ОСОБЕННОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ ИНЕРЦИАЛЬНЫХ ПРИБОРОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ

ОСОБЛИВОСТІ ВИЗНАЧЕННЯ ТОЧНОСТІ ВИМІРЮВАНЬ ІНЕРЦІАЛЬНИХ ПРИЛАДІВ ВИЗНАЧЕННЯ КООРДИНАТ

В статье показано, что в основу функционирования существующих приборов инерциальных навигационных систем летательных аппаратов положено свойство быстро оборачиваемых гироскопов хранить неизменным направление оси вращения в пространстве (гироскопический эффект). При этом, в общем случае, погрешности гироскопических устройств (приборов) зависят как от их конструкции, так и от условий их работы. Обоснована актуальная научная задача – проведение анализа особенностей определения точности измерений инерциальных навигационных систем при расчете координат летательного аппарата. Приведено, что известный метод частичной компенсации погрешностей измерений аналитическим путем на основе вычисления их значений, является несовершенным. Предлагается для вычисления и дальнейшей компенсации погрешностей навигационных измерений разработать математическую модель погрешностей инерциальных навигационных систем. Такая модель аналитически описывает связь между входными погрешностями инерциальных навигационных систем, обусловленными недостатками гироскопов и акселерометра, и ее исходными погрешностями в определении координат летательного аппарата. Предложены три составляющие математической модели – блоки расчета координат летательного аппарата. Получена совокупность аналитических соотношений, которая составляет предложенную математическую модель погрешностей инерциальных навигационных систем. Обоснованно, что диапазон исходных погрешностей инерциальных навигационных систем является небольшим, что позволяет применить для исследования динамику погрешностей известные методы линеаризации функций. Рассмотрена динамика образования погрешностей в блоке вычисления угловых скоростей и моментов. Эффективность компенсации растущих со временем функционирование погрешностей инерциальных навигационных систем зависит от того, насколько точно априорно известны численные значения дрейфов гироскопов (постоянной и флуктуационной составляющих) и погрешностей акселерометра. Дальнейшие исследования предлагается направить для проверки адекватности предложенной математической модели погрешностей инерциальных навигационных систем реальным процессам с помощью результатов имитационного моделирования с использованием нелинейной модели формирования погрешностей.

В статті показано, що в основу функціонування існуючих приладів інерціальних навігаційних систем літальних апаратів покладено властивість швидкообертових гіроскопів зберігати незмінним напрямок осі обертання в просторі (гіроскопічний ефект). При цьому у загальному випадку похибки гіроскопічних пристроїв (приладів) залежать як від їх конструкції, так і від умов їх роботи. Обґрунтовано актуальну наукову задачу – проведення аналізу особливостей визначення точності вимірювань інерціальних навігаційних систем при розрахунку координат літального апарату. Наведено, що відомий метод часткової компенсації похибок вимірювань аналітичним шляхом на основі обчислення їхніх значень, є недосконалим. Пропонується для обчислення й подальшої компенсації похибок навігаційних вимірювань розробити математичну модель похибок інерціальних навігаційних систем. Така модель аналітично описує зв'язок між вхідними похибками інерціальних навігаційних систем, обумовленими недоліками гіроскопів й акселерометрів, та її вихідними похибками у визначенні координат літального апарату. Запропоновані три складові математичної моделі – блоки розрахунку координат літального апарату. Обґрунтовано, що діапазон вихідних похибок інерціальних навігаційних систем є невеликим, що дозволяє застосувати для дослідження динаміки похибок відомі методи лінеаризації функцій. Розглянуто динаміку утворення похибок у блоку обчислення кутових швидкостей і моментів. Ефективність компенсації зростаючих з часом функціонування похибок інерціальних навігаційних систем залежить від того, наскільки точно апріорно відомі чисельні значення дрейфів гіроскопів і похибок акселерометрів. Подальші дослідження пропонується направити для перевірки адекватності запропонованої математичної моделі похибок інерціальних навігаційних систем реальним процесам за допомогою результатів імітаційного моделювання з використанням нелінійної моделі формування похибок.

Kolomiitsev, O.

Pustovarov, V.

aircraft

measuring

exactness

coordinates

инерциальная навигационная система

летательный аппарат

измерение

точность

координаты

інерціальна навігаційна система

літальний апарат

вимірювання

точність

координати

info:eu-repo/semantics/publishedVersion

Рецензована Стаття

10.26906/SUNZ.2018.6.003

Системы управления, навигации и связи. Сборник научных трудов; Том 6 № 52 (2018): Системи управління, навігації та зв’язку; 3-8

Системи управління, навігації та зв’язку. Збірник наукових праць; Том 6 № 52 (2018): Системи управління, навігації та зв’язку; 3-8

2073-7394

10.26906/SUNZ.2018.6