1. Наука
  2. Видання
  3. Системи озброєння і військова техніка
  4. 3(55)'2018
  5. Метод оценки мультиструктурного сигнала ошибок инерциальных навигационных систем

Метод оценки мультиструктурного сигнала ошибок инерциальных навигационных систем

Д.В. Обидин, Д.В. Макарчук, А.И. Костенко, Н.А. Мишукова
Аннотации на языках:


Анотация: Показано, что навигационные системы технических объектов обеспечивают выработку информации исходя из на-значения объекта: обработка вектора навигационных параметров, который используется в дальнейшем в системах управления движением, информация об отклонении объекта от заданной точки; информация о положении объекта отно-сительно других объектов и тому подобное. Обосновано, что требования к точности определения навигационных пара-метров могут существенно отличаться для разных объектов, определяя объем и сложность навигационного оборудова-ния. Целью статьи является разработка метода оценки мультиструктурного сигнала ошибок инерциальных навигацион-ных систем. В случае инерциальной системы алгоритм работы выглядит в виде системы дифференциальных уравнений для вектора навигационных параметров, включает в свой состав координаты объекта и составляющие скорости его движения. Для ошибки выработки навигационных параметров справедливо нелинейное дифференциальное уравнение, где составляющими вектора параметров является погрешности измерения ускорений акселерометром и ошибки их угловой ориентации. При этом наиболее опасны составляющие вектора ошибок датчиков навигационной системы, связанные с погрешностями выработки во времени навигационных параметров (их накопления). Предлагается расширить мультист-руктурное описание вектора ошибок за счет учета неоднозначности измерения в последовательные моменты дискретно-го времени. Один из вариантов упрощения задачи заключается в использовании гауссовой аппроксимации апостериорной плотности на каждом шагу дискретного времени. Предложенные соотношения фильтра Калмана для каждой из моделей дают частные оценки погрешностей и их ковариации. При этом формула для вычисления апостериорных вероятностей моделей навигационных систем образуют субоптимальный алгоритм фильтрации мультиструктурного сигнала. Важной особенностью предложенного алгоритма является то, что частные оценки и ковариации не требуют отдельного запо-минания. Их можно последовательно (в пределах одного шага дискретного времени) вычислять с помощью перестроенно-го фильтра Калмана и проводить их усреднение. Дополнительная загрузка оперативной памяти при реализации пульси-рующего фильтра по сравнению с фильтром Калмана связана только с пересчетом апостериорных вероятностей.


Ключевые слова: вектор погрешностей, инерциальные навигационные системы, навигационные параметры, структурный анализ