А.Р. Бестугин1, И.А. Киршина2, О.И. Саута3

1–3 ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения»  (Санкт-Петербург, Россия)

Постановка проблемы. Бурное развитие беспилотных летательных аппаратов (БЛА) и их широкое практическое использование выдвигают повышенные требования к точности и надежности навигационной информации, используемой в системах автоматического управления (САУ) БЛА. Характеристики навигационной информации (точность, целостность, непрерывность, доступность) кардинальным образом влияют на эксплуатационные возможности, надежность и безопасность полетов БЛА и, в конечном итоге, определяют спектр применения конкретного БЛА. Предлагаемый в работе подход ориентирован в первую очередь на осуществление навигации высокоманевренных БЛА в сложных навигационных условиях, характеризующихся повышенным уровнем изменчивости состава рабочего созвездия навигационных космических аппаратов и/или рабочей группировки наземных радиомаяков.

Цель. Разработать способ повышения точности и надежности местоопределения высокомобильных БЛА путем формирования адаптируемых к их пространственной ориентации алгоритмов расчета корреляционных матриц ошибок измерений в оптимальных фильтрах оценок параметров состояния на основе комплексного использовании инерциального, спутникового и дальномерного способов навигации.

Результаты. Предложены алгоритмы оптимального оценивания навигационных параметров, ориентированные на использование в системах автоматического управления БЛА. Разработан комплексный способ оценки ошибок состояния системы, повышающий точность и надежность навигационного обеспечения высокомобильных БЛА на всех этапах полета, особенно в условиях ограничений на качество радиотехнических данных. Приведены количественные оценки характеристик разработанного способа.

Практическая значимость. Применение в бортовом оборудовании высокомобильных БЛА разработанного комплексного способа перспективно для повышения точности и надежности навигационного обеспечения, что актуально как при решении задач полета БЛА в сложной городской среде, так и при информационном обеспечении посадки высокоманевренных БЛА.

Бестугин А.Р., Киршина И.А., Саута О.И. Повышение точности и надежности навигационной информации для системы автоматического управления БЛА// Наукоемкие технологии. 2021. Т. 22. № 8. С. 8−15. DOI: https://doi.org/ 10.18127/j19998465-202108-02

1. Емельянцев Г.И., Степанов А.П. Интегрированные навигационно-спутниковые системы ориентации и навигации. СПб.: ГНЦ РФ АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор». 2016. 394 с.
2. Лукьянов Д.П., Распопов В.Я., Филатов Ю.Ф. Прикладная теория гироскопов. СПб.: ГНЦ РФ ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор». 2015. 316 с.
3. Тяпкин В.Н., Гарин Е.Н. Методы определения навигационных параметров подвижных средств с использованием спутниковой радионавигационной системы ГЛОНАСС. Красноярск: Сиб. федер. ун-т. 2012. 260 с.
4. Куприянов А.О. Глобальные навигационные спутниковые системы. М.: МИИГАиК. 2017. 76 с.
5. Скрынник О.Н. Радионавигационные системы воздушных судов. М.: Инфра-М. 2018. 348 с.
6. Сурков В.О. Общие принципы построения навигационных систем и направления повышения качества их работы // Молодой ученый. 2014. № 9 (68). С. 211.
7. Патент на полезную модель № 120077 (RU). Бортовой радиотехнический комплекс навигации и посадки БЛА морского базирования / В.И. Бабуров, М.А. Велькович, А.Г. Герчиков. 2012.
8. Патент № 2533123VERLUT GRÉGOIRE (EP). Navigation system for an aircraft and method of operating such a navigation system. 2016.
9. Соколов А.И., Юрченко Ю.С. Радиоавтоматика. М.: Издательский центр «Академия». 2011.
10. Патент на изобретение № 2 558 699 (РФ). Комплексный способ навигации летательных аппаратов / В.И. Бабуров,  Т.Б. Гальперин, О.И. Саута и др. 2015.