"Гироскопия и навигация" №4

Рассматривается метод разрешения неоднозначности спутниковых фазовых измерений GPS, учитывающий специфику задачи относительной навигации космических объектов. В методе предполагается получение плавающего и фиксированного решений. Отличие предложенного фиксированного решения заключается в разбивке его на два этапа и в более рациональной организации перебора целого числа периодов фазовых измерений. На первом этапе фиксированного решения отыскивается наиболее вероятное значение целого числа периодов фазы. Полный перебор целого числа периодов здесь не выполняется. Высокая скорость выполнения этого этапа обеспечивается тем, что область, в которой производится поиск, постоянно сужается по мере нахождения новых "кандидатов" на наиболее вероятное значение. Второй этап служит для оценки апостериорной вероятности найденного значения целого числа периодов. Существенно, что оценка апостериорной вероятности формируется последовательно в ходе перебора возможных значений целого числа периодов. Причем величина оценки апостериорной вероятности монотонно убывает по мере учета новых целочисленных значений. Благодаря такой технике создается возможность отказаться от недостоверного фиксированного решения, не вычисляя полностью его апостериорную вероятность и не выполняя перебор всех возможных значений периодов фазы.

Герд Бёдекер
Точное определение ориентации летательного аппарата с помощью многоантенных приемников GPS

УДК 621.396.98:629.195

Ключевые слова: многоантенная ГНСС, ориентация ЛА, бортовая гравиметрия

Точное определение ориентации летательного аппарата с помощью многоантенных приемников GPS. Герд Бёдекер. - Гироскопия и навигация. - 2008. - № 4. - С. 21-29.

Определение ориентации является главной проблемой в аэронавигации для самого широкого круга применений таких, например, как лазерное сканирование, гравиметрическая съемка и т.д. Стандартное определение ориентации с помощью нескольких, обычно четырех, антенн обеспечивает точность определения углового положения 0,1-0,3o при скорости обновления информации 5-10 Гц; при довольно высоком уровне шума стабильность во времени отличная. Однако нестабильность фазового центра, многолучевость и влияние внешних полей могут вызвать значительные смещения или медленно меняющиеся погрешности. С другой стороны, гироскопы могут обеспечить выработку угловой информации с очень высокой частотой и со значительно более высоким разрешением. Но большинство из них имеет значительный дрейф, за исключением, например, лазерных гироскопов самой высокой точности. Для получения оптимальной конфигурации системы как с экономической точки зрения, так и с точки зрения точности целесообразно использовать многоантенный приемник ГНСС, построенный на основе последних технических достижений. Был приобретен многоантенный приемник GNATTI® компании Geo++, собранный из 8 отдельных приемников, работающих на частоте L1. Избыточность этого оборудования позволяет провести калибровку антенн в целях учета влияния нестабильности фазового центра, многолучевости и влияния внешних полей. Был проведен ряд испытаний как на стенде, так и в полете с разными приемниками. В настоящей статье обсуждаются некоторые детали и результаты испытаний.

УДК 629.12.053

Ключевые слова: подвижный объект, идентификация параметров, активное управление, гидрографическое судно

Идентификация параметров модели морского подвижного объекта при периодическом движении с активным управлением. А.Е.Пелевин. - Гироскопия и навигация. - 2008. - № 4. - С. 29-39.

Предлагается метод идентификации параметров модели подвижного объекта при активном управлении, обеспечивающим периодический характер его движения. Показано, что, используя свойства движения объекта, можно получить дополнительные соотношения, связывающие идентифицируемые параметры, и эффективно использовать их при оценке параметров модели в условиях внешних возмущений. Показано приложение данного подхода к идентификации параметров модели гидрографического судна.

УДК 629.13.053

Ключевые слова: стабилизация, угол глиссады, посадка самолета, авианосец, система координат, алгоритм

Вычисление текущего угла наклона глиссады для обеспечения посадки самолета на палубу авианосца. И.Е.Гутнер, Л.Д.Журавлев, Е.Н.Зворыкин, А.А.Молочников, М.В.Орлов. - Гироскопия и навигация. - 2008. - № 4. - С. 40-48.

Получено (с помощью метода сферической тригонометрии) выражение, описывающее закон формирования задаваемого угла наклона αБУО глиссады снижения самолета (материализуемой в виде зеленого луча указательного огня) относительно палубы качающегося авианосца. Разработана структурная схема алгоритма формирования указанного угла, обеспечивающего стабилизацию глиссады под заданным углом наклона αГ относительно осредненного положения палубы, учитывающего статические углы дифферента и крена авианосца. При этом заданные угол наклона глиссады αГ и угол компенсации расстояния "глаз-гак" самолета плавно отрабатываются по косинусоидальному закону.
Использование полученного закона формирования задаваемого приводу стабилизации текущего угла αБУО должно позволить увеличить точность стабилизации глиссады, уменьшить величину отклонения точки касания гаком самолета палубы авианосца от расчетной точки касания и, следовательно, повысить безопасность посадки самолета на авианосец.

УДК 621.396.988.6

Ключевые слова: диагностирование, гироскопические следящие системы, инварианты

Функциональное и тестовое диагностирование следящей системы карданной инерциальной навигационной системы. И.А.Терентьев. - Гироскопия и навигация. - 2008. - № 4. - С. 49-55.

В работе рассмотрены особенности диагностирования безредукторной гироскопической следящей системы инерциальной навигационной системы на электростатических гироскопах. Приведено описание функциональной и тестовой задач диагностирования, основанных на сочетании аппаратурного и информационного контроля.
Функциональное диагностирование в режиме наведения базируется на контроле длительности приведения колец карданова подвеса в требуемое положение. Функциональное диагностирование в режиме гироскопической стабилизации основано на аппаратурном контроле (контроле динамической ошибки безредукторной следящей системы) и информационном контроле (контроле инвариантной характеристики инерциальной навигационной системы). Тестовый контроль представляет собою контроль скорости отработки смещения в управляющем канале безредукторной следящей системы. Обоснована целесообразность двухуровневого информационного контроля для выявления, как аппаратурных отказов, так и информационных нарушений. Приведено выражение для погрешности автономного измерения, позволяющее выбрать величину порога для алгоритма информационного контроля.

УДК 531.768

Ключевые слова: маятниковый поплавковый акселерометр, калибровка, одноосный стенд, модель показаний, статистическое оценивание

Стендовая калибровка маятниковых поплавковых акселерометров корабельной инерциальной навигационной системы. Д.О.Тарановский. - Гироскопия и навигация. - 2008. - № 4. - С. 56-65.

Представлены результаты разработки и экспериментальной проверки методики стендовой калибровки трехканального блока акселерометров, учитывающей особенности маятниковых поплавковых акселерометров и специфику их использования в морских инерциальных навигационных системах.
Методика калибровки предусматривает наклоны блока в поле силы тяжести при его установке на специальном кронштейне в двух положениях, развернутых на 45o относительно оси вращения стенда. Определение параметров производится итеративно, с использованием методов статистического оценивания по измерениям, полученным при фиксированных разворотах оси стенда в рабочем диапазоне углов наклона блока акселерометров. Рассмотрен способ обеспечения взаимозаменяемости блока акселерометров в карданной корабельной инерциальной навигационной системе.
Приведены экспериментальные данные, подтверждающие эффективность методики.

XXVI конференция памяти Н.Н.Острякова

Рефераты докладов

Секция "Гироскопические чувствительные элементы систем навигации и управления"

С.Ф.Коновалов, J.B.Seo
Распределение магнитного поля в кольцевом зазоре моментного датчика акселерометра типа Q-flex.

67

В.Я.Распопов, Д.М.Малютин, Р.В.Алалуев, Ю.В.Иванов
Акселерометр повышенной точности для беспилотного летательного аппарата

-

В.Э.Джашитов, В.М.Панкратов, А.В.Голиков
Компьютерные научно-образовательные курсы лекций по теоретической механике, общей и прикладной теории гироскопов

М.А.Барулина, В.Э.Джашитов, В.М.Панкратов Повышение точности
микромеханического акселерометра за счет применения реверсивной системы терморегулирования на термоэлементах Пельтье

70

А.И.Панферов, В.К.Пономарев, Л.А.Северов, Н.А. Овчинникова
Оценивание параметров микромеханического гироскопа

Л.А.Северов, Е.В.Иванова, А.А.Тыртычный
Кинематика и динамика микромеханического гироскопа на основе кольцевого резонатора

Д.В.Розенцвейн
Влияние ударных воздействий на работу микромеханического гироскопа

72

А.С.Ковалев, Е.В.Логовская
Исследование погрешностей микромеханического гироскопа при работе на высокодинамичном объекте

73

С.Г.Романенко, С.Л.Левин, Т.В.Панич
Прецессионное движение ротора ЭСГ в условиях космоса

74

С.Н.Беляев, А.Г.Щербак
Исследование процесса термического напыления сверхтонких пленочных покрытий на сферические узлы гироприборов

74

Г.И.Емельянцев, Б.Е.Ландау, С.Л.Левин, Б.В.Одинцов, С.Г.Романенко
Повышение точности БИСО на ЭСГ с применением автоматического уточнения коэффициентов модели ухода в процессе космической эксплуатации

-

А.П.Буравлев, В.М.Кузин, Б.Е.Ландау, В.В.Сумароков
Бескарданный электростатический гироскоп с подвесом на двойных электродах

75

В.И.Завгородний, Б.В.Одинцов
Влияние электромагнитных полей на параметры бескарданного ЭСГ со сплошным ротором

-

Д.О.Якимовский
Управление приводом гироскопа в пусковом режиме

76

С.А.Васюков, Г.Ф.Дробышев
Математическое моделирование импульсных электростатических подвесов

-

Секция "Гироскопические и интегрированные инерциально-спутниковые системы

77

Л.П.Несенюк, Д.В.Волынский, Б.А.Блажнов, Г.И.Емельянцев, А.П.Степанов, И.В.Семенов, Д.А.Радченко, Д.И.Лычев
Интегрированная инерциально-спутниковая система ориентации и навигации с микромеханическим инерциальным модулем. Результаты испытаний на автомобиле

-

А.М.Боронахин, Л.Н.Олейник, Н.С.Филипеня
Малогабаритная интегрированная система диагностики рельсового пути

Е.И.Сомов
О построении и полетной калибровке астроинерциальной системы определения ориентации космического аппарата

-

В.З.Гусинский, Ю.А.Литманович, И.А.Терентьев
Информационный контроль в системе диагностирования корабельных ИНС на неуправляемых гироскопах

79

Ю.А.Литманович, А.А.Столбов
Об одном методе линеаризации модели погрешностей ИНС на неуправляемых гироскопах

80

С.А.Черников, Ли Мин
Демпфирование резонансных колебаний гироскопических систем динамическим гасителем с активной обратной связью

-

А.В.Полушкин, Л.Я.Калихман, Д.М.Калихман, С.Ф.Нахов, Р.В.Ермаков, Д.А.Беляков, С.Н.Шацков, В.А.Ломов, А.Д.Шапран
Результаты разработки универсальной аппаратуры для компьютерного контроля широкого класса инерциальных приборов

-

А.В.Полушкин, Л.Я.Калихман, Д.М.Калихман, С.Ф.Нахов, Р.В.Ермаков, Д.А.Беляков, С.Н.Шацков, В.А.Ломов, А.Д.Шапран
Результаты разработки универсальной аппаратуры для компьютерного контроля широкого класса инерциальных приборов

81

В.Ю.Лапин, В.С.Лобанов, В.Н.Зборошенко, Н.В.Тарасенко
Разработка стенда полунатурного моделирования для исследования и отработки алгоритмов систем ориентации и стабилизации перспективных КА

82

Секция "Обработка навигационной информации и управление движением

82

А.И.Наумов, С.А.Косяченко
Последовательный поисковый алгоритм корреляционно-экстремальной навигации при оценивании координатных и скоростных ошибок

83

С.М.Елсаков, В.И.Ширяев
Обеспечение точности определения координат беспилотного летательного аппарата на этапе посадки

84

О.А.Степанов, А.Б.Торопов
Сопоставление субоптимальных линейных алгоритмов с оптимальным алгоритмом в нелинейных навигационных задачах

84

Ю.П.Иванов, Л.С.Крашенко
Алгоритм спектрально-марковской нелинейной фильтрации навигационных сигналов

85

В.А.Васильев, О.А.Степанов, А.В.Осипов
Применение нечеткой логики при решении нелинейных навигационных задач оценивания

86

А.В.Чернодаров, А.И.Шигин
Контроль и оценка состояния бесплатформенных инерциальных навигационных систем по уровню надежности

-

Г.В.Безмен, Н.В.Колесов
Функциональное диагностирование динамических систем с использованием модели нечеткого технического состояния

87

С.Б.Беркович, Н.И.Котов, А.В.Шолохов, Р.Н.Садеков , В.А.Ливенцев
Оценка показателей точности интегрированных автономных наземных навигационных систем с учетом возможных ошибок во внешней корректирующей информации

-

Ю.П.Иванов, А.Н.Журавлев
Исследование спектрального метода оценки достоверности безопасности полета летательного аппарата

88

Е.В.Шевцова
Применение теории всплесков в задачах обработки навигационных данных

89

К.Е.Афанасьева, В.И.Ширяев
Гарантированное оценивание по информации о группе объектов

-

М.В.Дроздов
Идентификация воздействий и диагностика состояния космического аппарата по сигналам акселерометров как измерителей микроускорений

91

Н.Н.Щеглова
Диагностика опасных сечений при мониторинге длинномерных конструкций

-

М.Б.Розенгауз
Оценка правильности функционирования алгоритмов и систем с использованием нечеткой меры

92

Ю.П.Иванов, В.Г.Никитин, М.В.Фомин
Метод оценки целостности спутниковой навигационной системы с учетом надежности аппаратуры

93

М.Б.Богданов, А.В.Прохорцов, В.В.Савельев, В.А.Смирнов, А.А.Чепурин
Способ повышения точности решения навигационной задачи в спутниковых радионавигационных системах

-

В.М.Никифоров
Проблемы синтеза терминальных регуляторов для управления движением динамических систем с учетом "чистого запаздывания"

95

В.Г.Борисов, Г.Н.Начинкина, Б.В.Павлов, А.М.Шевченко
Новые алгоритмические и программные средства проектирования систем управления полетом летательных аппаратов

96

А.В.Пестерев, Л.Б.Рапопорт
Оценка инвариантного множества в задаче стабилизации движения колесного робота вдоль криволинейного пути

97

А.В.Тимофеев, О.А.Дерин
Трехмерный сенсор на основе стереозрения и лазерного дальномера

98

А.В.Небылов, В.А.Небылов
Текущий анализ анизотропности возмущенной морской поверхности для оптимизации режима посадки гидросамолета

-

А.И.Греков, Ю.П.Иванов, А.В.Лопарев, А.В.Небылов
Прогнозирование моментов оголения ходового винта судна в штормовом море

99

С.А.Бродский, А.В.Небылов, А.И.Панферов
Оптимизация систем датчиков для управления упругими транспортными аппаратами и конструкциями

100

А.Н.Микрюков, А.И.Наумов
Алгоритмическое обеспечение комплексирования бесплатформенной инерциальной и рельефометрической корреляционно-экстремальной навигационных систем

-

А.В.Гриненков, Т.А.Силина
Алгоритмы комплексирования информации, поступающей с выходов разнородных каналов подводного наблюдения

101

Секция "Электроника и вычислительная техника бортовых систем"

В.А.Зимин, Н.А.Лукин
История развития бортовой вычислительной техники для ракетно-космических комплексов разработки НПО автоматики

С.Г.Бобков
Перспективные вычислительные системы на базе стандарта RapidIO

-

И.В.Карабанов, М.А.Линник
Высокоточный модуль гидроакустической навигационной системы для определения наклонной дальности

Н.А.Лукин
Оптимальные архитектуры бортовых функционально-ориентированных процессоров для корреляционно-экстремальных навигационных систем высокоманевренных летательных аппаратов

А.В.Небылов, А.В.Самокиш, К.Д.Смолин, П.А.Сумбаров
Формальный язык для проектирования бортовых вычислительных систем

С.В.Калин, В.И.Клепиков, Ю.Н.Дудоров, Д.С.Подхватилин
Базовая информационная технология интегрированных модульных систем управления

В.В.Балашов, А.Г.Бахмуров, Д.Ю.Волканов, Р.Л.Смелянский, М.В.Чистолинов, Н.В.Ющенко, Г.Т.Мамонтов, П.В.Юхта
Опыт применения программной среды ДИАНА для моделирования и интеграции бортовых вычислительных систем

А.Н.Годунов, П.Е.Назаров, И.И.Хоменков
Операционная система реального времени ОС РВ "Багет 3.0"

Ю.Н.Дудоров, В.И.Клепиков, В.С.Стрижевский
Функциональность среды разработки сертифицируемого программного обеспечения

С.В.Калин, В.И.Клепиков, Ю.Н.Дудоров, Д.С.Подхватилин
Аналитическое резервирование в распределенных системах управления

Н.В.Колесов, А.А.Соколов, М.В.Толмачева
Принципы построения средств диагностирования для систем реального времени

О.К.Епифанов, М.В.Орлов
Компенсация нелинейности механической характеристики многополюсных моментных двигателей в составе безредукторного следящего электропривода

Международная общественная организация "АКАДЕМИЯ НАВИГАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ"
О ф и ц и а л ь н а я и н ф о р м а ц и я

XХVI Общее собрание Академии навигации и управления движением

Л.Н.Шалимов, С.Ф.Дерюгин, Л.Н.Бельский
Академик Н.А.Семихатов и его роль в создании ракетно-космической техники и прикладной науки. К 90-летию со дня рождения (1918 - 2002)

116

Новые книги

О книге Д.М.Калихмана "Прецизионные управляемые стенды для динамических испытаний гироскопических приборов"

119

Информация

Российские и международные конференции, симпозиумы и выставки

Центрифуги основные средства задания постоянного линейного ускорения в диапазоне более 1 g

125

Рефераты публикуемых статей

Перечень материалов, опубликованных в журнале "Гироскопия и навигация" в 2008 г.

130