Особенности использования фильтра Калмана для алгоритмической компенсации погрешностей инерциальной навигационной системы
Авторы: Егорушкин А.Ю., Салычев О.С.
Опубликовано в выпуске: #12(84)/2018
DOI: 10.18698/2308-6033-2018-12-1834
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Динамика, баллистика, управление движением летательных аппаратов
Рассмотрены возможные варианты использования алгоритма фильтра Калмана для синтеза методов обработки информации бесплатформенных инерциальных навигационных систем. Представлен оригинальный алгоритм, основанный на мультиплатформенном подходе. Изложено обоснование его эффективности. Приведены результаты экспериментов, демонстрирующие его практическую ценность. Предложено параллельное использование нескольких различных моделей, для каждой из которых синтезируется свой алгоритм оценивания, наиболее адекватный режиму движения транспортного средства. На реальных данных для системы, установленной на вертолете, показаны преимущества такой вычислительной схемы. Выдвинуто предложение по введению адаптивной настройки в алгоритм фильтрации, что приведет к повышению точности оценок и улучшению качества переходных процессов их сходимости. Положительный эффект от введения такой адаптивной настройки продемонстрирован на конкретном примере
Литература
[1] Salychev O.S. MEMS-based Inertial Navigation: Expectations and Reality. Moscow, BMSTU Press, 2012, 208 p.
[2] Salychev O.S. Applied Inertial Navigation: Problems and Solutions. Moscow, BMSTU Press, 2004, 304 p.
[3] Курдюков А.П., Степанов О.А. Современные методы теории фильтрации. Автоматика и телематика, 2016, № 1, с. 3–4.
[4] Stepanov O.A. Optimal and sub-optimal filtering in integrated navigation systems. Aerospace Navigation Systems. NY, Yohn & Sons, 2016, pp. 244–298. DOI: 10.1002/9781119163060.ch8
[5] Wei Li, Jinling Wang. Effective Adaptive Kalman Filter for MEMS IMU/Magnetometers Intergrated Attitude and Heading Reference System. The Journal of Navigation, 2013, vol. 66, iss. 1, pp. 99–113.
[6] Броксмейер Ч.Ф. Системы инерциальной навигации. Ленинград, Судостроение, 1967, 278 с.
[7] Titterton D.H., Weston J.L. Strapdown Inertial Navigation Technology. 2nd ed. Stevenage, The Institution of Electrical Engineers, 2004, 581 p.
[8] Инерциальные системы управления. Под ред. Д. Питтмана. Москва, Военное изд-во Министерства обороны СССР, 1964, 453 с.
[9] Матвеев В.В. Инерциальные навигационные системы. Тула, Изд-во ТулГУ, 2012, 199 с.
[10] Groves P. D. Principles of GNSS, Inertial and Multisensor Integrated Navigation Systems. Norwood, Artech House, 2013, 800 p.
[11] Motwani A., Sharma S.K., Sutton R., Culverhouse P. Interval Kalman Filtering in Navigation System Design for an Uninhabited Surface Vehicle. The Journal of Navigation, 2013, vol. 66, iss. 5, pp. 639–652.
[12] Матвеев В.В., Распопов В.Я. Основы построения бесплатформенных инерциальных навигационных систем. Санкт-Петербург, ГНЦ РФ ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2009, 280 с.
[13] Коркишко Ю.Н., Федоров В.А., Прилуцкий В.Г. и др. Бесплатформенные инерциальные навигационные системы на основе волоконно-оптических гироскопов. Гироскопия и навигация, 2014, № 1 (84), с. 14–25.