме того, там используют только одну вычислительную навигационную платформу.However, the proposed SINS schemes are redundant in terms of the used sets of sensor systems and because of this, they are not optimal in terms of quality / price ratio, and, in addition, they use only one computing navigation platform.
При использовании «грубых» ЧЭ (дрейф гироскопов 0,1…1 о/с) в системе БИНС возникают большие ошибки ориентации, которые приводят к практической расходимости навигационного решения, так что для «грубых» ЧЭ необходимо использовать нетрадиционные методы построения БИНС.When using “coarse” CEs (drift of gyroscopes 0.1 ... 1 o / s) in the SINS system, large orientation errors occur that lead to practical divergence of the navigation solution, so for “coarse” CEs it is necessary to use non-traditional methods of constructing SINS.
Наиболее близким аналогом к предлагаемому устройству системы является устройство для БИНС на микромеханических ЧЭ низкой точности, подробно описанное в разд. 10 на стр.214-232 и представленное на блок-схеме Фиг.10.3 (с.220) этого раздела в англоязычной монографии автора-заявителя предлагаемого устройства системы Oleg Salychev, Applied Inertial Navigation: Problems and Solutions, BMSTU Press, Moscow, Russia, 2004.The closest analogue to the proposed system device is a device for SINS on micromechanical SE of low accuracy, described in detail in section. 10 on p. 214-232 and presented in the block diagram of Fig. 10.3 (p. 220) of this section in the English monograph of the author-applicant of the proposed device system Oleg Salychev, Applied Inertial Navigation: Problems and Solutions, BMSTU Press, Moscow, Russia, 2004.
Данная система осуществляет демпфирование ошибок БИНС с использованием в том числе внешней информации о скорости носителя. Но там представлена одна вычислительная навигационная платформа и нет мастер-фильтра.This system performs damping of SINS errors using, among other things, external information about the speed of the carrier. But there is one computational navigation platform and there is no master filter.
Важнейшим недостатком рассматриваемого аналога является то, что демпфирование вычислительной платформы осуществляют не по разности путевых скоростей БСО и внешнего датчика, а по разности показаний БСО и системы СВС, измеряющей воздушную скорость. Это измерение содержит низкочастотную составляющую ошибки, обусловленную как физическими принципами построения СВС, так и наличием скорости ветра. Чтобы уменьшить эту составляющую, демпфирование нужно осуществлять не по разности скоростей, а по разности ускорений, что уменьшает низкочастотную составляющую ошибки СВС. Кроме того, показания СВС имеют временную задержку, что особенно сильно влияет на качество демпфирования вычислительной платформы при осуществлении быстрого маневра объекта, на котором установлена БСО.The most important drawback of the considered analogue is that the damping of the computing platform is carried out not by the difference in the traveling speeds of the BSO and the external sensor, but by the difference in the readings of the BSO and the SHS system measuring air speed. This measurement contains the low-frequency error component due to both the physical principles of the SHS construction and the presence of wind speed. To reduce this component, damping should be carried out not by the difference of speeds, but by the difference of accelerations, which reduces the low-frequency component of the SHS error. In addition, the SHS readings have a time delay, which especially affects the quality of the damping of the computing platform during the fast maneuver of the object on which the BSO is installed.
И последним недостатком такого рода систем является существенно меньшая точность при осуществлении демпфирования ошибок от СВС по сравнению с собственным демпфированием по ускорениям для случая движения объекта с относительной постоянной скоростью и малыми путевыми скоростями.And the last drawback of this kind of systems is significantly less accuracy when damping errors from SHS compared to its own acceleration damping for the case of movement of an object with a relative constant speed and low ground speeds.
Таким образом, главная задача изобретения - существенное повышение точности определения (при различных режимах полета в реальном времени) углов ориентации носителя дешевой БИНС с микроИИУ на «грубых» ЧЭ.Thus, the main objective of the invention is a significant increase in the accuracy of determining (with different flight modes in real time) the orientation angles of the carrier cheap SINS with microIIU on "rough" SE.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Для снижения указанных недостатков, влияющих на точность измерения системой углов ориентации (тангажа, крена, курса), предлагается следующее техническое решение. Технический результат достигают тем, что в БСО реализуют преимущественно три вычислительных навигационных платформы, каждая из которых имеет свой закон управления (демпфирование инерциальных ошибок по собственному закону), зависящий от параметров движения летательного аппарата, а именно крена, производной (скорости изменения) курса, горизонтальных составляющих линейного ускорения носителя, также от качества информации внешнего источника (СВС и магнитного компаса) по отношению к БСО, а принимающий выходные сигналы платформ мастер-фильтр осуществляет их оптимальную (в среднеквадратическом смысле) финальную комбинацию.To reduce these shortcomings that affect the accuracy of the measurement system orientation angles (pitch, roll, heading), the following technical solution is proposed. The technical result is achieved in that the BSO mainly sells three computational navigation platforms, each of which has its own control law (damping of inertial errors according to its own law), depending on the parameters of the aircraft’s movement, namely, roll, derivative (rate of change) of course, horizontal components of the linear acceleration of the medium, also on the quality of information from an external source (SHS and magnetic compass) with respect to the BSO, and the master signals receiving platforms mp carries out their optimal (in the mean-square sense) final combination.
Для достижения технического результата устройство предлагаемой системы содержит блок ЧЭ из трех акселерометров и трех датчиков угловых скоростей (ДУС) по трем ортогональным осям, систему воздушных сигналов (СВС), магнитный компас, блок измерения (или определения) параметров движения носителя (сокращенно: блок параметров движения), несколько (преимущественно три) вычислительных платформ, мастер-фильтр. Выходы сигналов блока ЧЭ соединены с соответствующими входами платформ, выходы сигналов которых, а именно: углов крена и тангажа со всех трех платформ, а также угла курса со второй платформы, соединены с соответствующими входами мастер-фильтра. Выходной сигнал СВС соединен с соответствующим входом второй платформы. Сигнал курса магнитного компаса соединен с соответствующим входом мастер-фильтра. Выход блока параметров движения соединен с соответствующими входами платформ и мастер-фильтра. Выходы мастер-фильтра (сигналы углов ориентации) являются выходами всего устройства системы.To achieve a technical result, the device of the proposed system contains a block of three accelerometers and three angular velocity sensors (DLS) along three orthogonal axes, an air signal system (SHS), a magnetic compass, a unit for measuring (or determining) the parameters of media movement (in short: parameter block movements), several (mainly three) computing platforms, a master filter. The signal outputs of the CE block are connected to the corresponding inputs of the platforms, the signal outputs of which, namely, the roll and pitch angles from all three platforms, as well as the heading angle from the second platform, are connected to the corresponding inputs of the master filter. The output signal of the SHS is connected to the corresponding input of the second platform. The heading signal of the magnetic compass is connected to the corresponding input of the master filter. The output of the motion parameter block is connected to the corresponding inputs of the platforms and the master filter. The outputs of the master filter (signals of orientation angles) are the outputs of the entire system device.
Базовые варианты реализации платформ и мастер-фильтра следующие.The basic options for implementing platforms and the master filter are as follows.
Первая платформа содержит следующие блоки: блок пересчета ускорений из связанной в навигационную систему координат, блок вычисления линейных и угловых скоростей навигационной системы координат (сокращенно: блок вычисления скоростей), первый и второй блоки кватернионных вычислений (сокращенно: кватернионные блоки), блок вычисления матрицы направляющих косинусов и вычисления углов ориентации (сокращенно: блок матрицы и углов), блок формирования сигналов демпфирования (сокращенно: блок демпфирования). Выход сигналов линейных ускорений блока ЧЭ соединен с соответствующим входом блока пересчета ускорений, выход которого соединен со входом блока вычисления скоростей и соответствующим входом блока демпфирования. Другой вход блока демпфирования соединен с выходом блока параметров движения. Выход сигналов угловых скоростей блока ЧЭ соединен с соответствующим входом первого кватернионного блока, выход которого соединен с соответствующим входом второго кватернионного блока, другие входы которого также соединены с выходами сигналов угловых скоростей блока вычисления скоростей и блока демпфирования. Выход второго кватернионного блока соединен со входом блока матрицы и углов и с соответствующим входом обратной связи первого кватернионного блока. Выход сигнала матрицы блока матрицы и углов соединен с соответствующим входом блока пересчета ускорений. Выходы углов блока матрицы и углов являются выходами первой платформы.The first platform contains the following blocks: a block for calculating accelerations from a coordinate system connected to the navigation system, a block for calculating the linear and angular velocities of the navigation coordinate system (for short: a block for calculating speeds), the first and second blocks for quaternion calculations (for short: a quaternion blocks), a block for calculating the guide matrix cosines and calculation of orientation angles (for short: matrix block and angles), damping signal generation block (for short: damping block). The output of the linear acceleration signals of the CE block is connected to the corresponding input of the acceleration conversion unit, the output of which is connected to the input of the speed calculation unit and the corresponding input of the damping unit. Another input of the damping unit is connected to the output of the block of motion parameters. The output of the angular velocity signals of the SE block is connected to the corresponding input of the first quaternion block, the output of which is connected to the corresponding input of the second quaternion block, the other inputs of which are also connected to the outputs of the angular velocity signals of the velocity calculation unit and the damping unit. The output of the second quaternion block is connected to the input of the matrix block and the angles and to the corresponding feedback input of the first quaternion block. The matrix signal output of the matrix block and angles is connected to the corresponding input of the acceleration conversion unit. The outputs of the angles of the matrix block and the angles are the outputs of the first platform.
Третья платформа, аналогично первой платформе, содержит блок пересчета ускорений, блок вычисления скоростей, первый и второй кватернионные блоки, блок матрицы и углов, блок демпфирования, а также дополнительно адаптивный фильтр Калмана. Выход сигналов линейных ускорений блока ЧЭ соединен с соответствующим входом блока пересчета ускорений, выход которого соединен со входом блока вычисления скоростей и соответствующим входом фильтра Калмана, выход которого соединен с соответствующими входами блока матрицы и углов и блока демпфирования. Другие входы блока фильтра Калмана и блока демпфирования соединены с выходом блока параметров движения. Выход сигналов угловых скоростей блока ЧЭ соединен с соответствующим входом первого кватернионного блока, выход которого соединен с соответствующим входом второго кватернионного блока, другие входы которого также соединены с выходами сигналов угловых скоростей блока вычисления скоростей и блока демпфирования. Выход второго кватернионного блока соединен со входом блока матрицы и углов и с соответствующим входом обратной связи первого кватернионного блока. Выход сигнала матрицы соединен с соответствующим входом блока пересчета ускорений. Выходы углов являются выходами третьей платформы.The third platform, similar to the first platform, contains an acceleration conversion unit, a speed calculation unit, first and second quaternion blocks, a matrix and angle block, a damping unit, as well as an additional Kalman adaptive filter. The output of the linear acceleration signals of the SE unit is connected to the corresponding input of the acceleration conversion unit, the output of which is connected to the input of the speed calculation unit and the corresponding input of the Kalman filter, the output of which is connected to the corresponding inputs of the matrix and angle block and the damping unit. Other inputs of the Kalman filter block and the damping block are connected to the output of the motion parameter block. The output of the angular velocity signals of the SE block is connected to the corresponding input of the first quaternion block, the output of which is connected to the corresponding input of the second quaternion block, the other inputs of which are also connected to the outputs of the angular velocity signals of the velocity calculation unit and the damping unit. The output of the second quaternion block is connected to the input of the matrix block and the angles and to the corresponding feedback input of the first quaternion block. The matrix signal output is connected to the corresponding input of the acceleration conversion unit. The outputs of the corners are the outputs of the third platform.
Вторая платформа, аналогично первой платформе, содержит блок пересчета ускорений, блок вычисления скоростей, первый и второй кватернионные блоки, блок матрицы и углов, блок демпфирования. Выход сигналов линейных ускорений блока ЧЭ соединен с соответствующим входом блока пересчета ускорений, выход которого соединен со входом блока вычисления скоростей. Выход сигналов угловых скоростей блока ЧЭ соединен с соответствующим входом первого кватернионного блока, выход которого соединен с соответствующим входом второго кватернионного блока, другие входы которого также соединены с выходами сигналов угловых скоростей блока вычисления скоростей и блока демпфирования. Соответствующие входы блока демпфирования соединены с выходами блоков параметров движения, СВС и пересчета ускорений. Выход второго кватернионного блока соединен с соответствующим входом обратной связи первого кватернионного блока и со входом блока матрицы и углов. Выход сигнала матрицы соединен с соответствующим входом блока пересчета ускорений. Выходы углов являются выходами второй платформы.The second platform, similarly to the first platform, contains an acceleration conversion unit, a speed calculation unit, first and second quaternion blocks, a matrix and angle block, a damping unit. The output of the linear acceleration signals of the SE block is connected to the corresponding input of the acceleration conversion unit, the output of which is connected to the input of the speed calculation block. The output of the angular velocity signals of the SE block is connected to the corresponding input of the first quaternion block, the output of which is connected to the corresponding input of the second quaternion block, the other inputs of which are also connected to the outputs of the angular velocity signals of the velocity calculation unit and the damping unit. The corresponding inputs of the damping block are connected to the outputs of the blocks of motion parameters, SHS and acceleration recalculation. The output of the second quaternion block is connected to the corresponding feedback input of the first quaternion block and to the input of the matrix block and angles. The matrix signal output is connected to the corresponding input of the acceleration conversion unit. The outputs of the corners are the outputs of the second platform.
Мастер-фильтр содержит блок определения весовых коэффициентов для углов крена и тангажа, блок определения выходных сигналов углов крена и тангажа (сокращенно: блок углов крена и тангажа), а также блок формирования выходного сигнала угла курса (сокращенно: блок угла курса). Входы блока весовых коэффициентов соединены с соответствующими выходами блока параметров движения и трех платформ по углам крена и тангажа. Выход блока весовых коэффициентов соединен со входом блока углов крена и тангажа. Входы блока угла курса соединены с соответствующими выходами сигналов углов курса второй платформы, магнитного компаса, а также с выходом блока параметров движения. Выходы блока углов крена и тангажа и блока угла курса являются выходами мастер-фильтра и всего устройства системы в целом.The master filter contains a unit for determining the weighting coefficients for the roll and pitch angles, a unit for determining the output signals of the roll and pitch angles (in short: a block of roll and pitch angles), as well as a unit for generating the output signal of the heading angle (for short: block of the heading angle). The inputs of the weighting block are connected to the corresponding outputs of the motion parameters block and three platforms at the roll and pitch angles. The output of the weighting unit is connected to the input of the roll angle and pitch angle block. The inputs of the heading angle block are connected to the corresponding outputs of the heading angle signals of the second platform, the magnetic compass, and also with the output of the block of motion parameters. The outputs of the roll angle and pitch angle block and the heading angle block are the outputs of the master filter and the entire device of the system as a whole.
Перечень чертежейList of drawings
Фиг.1 приведена блок-схема верхнего уровня иерархии устройства предлагаемой системы.Figure 1 shows a block diagram of the upper level of the hierarchy of the device of the proposed system.
Фиг.2 - блок-схема устройства 1-й вычислительной платформы.Figure 2 is a block diagram of a device of the 1st computing platform.
Фиг.3 - блок-схема устройства 3-й вычислительной платформы.Figure 3 is a block diagram of a device of the 3rd computing platform.
Фиг.4 - блок-схема устройства 2-й вычислительной платформы.4 is a block diagram of a device of the 2nd computing platform.
Фиг.5 - блок-схема устройства мастер-фильтра.5 is a block diagram of a master filter device.
Фиг.6 и 7 - сравнение показаний параметров крена и тангажа, полученных предлагаемым устройством, прототипным устройством и эталонной системой.6 and 7 are a comparison of the roll and pitch parameters obtained by the proposed device, the prototype device and the reference system.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
На фиг.1…5 блоки системы имеют следующую сквозную нумерацию: 1 - блок чувствительных элементов трех акселерометров и трех датчиков угловых скоростей по трем ортогональным осям, 2 - система воздушных сигналов, 3 - магнитный компас, 4 - блок измерения параметров движения носителя системы, 5-7 - соответственно первая, третья и вторая вычислительные платформы, 8 - мастер-фильтр; в первой вычислительной платформе 5: 9 - блок пересчета ускорений из связанной в навигационную систему координат, 10 - блок вычисления линейных и угловых скоростей навигационной системы координат, 11, 12 - первый и второй блоки кватернионных вычислений, 13 - блок вычисления матрицы направляющих косинусов и вычисления углов ориентации, 14 - блок формирования сигналов демпфирования; в третьей вычислительной платформе 6: 15 - блок пересчета ускорений из связанной в навигационную систему координат, 16 - блок вычисления линейных и угловых скоростей навигационной системы координат, 17,18 - первый и второй блоки кватернионных вычислений, 19 - блок вычисления матрицы направляющих косинусов и вычисления углов ориентации, 20 - блок формирования сигналов демпфирования; 21 - адаптивный фильтр Калмана; во второй вычислительной платформе 7: 22 - блок пересчета ускорений из связанной в навигационную систему координат, 23 - блок вычисления линейных и угловых скоростей навигационной системы координат, 24, 25 - первый и второй блоки кватернионных вычислений, 26 - блок вычисления матрицы направляющих косинусов и вычисления углов ориентации, 27 - блок формирования сигналов демпфирования; в мастер-фильтре 8: 28 - блок определения весовых коэффициентов для углов крена и тангажа, 29 - блок определения выходных сигналов углов крена и тангажа, 30 - блок формирования выходного сигнала угла курса.In Fig.1 ... 5, the system blocks have the following end-to-end numbering: 1 - a block of sensing elements of three accelerometers and three angular velocity sensors along three orthogonal axes, 2 - an air signal system, 3 - a magnetic compass, 4 - a unit for measuring the motion parameters of the system’s carrier, 5-7 - respectively, the first, third and second computing platforms, 8 - master filter; in the first computing platform, 5: 9 is a block for recalculation of accelerations from the coordinate system connected to the navigation system, 10 is a block for calculating linear and angular velocities of the navigation coordinate system, 11, 12 is the first and second blocks of quaternion calculations, 13 is a block for calculating the matrix of guiding cosines and calculations orientation angles, 14 — damping signal generation block; in the third computing platform, 6: 15 - a unit for converting accelerations from the coordinate system connected to the navigation system, 16 - a unit for calculating linear and angular velocities of the navigation coordinate system, 17,18 - the first and second blocks of quaternion calculations, 19 - a block for calculating the matrix of guiding cosines and calculations orientation angles, 20 — damping signal generation block; 21 - adaptive Kalman filter; in the second computing platform, 7: 22 - a unit for converting accelerations from the coordinate system connected to the navigation system, 23 - a unit for calculating linear and angular velocities of the navigation coordinate system, 24, 25 - the first and second blocks of quaternion calculations, 26 - a block for calculating the matrix of guiding cosines and calculations orientation angles, 27 — damping signal generation block; in the master filter 8: 28 - a unit for determining weighting factors for roll and pitch angles, 29 - a unit for determining output signals of roll and pitch angles, 30 - a unit for generating the output signal of the heading angle.
На чертежах приняты следующие обозначения сигналов устройства: из блока 1: ab - ускорение и ωb - угловая скорость объекта навигации в связанной системе координат. На блок-схемах вычислительных платформ (i=1, 2, 3 соответствует номеру платформы): aNi - ускорение и ωNi - угловая скорость объекта навигации в навигационной системе координат платформы; - управляющая угловая скорость для демпфирования ошибок платформы, - матрица направляющих косинусов; (q0 q1 q2 q3)i - кватернион поворота от связанной к навигационной системе координат платформы; - угол тангажа; γi - угол крена; Hi - угол курса. Также: - оценка ускорения в навигационной системе координат, полученная адаптивным фильтром Калмана третьей платформы. Vb - воздушная скорость с блока СВС; НМАГН - магнитный курс с блока магнитного компаса. На блок-схеме мастер-фильтра обозначены: весовые коэффициенты угла тангажа и угла крена (i=1, 2, 3), - выходное значение угла тангажа; - выходное значение угла крена; - выходное значение угла курса.In the drawings, the following designations of the device signals are adopted: from block 1: a b is the acceleration and ω b is the angular velocity of the navigation object in the associated coordinate system. On the block diagrams of computing platforms (i = 1, 2, 3 corresponds to the platform number): a Ni — acceleration and ω Ni — angular velocity of the navigation object in the platform’s navigation coordinate system; - control angular velocity for damping platform errors, - matrix of guide cosines; (q 0 q 1 q 2 q 3 ) i - quaternion of rotation from the platform connected to the navigation coordinate system; - pitch angle; γ i is the angle of heel; H i - course angle. Also: - the acceleration estimate in the navigation coordinate system obtained by the Kalman adaptive filter of the third platform. V b - air speed from the SHS unit; N MAGN - magnetic course from the magnetic compass unit. On the block diagram of the master filter are indicated: weight coefficients of pitch angle and roll angle (i = 1, 2, 3), - output value of pitch angle; - output value of the angle of heel; - output value of the course angle.
Информационный и сигнальный обмен между входами-выходами блоков осуществляют по линиям связи, показанным на блок-схемах тонкими сплошными линиями. Линии связи представляют собой известные линии связи и информационного обмена, например, по последовательному коду, по параллельному коду, мультиплексные и др. В качестве каналов передачи данных могут использоваться различные цифровые и аналоговые каналы, например каналы информационного обмена, выполненные в соответствии с ГОСТ 18977-79 (Комплексы бортового оборудования самолетов и вертолетов. Типы функциональных связей. Виды и уровни электрических сигналов).Information and signal exchange between the inputs and outputs of the blocks is carried out along the communication lines shown on the block diagrams by thin solid lines. Communication lines are known lines of communication and information exchange, for example, through serial code, parallel code, multiplex, etc. Various digital and analog channels can be used as data transmission channels, for example, information exchange channels made in accordance with GOST 18977- 79 (Airborne equipment and helicopter complexes. Types of functional connections. Types and levels of electrical signals).
Устройство системыSystem device
Для повышения точности и эффективности работы устройство системы собрано, запрограммировано, отлажено и работает следующим образом.To increase the accuracy and efficiency of the device, the system device is assembled, programmed, debugged and works as follows.
БСО решает задачу автономного определения угловой ориентации объекта на основе измеряемых с помощью гироскопов и акселерометров угловых скоростей и ускорений объекта.BSO solves the problem of autonomously determining the angular orientation of an object based on the measured angular velocities and accelerations of an object using gyroscopes and accelerometers.
По измерениям, поступающим от единственного блока чувствительных элементов, каждая вычислительная платформа формирует собственное навигационное решение. Навигационное решение каждой из вычислительных платформ имеет наименьшие ошибки в своем режиме движения носителя, характеризующемся определенной величиной измеряемых (или определяемых) параметров движения носителя, а именно угла крена, производной угла курса, горизонтальных составляющих линейного ускорения.According to measurements received from a single block of sensitive elements, each computing platform forms its own navigation solution. The navigation solution of each of the computing platforms has the smallest errors in its carrier movement mode, characterized by a certain value of the measured (or determined) parameters of the carrier movement, namely, the angle of heel, the derivative of the course angle, and the horizontal components of linear acceleration.
Конкретно для 1-й платформы наименьшая величина ошибок достигается в крейсерском режиме (полет с постоянной скоростью), для 2-й - при малом маневре (γ<30°, <0,5°/c), для 3-й - при сильном маневре (γ>30°, >0,5°/с). При этом указанные выше параметры движения носителя участвуют в формировании величин коэффициентов К, Kb демпфирования ошибок всех вычислительных платформ.Specifically, for the 1st platform, the smallest error is achieved in cruising mode (flying at a constant speed), for the 2nd - with a small maneuver (γ <30 °, <0.5 ° / s), for the 3rd - with a strong maneuver (γ> 30 °, > 0.5 ° / s). In this case, the above-mentioned parameters of the carrier motion participate in the formation of the values of the coefficients K, K b of the damping errors of all computing platforms.
Комплексирование навигационных решений платформ позволяет сформировать единое решение, оптимальное (в среднеквадратическом смысле) для всей совокупности режимов полета носителя, фиксируемых его измеряемыми параметрами движения, и таким образом повысить точность определения углов ориентации. Для повышения точности определения углов ориентации вводят систему воздушных сигналов (СВС) и магнитный компас. СВС измеряет статическое, динамическое и полное давление воздуха, с помощью которых решаются задачи определения высоты и скорости объекта относительно атмосферы.Combining the navigation solutions of the platforms makes it possible to form a single solution that is optimal (in the rms sense) for the entire set of carrier flight modes, fixed by its measured motion parameters, and thus increase the accuracy of determining orientation angles. To increase the accuracy of determining the orientation angles, an air signal system (SHS) and a magnetic compass are introduced. SHS measures static, dynamic and total air pressure, with the help of which the tasks of determining the height and speed of an object relative to the atmosphere are solved.
На Фиг.2 представлена функциональная схема первой (1-й) вычислительной платформы. Это базовая платформа, которая работает в своих базовых блоках пересчета ускорений, вычисления скоростей, первом и втором кватернионных блоках, блоке вычисления матрицы направляющих косинусов и углов ориентации. По величинам угловых скоростей ωb, измеренных датчиками угловой скорости блока 1, рассчитывают элементы кватерниона конечного поворота от связанной системы координат к инерциальной (блок 11), а затем от инерциальной системы координат к навигационной (блок 12). По элементам кватерниона конечного поворота (q0 q1 q2 q3) в блоке 13 вычисляют элементы матрицы направляющих косинусов перехода от связанной системы координат к навигационной, а также элементы кватерниона используют в блоке 11 на следующем шаге дискретных вычислений. В блоке 9 при помощи матрицы направляющих косинусов осуществляют пересчет ускорений ab, измеренных акселерометрами блока 1, в навигационную систему координат: .Figure 2 presents the functional diagram of the first (1st) computing platform. This is a basic platform that works in its basic units for calculating accelerations, calculating speeds, the first and second quaternion blocks, the unit for calculating the matrix of guiding cosines and orientation angles. According to the angular velocity ω b, measured angular
Затем в блоке 10 осуществляют вычисление линейных и угловых скоростей навигационной системы координат. Рассчитанные угловые скорости поступают на вход блока 12. Углы ориентации (тангаж, крен и курс) вычисляют в блоке 13 по элементам матрицы направляющих косинусов.Then, in
Аналогично первой платформе в базовых блоках работают и две другие платформы, хотя у них есть и существенные дополнительные отличия.Two other platforms work similarly to the first platform in the base units, although they have significant additional differences.
Реализация блоков формирования сигналов демпфирования различна для каждой из трех вычислительных платформ, но во всех платформах сформированный в этом блоке сигнал управляющей скорости поступает во второй блок кватернионных вычислений и участвует в расчете кватерниона поворота от инерциальной системы координат к навигационной.The implementation of damping signal generation blocks is different for each of the three computing platforms, but in all platforms the control speed signal generated in this block enters the second block of quaternion calculations and participates in the calculation of the quaternion of rotation from the inertial coordinate system to the navigation.
В первой платформе демпфирование ошибок осуществляют с использованием показаний собственных ускорений навигационной системы (выход блока 9). Формирование сигналов демпфирования осуществляют в блоке 14 по следующим уравнениям:In the first platform, error damping is carried out using indications of the own accelerations of the navigation system (block 9 output). The formation of damping signals is carried out in
; , ; ,
; ;
Здесь обозначены:Indicated here:
, - проекции управляющей угловой скорости для демпфирования ошибок платформы, , - projections of the control angular velocity to damp platform errors,
, - погрешности определения линейной скорости, , - errors in determining the linear velocity,
, - производные погрешностей определения линейной скорости, , - derivatives of the linear velocity determination errors,
, - проекции ускорения aN навигационной системы координат, , - projection of acceleration a N of the navigation coordinate system,
Kb, K - параметры демпфирования (зависят от типа и параметров движения носителя, например: , .K b , K - damping parameters (depending on the type and parameters of media movement, for example: , .
Указанные сигналы (,) поступают на вход второго кватерниона поворота от инерциальной к навигационной системе координат (блок 12).Indicated signals ( , ) enter the input of the second quaternion of rotation from the inertial to the navigation coordinate system (block 12).
Осуществляемое таким образом автономное демпфирование будет обладать достаточно высокой точностью при крейсерском полете (полет с постоянной скоростью) носителя (авиационного объекта). Однако при осуществлении маневра носителя первая платформа будет возмущаться собственными ускорениями, которые приведут к большим погрешностям в определении углов ориентации. Чтобы избавиться от возмущаемости первой вычислительной платформы при осуществлении маневра носителя, к демпфирующему звену добавлено пороговое устройство, логика которого описывается в зависимости от параметров движения носителя: К=0, если |γ| (крен)>порога или || (производная курса)>порога или |aN|, |aE| (горизонтальные составляющие линейного ускорения)>порога (или |VN|, |VE|<10 м/с при зависании вертолета). Величины порогов зависят от типа носителя: самолет, реактивный самолет, вертолет, беспилотное средство и т.д.The autonomous damping carried out in this way will have a sufficiently high accuracy during cruising flight (flying at a constant speed) of the carrier (aircraft object). However, when carrying out a carrier maneuver, the first platform will be indignant at its own accelerations, which will lead to large errors in determining orientation angles. In order to get rid of the perturbation of the first computing platform when carrying out a carrier maneuver, a threshold device has been added to the damping link, the logic of which is described depending on the carrier motion parameters: K = 0 if | γ | (roll)> threshold or | | | | (derivative of the course)> threshold or | a N |, | a E | (horizontal components of linear acceleration)> threshold (or | V N |, | V E | <10 m / s when the helicopter hangs). The threshold values depend on the type of carrier: aircraft, jet aircraft, helicopters, unmanned vehicles, etc.
На Фиг.3 приведена функциональная схема третьей вычислительной платформы. Здесь все связи и блоки совпадают с первой вычислительной платформой за исключением введения дополнительного блока адаптивного (к параметрам движения носителя) фильтра Калмана (блок 21), на вход которого поступает ускорение навигационной системы с блока 15, а также введения коррекции ошибок ориентации (выход блока 21 соединен с соответствующим входом блока матрицы и углов 19).Figure 3 shows a functional diagram of a third computing platform. Here, all communications and blocks coincide with the first computing platform, with the exception of the introduction of an additional block of an adaptive (to the media motion parameters) Kalman filter (block 21), the input of which accelerates the navigation system from
Основной особенностью третьей платформы является фильтрация ускорений адаптивным фильтром Калмана, обусловленных маневром летательного средства, и выделение ошибок ориентации вычислительной платформы. При этом в крейсерском режиме движения точность ориентации будет хуже, чем в первой платформе (за счет накопления ошибок при слабом демпфировании), тогда как в сильном маневре точность системы не будет возмущаться собственными ускорениями летательного аппарата. В качестве измерений для адаптивного фильтра Калмана используют показания акселерометров в навигационной системе координат. Отличие адаптивного фильтра Калмана от традиционного заключается в адаптивной подстройке матрицы измерительных шумов в зависимости от квадрата величины обновляемого процесса, зависящего от реальных ошибок оценивания.The main feature of the third platform is the filtering of accelerations by the Kalman adaptive filter, caused by the maneuver of the aircraft, and the identification of errors in the orientation of the computing platform. Moreover, in the cruising mode of movement, the orientation accuracy will be worse than in the first platform (due to the accumulation of errors with weak damping), while in a strong maneuver the accuracy of the system will not be disturbed by the aircraft’s own accelerations. As measurements for the adaptive Kalman filter, the readings of accelerometers in the navigation coordinate system are used. The difference between the Kalman adaptive filter and the traditional one is the adaptive adjustment of the measuring noise matrix depending on the square of the value of the updated process, depending on the real estimation errors.
Оценки фильтра Калмана поступают на соответствующий вход блока 20, в котором реализуют такие же уравнения демпфирования платформы, как и в первой платформе. При этом существуют следующие отличительные особенности третьей вычислительной платформы:The Kalman filter estimates are received at the corresponding input of
- вместо , используют оценки фильтра Калмана , ;- instead , use Kalman filter estimates , ;
- параметры демпфирования на несколько порядков меньше, чем в первой платформе (например, , .- damping parameters are several orders of magnitude smaller than in the first platform (for example, , .
По оценкам адаптивного фильтра Калмана рассчитывают оценки ошибки ориентации платформы в горизонте как и (g - ускорение свободного падения), после чего в блоке 19 происходит коррекция матрицы направляющих косинусов , какAccording to the Kalman adaptive filter estimates, estimates of the platform orientation error in the horizon are calculated as and (g is the gravitational acceleration), after which, in
где (исходная) - исходная матрица направляющих косинусов,Where (source) - the source matrix of guide cosines,
(корректируемая) - скорректированная матрица направляющих косинусов. (adjustable) - the adjusted matrix of guide cosines.
На Фиг.4 представлена функциональная схема второй вычислительной платформы. Здесь все традиционные блоки и связи совпадают с первой вычислительной платформой, но также введены дополнительные связи от блока 2 СВС и блока 4 параметров движения.Figure 4 presents a functional diagram of a second computing platform. Here, all traditional blocks and communications coincide with the first computing platform, but additional communications from
Демпфирование ошибок производят по разности ускорений БСО и СВС, для чего в блоке 27 реализуют следующий алгоритм формирования сигналов демпфирования:Error damping is performed according to the difference between the BSO and SHS accelerations, for which purpose, in
; ;
, ,
где К, Kb - коэффициенты демпфирования (величины зависят от параметров движения носителя),where K, K b - damping coefficients (the values depend on the parameters of the movement of the carrier),
, - ускорения навигационной системы координат, , - acceleration of the navigation coordinate system,
ab - ускорение, полученное дифференцированием воздушной скоростиa b - acceleration obtained by differentiation of airspeed
носителя Vb, измеренной СВС,carrier V b measured by SHS,
Н - угол курса,H - course angle,
, - проекции управляющей угловой скорости на оси навигационной системы координат, , - projection of the control angular velocity on the axis of the navigation coordinate system,
, - погрешности определения линейной скорости, , - errors in determining the linear velocity,
, - производные погрешностей определения линейной скорости, , - derivatives of the linear velocity determination errors,
ax N, ay N - проекции ускорения на оси навигационной системы координат.a x N , a y N - projection of acceleration on the axis of the navigation coordinate system.
При этом Kb=0, когда Vb<15 м/с (так как при малых скоростях летательного аппарата воздушная скорость имеет большие погрешности), а также в случае, когда крен γ>30° и >0,5°/с, что соответствует маневру летательного аппарата, когда задержка в показаниях воздушной скорости может привести к возмущаемости второй вычислительной платформы.Moreover, K b = 0, when V b <15 m / s (since at low speeds of the aircraft the airspeed has large errors), as well as in the case when the roll γ> 30 ° and > 0.5 ° / s, which corresponds to the maneuver of the aircraft, when a delay in the airspeed readings can lead to the disturbance of the second computing platform.
В крейсерском полете величина Kb на несколько порядков меньше, чем в первой платформе, например, Kb=0,05 (1/м).In cruise flight, the value of K b is several orders of magnitude smaller than in the first platform, for example, K b = 0.05 (1 / m).
Навигационные решения вычислительных платформ 5-7 (значения углов крена и тангажа со всех платформ, а также курса со второй платформы) поступают на вход мастер-фильтра 8, который осуществляет комбинацию индивидуальных решений в зависимости от параметров движения носителя из блока 4.The navigation solutions of computing platforms 5-7 (roll and pitch angles from all platforms, as well as the course from the second platform) are received at the input of the
Функциональная схема реализации мастер-фильтра представлена на Фиг.5. Здесь в блоке 28 осуществляют расчет весовых коэффициентов , , где i=1, 2, 3. Величины коэффициентов зависят от параметров движения носителя и от точности определения углов ориентации каждой из платформ. При этом , , что обеспечивает несмещенность финальных оценок углов.Functional diagram of the implementation of the master filter is presented in Figure 5. Here, in
Конкретные значения параметров , будут зависеть как от типа летательного аппарата, так и от погрешностей каждой из платформ в конкретном режиме движения.Specific parameter values , will depend on both the type of aircraft and the errors of each platform in a particular driving mode.
Пример выбора , , при различных условиях полета:Selection example , , under various flight conditions:
- крейсерский полет с постоянной скоростью , , ;- cruising at a constant speed , , ;
- ограниченное маневрирование , , ;- limited maneuvering , , ;
- сильное маневрирование , , ;- strong maneuvering , , ;
- зависание (для вертолета) , , .- freeze (for helicopter) , , .
Затем в блоке 29 осуществляют определение выходных сигналов в следующем виде (например, для угла тангажа):Then, in
Выходное значение курса формируют в блоке 30 следующим образом:The output value of the course is formed in
Hf=H2-K·(H2-НМАГН)filt,H f = H 2 -K · (H 2 -H IASH) filt,
где Н2 - показания курса со второй вычислительной платформы 7;where H 2 - course readings from the
НМАГН - показания курса с блока 3 магнитного компаса,N MAGN - course readings from
К·(Н2-НМАГН)filt - разность показаний после фильтрации с помощью фильтра низких частот из блока 30.K · (H 2 -H IASH) filt - difference readings after filtering with a
В качестве фильтра низких частот применяют, например, адаптивный фильтр Калмана, коэффициент К которого меняется в зависимости от параметров движения носителя: угла крена и производной курса.As a low-pass filter, for example, an adaptive Kalman filter is used, the coefficient K of which varies depending on the parameters of the carrier motion: the angle of heel and the derivative of the course.
Выходы мастер-фильтра 8 являются выходами всего устройства и содержат информацию о финальных углах ориентации: тангажа, крена, курса.The outputs of the
Данное техническое устройство официально сертифицировано (модуль пространственной ориентации МПО) в составе интегрированной системы резервных приборов ИСРП-3. Это единственный в России сертифицированный блок ориентации на «грубых» микромеханических ЧЭ.This technical device is officially certified (MPO spatial orientation module) as part of the ISRP-3 integrated backup instrument system. This is the only certified certification unit for “rough” micromechanical CEs in Russia.
На Фиг.6 и 7 представлены реализация показаний предлагаемой системы устройства БСО (МПО) по тангажу и крену и эталонный сигнал системы (система бесплатформенной курсовертикали (СБКВ) на волоконно-оптических гироскопах (ВОГ)). Кроме того, приведено традиционное решение системы БСО прототипа с одной вычислительной платформой.6 and 7 show the implementation of the testimony of the proposed system of the device BSO (MPO) pitch and roll and the reference signal of the system (system strapdown course vertical (SBKV) on fiber-optic gyroscopes (FOG)). In addition, a traditional solution of the prototype BSO system with one computing platform is presented.
На графиках представлены реализации работ сравниваемых систем во всех основных режимах полета (А) крейсерском, В) быстром маневре (большом крене) и С) среднем маневре (малом крене)) ЛА - носителя системы. На графиках вертикальными штриховыми линиями выделены и отмечены буквами А, В, С соответствующие участки графиков для каждого режима полета.The graphs show the implementation of the systems being compared in all the main flight modes (A) cruising, B) fast maneuver (large roll) and C) average maneuver (small roll)) of the aircraft carrier system. On the graphs, vertical dashed lines highlight and mark the letters A, B, C corresponding sections of the graphs for each flight mode.
Сравнение показаний систем позволяет сделать вывод о том, что предложенное устройство существенно превышает по точности показания прототипной системы и достаточно близко к работе эталонной системы.A comparison of the readings of the systems allows us to conclude that the proposed device significantly exceeds the readings of the prototype system in accuracy and is close enough to the operation of the reference system.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008150963/28A RU2382988C1 (en) | 2008-12-24 | 2008-12-24 | Strapdown inertial reference system on "coarse" detecting elements |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008150963/28A RU2382988C1 (en) | 2008-12-24 | 2008-12-24 | Strapdown inertial reference system on "coarse" detecting elements |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2382988C1 true RU2382988C1 (en) | 2010-02-27 |
Family
ID=42127915
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008150963/28A RU2382988C1 (en) | 2008-12-24 | 2008-12-24 | Strapdown inertial reference system on "coarse" detecting elements |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2382988C1 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2487318C1 (en) * | 2012-02-14 | 2013-07-10 | Олег Степанович Салычев | Platform-free inertial attitude and heading reference system based on sensitive elements of medium accuracy |
RU2502049C1 (en) * | 2012-06-29 | 2013-12-20 | Олег Степанович Салычев | Small-size platformless inertial navigation system of medium accuracy, corrected from system of air signals |
RU2551710C1 (en) * | 2014-02-04 | 2015-05-27 | Открытое акционерное общество "Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА") | Aircraft orientation backup system and method of setting of aircraft position in space |
RU2572403C1 (en) * | 2015-03-30 | 2016-01-10 | Игорь Петрович Шепеть | Method of inertial navigation and device for its realisation |
RU168214U1 (en) * | 2016-08-08 | 2017-01-24 | Акционерное общество "Ульяновское конструкторское бюро приборостроения" (АО "УКБП") | Strap-on integrated inertial heading vertical |
RU2667320C1 (en) * | 2017-11-02 | 2018-09-18 | Публичное акционерное общество "Московский институт электромеханики и автоматики" (ПАО "МИЭА") | Method of controlling digital platform in free of charge gyroverticals and device for implementation thereof |
RU2801620C2 (en) * | 2021-09-29 | 2023-08-11 | Публичное акционерное общество "Московский институт электромеханики и автоматики" (ПАО "МИЭА") | Method for increasing the precision characteristics of an autonomous strapdown vertical gyroscope with integral correction and apparatus for implementation thereof |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3883812A (en) * | 1971-12-20 | 1975-05-13 | Nasa | Diode-quad bridge circuit means |
DE19510910A1 (en) * | 1994-03-25 | 1995-09-28 | Nippon Denso Co | Measurement arrangement determining distance between vehicles |
EP0763714A2 (en) * | 1995-08-22 | 1997-03-19 | The Boeing Company | Cursor controlled navigation system for aircraft |
US6408245B1 (en) * | 2000-08-03 | 2002-06-18 | American Gnc Corporation | Filtering mechanization method of integrating global positioning system receiver with inertial measurement unit |
RU2265190C1 (en) * | 2004-03-23 | 2005-11-27 | Открытое акционерное общество "Раменское приборостроительное конструкторское бюро" | Complex navigation system |
-
2008
- 2008-12-24 RU RU2008150963/28A patent/RU2382988C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3883812A (en) * | 1971-12-20 | 1975-05-13 | Nasa | Diode-quad bridge circuit means |
DE19510910A1 (en) * | 1994-03-25 | 1995-09-28 | Nippon Denso Co | Measurement arrangement determining distance between vehicles |
EP0763714A2 (en) * | 1995-08-22 | 1997-03-19 | The Boeing Company | Cursor controlled navigation system for aircraft |
US6408245B1 (en) * | 2000-08-03 | 2002-06-18 | American Gnc Corporation | Filtering mechanization method of integrating global positioning system receiver with inertial measurement unit |
RU2265190C1 (en) * | 2004-03-23 | 2005-11-27 | Открытое акционерное общество "Раменское приборостроительное конструкторское бюро" | Complex navigation system |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
OLEG SALYCHEV, Applied Inertial Navigation: Problems and Solutions, BMSTU Press, Moscow, Russia, 2004, p.214-232. * |
БАБИЧ О.А. Обработка информации в навигационных комплексах. - М.: Машиностроение, 1991, с.6-16, 391-507. * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2487318C1 (en) * | 2012-02-14 | 2013-07-10 | Олег Степанович Салычев | Platform-free inertial attitude and heading reference system based on sensitive elements of medium accuracy |
RU2502049C1 (en) * | 2012-06-29 | 2013-12-20 | Олег Степанович Салычев | Small-size platformless inertial navigation system of medium accuracy, corrected from system of air signals |
RU2551710C1 (en) * | 2014-02-04 | 2015-05-27 | Открытое акционерное общество "Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА") | Aircraft orientation backup system and method of setting of aircraft position in space |
RU2572403C1 (en) * | 2015-03-30 | 2016-01-10 | Игорь Петрович Шепеть | Method of inertial navigation and device for its realisation |
RU168214U1 (en) * | 2016-08-08 | 2017-01-24 | Акционерное общество "Ульяновское конструкторское бюро приборостроения" (АО "УКБП") | Strap-on integrated inertial heading vertical |
RU2667320C1 (en) * | 2017-11-02 | 2018-09-18 | Публичное акционерное общество "Московский институт электромеханики и автоматики" (ПАО "МИЭА") | Method of controlling digital platform in free of charge gyroverticals and device for implementation thereof |
RU2801620C2 (en) * | 2021-09-29 | 2023-08-11 | Публичное акционерное общество "Московский институт электромеханики и автоматики" (ПАО "МИЭА") | Method for increasing the precision characteristics of an autonomous strapdown vertical gyroscope with integral correction and apparatus for implementation thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2380656C1 (en) | Integrated strapdown inertial and satellite navigation system on coarse sensors | |
CN109443379B (en) | A SINS/DVL underwater anti-sway alignment method for deep-sea submersibles | |
RU2348903C1 (en) | Method of determination of navigating parameters by gimballess inertial navigating system | |
CN102252677A (en) | Time series analysis-based variable proportion self-adaptive federal filtering method | |
RU2382988C1 (en) | Strapdown inertial reference system on "coarse" detecting elements | |
CN109470241B (en) | Inertial navigation system with gravity disturbance autonomous compensation function and method | |
US10025891B1 (en) | Method of reducing random drift in the combined signal of an array of inertial sensors | |
US20180120127A1 (en) | Attitude sensor system with automatic accelerometer bias correction | |
CN110567454A (en) | A SINS/DVL Tight Integrated Navigation Method in Complex Environment | |
Aftatah et al. | Fusion of GPS/INS/Odometer measurements for land vehicle navigation with GPS outage | |
CN108387227A (en) | The multinode information fusion method and system of airborne distribution POS | |
CN103925930B (en) | A kind of compensation method of gravimeter biax gyrostabilized platform course error effect | |
CN104880189A (en) | Low-cost tracking anti-jamming method of antenna for satellite communication in motion | |
RU2539140C1 (en) | Integrated strapdown system of navigation of average accuracy for unmanned aerial vehicle | |
Dichev et al. | A gyro-free system for measuring the parameters of moving objects | |
RU2749152C1 (en) | Adaptive attitude angle corrector for strapdown inertial navigation system | |
CN106441297B (en) | The gravity error vector acquisition methods and device of inertial navigation system | |
RU2487318C1 (en) | Platform-free inertial attitude and heading reference system based on sensitive elements of medium accuracy | |
RU2564379C1 (en) | Platformless inertial attitude-and-heading reference | |
RU2373562C2 (en) | Method and device for controlling horizontal orientation of aircraft | |
KR101564020B1 (en) | A method for attitude reference system of moving unit and an apparatus using the same | |
US7970501B2 (en) | Methods and systems utilizing true airspeed to improve vertical velocity accuracy | |
CN111141285B (en) | Aviation gravity measuring device | |
RU2502049C1 (en) | Small-size platformless inertial navigation system of medium accuracy, corrected from system of air signals | |
RU2643201C2 (en) | Strap down inertial attitude-and-heading reference |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20111011 |