Скачать статью в формате Word можно здесь
В докладе изложен метод физической интеграции (МФИ), созданный автором, и результаты исследований интегрированного навигационного приёмника (ИНП) с режимом самокоррекции на интервалах отсутствия информации от ГЛОНАСС. ИНП спроектирован на основе МФИ и фильтров физической интеграции (ФФИ) спутникового навигационного приёмника (СНП) и миниатюрной инерциальной навигационной системы (ИНС) на микромеханических гироскопах.
ФФИ являются универсальными, пригодными для интеграции любых типов СНП и ИНС, дрейф которых может изменяться по неизвестному закону, в диапазоне до300о/ч, при этом, ИНС не требует времени на предварительную выставку и калибровку дрейфов. ФФИ не используют ни какой априорной информации по ошибкам и их прогнозу, сохраняют постоянную устойчивость в работе, в том числе на интервалах отсутствия информации от СНП. В процессе штатной работы ИНП происходит непрерывная самокоррекция скорости СНП, а на ФФИ поступают скорости горизонтальных каналов ИНС и СНП.
ИНП имеет шесть, параллельно работающих, каналов навигации: инерциальный управляемый от СНП; штатный спутниковый; спутниковый с самокоррекцией и три интегрированных. Второй интегрированный канал используется, если в состав ИНП входит ИНС с дрейфами от 10 до 100, а третий канал, с дрейфами от 100 до 300 о/ч.
Инерциальный управляемый канал обеспечивает непрерывную выдачу навигационных параметров и углов ориентации объекта по крену, тангажу и курсу, точность которых не зависит от дрейфа гироскопов. Спутниковый канал с самокоррекцией устраняет систематическую ошибку по скорости СНП и повышает его динамическую точность в определённом диапазоне частот.
Интегрированные каналы навигации непрерывно выдают высокоточную интегрированную навигационную информацию по скорости и координатам, точность которой не зависит от дрейфов ИНС, ошибок по скорости СНП и динамических ошибок СНП по координатам в определённом диапазоне частот, и выше, чем у СНП.
. На интервалах неработоспособности СНП работают 4 канала навигации, которые переходят из инециально-спутникового режима в режим самокоррекции, сохраняя высокую точность, без использования прогноза по ошибкам ИНС. Приращение ошибок (σ) в режиме самокоррекции: в определении углов крена, тангажа и курса до 1 угл. мин на интервале до 10 минут; в определении координатам 3 мна интервале до 5 минут, и12 м на интервале до 10 минут, независимо от дрейфа ИНС
ИНП содержит 11 ФФИ, алгоритм поддержки точности и самокоррекции, на интервалах неработоспособности СНП, алгоритмы навигации интегрированных каналов, алгоритмы курсового канала и другие алгоритмы.
На способ самокоррекции ИНС и интегрированную систему автором получен патент РФ в 2009 году. На основе МФИ, по проектам автора, с 1999 по 2005 год, было создано шесть различных типов экспериментальных образцов интегрированных инерциально-спутниковых систем с режимом самокоррекции, две из них прошли приёмку государственного заказчика. Все системы прошли большой объём лабораторных и лётных испытаний и подтвердили устойчивую работу ФФИ и заданную точность, в том числе, в режиме самокоррекции.
В данном ИНП используются более эффективные ФФИ, причём некоторые из них принципиально новые, в отличие от предшественников. Сроки создания ИНП, при использовании штатных ИНС и СНП по моему опыту, 8-10 месяцев, минимальная масса в пределах100 г. ИНП может использоваться на всех типах воздушных, водных и наземных транспортных средствах, в робототехнике и других специализированных объектах.