Авторы: Мураликришна Г., Маллешам Г., Каннан М.
Бесплатформенные инерциальные навигационные системы (БИНС) служат главным источником навигационной информации на борту летательного аппарата (ЛА) и должны обеспечивать решение задач навигации с высокой точностью. Обычно выработанные инерциальными методами данные интегрируются с данными глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) с применением оптимальной фильтрации, что в конечном итоге и позволяет получить точную навигационную информацию. Некоторые предложенные ранее варианты адаптивного фильтра Калмана (АФК) предполагают моделирование или оценивание матриц ковариации погрешностей измерений Rk и ковариации Qk шума процесса, описывающего динамическую систему. Возможность одно- временного оценивания матриц Rk и Qk ограничена, поскольку большая продолжительность полета оказывает влияние на точность реализации навигационных приложений. На практике матрица Rk во всех случаях подвержена воздействию внешних факторов. В настоящей работе производится адаптивное оценивание Rk с одновременным точным вычислением Qk. Далее предпринимается попытка спрогнозировать ковариацию погрешностей БИНС в случае пропадания сигнала ГНСС при точном моделировании матрицы динамики системы и вычислении соответствующей матрицы Qk. Проблема плохой обусловленности ковариационной матрицы Pk погрешностей БИНС решается применением U-D-модификации метода квадратного корня при реализации соотношений дискретного фильтра Калмана. Точность прогнозирования Pk оценивается на основании скорости дрейфа инерциального решения; результаты зависят от качества оценивания смещений нулей инерциальных датчиков. Эффективность применения оценок смещений ну- лей датчиков, а также адаптивного оценивания Rk и расчета Qk продемонстрирована во время летных испытаний. В заключение приводится обзор различных АФК и методик прогноза и делаются выводы о возможностях их практического использования.
Ключевые слова: U-D-фильтр, обобщенный фильтр Калмана, инерциальная навигация, гироскопы, акселерометры, гибридная навигация, ГНСС, GPS, аэронавигация.
|
ОБ АВТОРАХ |
Мураликришна Гуррам. Научный сотрудник, отдел навигационных систем, Исследовательский центр «Имарат» (Хайдарабад, Индия). ORCID: 0009-0007-7458-8571. Маллешам Г. Профессор, факультет электротехники, Колледж приборостроения, Османский университет (Хайдарабад, Индия). ORCID: 0009-0006-0004-4689. Каннан М. Старший научный сотрудник, отдел навигационных систем, Исследовательский центр «Имарат». ORCID: 0009-0003-1178-0604. |
Для цитирования:
Мураликришна Г., Маллешам Г., Каннан М. Экспериментальное исследование адаптивной калмановской фильтрации при использовании U-D-метода квадратного корня и прогнозирование погрешностей БИНС при пропадании сигнала ГНСС // Гироскопия и навигация. Том 32. №4 (127), 2024. C. 28-73. EDN: LULOGX
|
 |
|
