Исследование погрешностей навигационной системы малого беспилотного летательного аппарата вертолетного типа

А.В. Абакумов; Е.Н. Скрипаль; Д.Ю. Лившиц; И.К. Кузьменко; А.А. Серанова; Р.В. Ермаков

doi:10.18127/j20700814-202003-07

Исследование погрешностей навигационной системы малого беспилотного летательного аппарата вертолетного типа

А.В. Абакумов¹, Е.Н. Скрипаль², Д.Ю. Лившиц³, И.К. Кузьменко⁴, А.А. Серанова⁵, Р.В. Ермаков⁶

научная статья УДК 656.052 Страницы: 60-68 doi.org/10.18127/j20700814-202003-07

¹ начальник лаборатории беспилотных систем, АО «Конструкторское бюро промышленной автоматики» (г. Саратов)
² гл. конструктор, АО «Конструкторское бюро промышленной автоматики» (г. Саратов)
³ вед. инженер лаборатории беспилотных систем, АО «Конструкторское бюро промышленной автоматики» (г. Саратов)
^4,5 инженер лаборатории беспилотных систем, АО «Конструкторское бюро промышленной автоматики» (г. Саратов)
⁶ к.т.н., вед. инженер лаборатории беспилотных систем, АО «Конструкторское бюро промышленной автоматики» (г. Саратов)

Ключевые слова: Надежность погрешность инерциальная навигационная система спутниковая навигационная система комплексирование

Аннотация

Постановка проблемы. Беспилотные летательные аппараты находят широкое применение в самых различных отраслях народного хозяйства. При разработке отечественных пилотажно-навигационных комплексов для беспилотных летательных аппаратов предъявляются высокие требования к надежности и отказобезопасности. Их удовлетворение требует, в числе прочего, получения достоверного навигационного решения.

Цель. Провести анализ источников погрешностей навигационной системы малого беспилотного летательного аппарата, исследовать степень их влияния на итоговое навигационное решение и разработать методы, повышающие достоверность этого решения.

Результаты. Дан обзор статистических методов выявления недостоверных исходных данных для спутниковых навигационных систем. Представлены данные моделирования и экспериментальные данные, полученные для некоторых датчиков комплексной навигационной системы беспилотного летательного аппарата.

Практическая значимость. Показано, что сбои и недостоверная информация от отдельных датчиков могут быть исключены из итогового навигационного решения без существенного ущерба для последнего.

Для цитирования

Абакумов А.В., Скрипаль Е.Н., Лившиц Д.Ю., Кузьменко И.К., Серанова А.А., Ермаков Р.В. Исследование погрешностей навигационной системы малого беспилотного летательного аппарата вертолетного типа // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2020. № 3. С. 60–68. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700814-202003-07

Список источников

Абакумов А.В., Гуцевич Д.Е., Ермаков Р.В., Лившиц Д.Ю., Ромадин С.Н., Серанова А.А., Сергушов И.В., Скрипаль Е.Н. Особенности конструирования пилотажно-навигационных комплексов для малых беспилотных летательных аппаратов различного типа // XXIV Санкт-Петербургская Междунар. конф. по интегрированным навигационным системам. СПб.: Изд-во ЦНИИ «Электроприбор». 2017. С. 142−152.
Ермаков Р.В., Кондратов Д.В., Львов А.А., Скрипаль Е.Н. Особенности применения микромеханических инерциальных датчиков при эксплуатации на летательных аппаратах вертолетного типа // Труды Междунар. симпозиума «Надежность и качество». 2017. Т. 2. С. 122−124.
Mishra P. and Enge P. Global Positioning System: Signals, Measurements, and Performance. Ganga-Jamuna Press. Loncoln MA. 2011 P. 3−66.
Leick A. GPS Satellite Surveying. 3rd ed. John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ. 2004.
ГОСТ Р 50779.10-2000 Статистические методы. Вероятность и основы статистики. Термины и определения М.: «Московский печатник». 2000. 46 с.
Baarda W. Statistical Concepts in Geodesy // Netherlands Geodetic Commission. 1967. V. 2. № 4.
ГОСТ 4401-81 Атмосфера стандартная. Параметры. М.: ИПК Изд-во стандартов. 2004. 180 с.
Николаенко А.Ю., Львов А.А., Львов П.А. Компенсация температурной погрешности интеллектуальных датчиков давления // Труды Междунар. симпозиума «Надежность и качество». 2014. Т. 2. С. 57−59.
Коновалов Р.С., Львов А.А. Высокотемпературные датчики давления // Труды Междунар. симпозиума «Надежность и качество». 2014. Т. 2. С. 48−50.
McLellan J.F., Schleppe J., McLintock D. and Deren G. GPS/barometry heightaided positioning system // Proc. of IEEE/ION PLANS 1994. 11−15 April, Las Vegas, NV. P. 369−375.
Ермаков Р.В., Попов А.Н., Скрипаль Е.Н., Калихман Д.М., Кондратов Д.В., Львов А.А. Методы и результаты испытаний инерциальных датчиков, предназначенных для эксплуатации на летательных аппаратах вертолетного типа // XXIV СанктПетербургская Междунар. конф. по интегрированным навигационным системам. СПб.: Изд-во ЦНИИ «Электроприбор». 2017. С. 244−248.
Скоробогатов В.В., Гребенников В.И., Калихман Л.Я., Калихман Д.М., Нахов С.Ф., Ермаков Р.В. Результаты экспериментальной отработки термоивариантного кварцевого маятникового акселерометра с цифровой обратной связью и перепрограммируемым диапазоном измерения // XXIII Санкт-Петербургская Междунар. конф. по интегрированным навигационным системам. СПб.: Изд-во ЦНИИ «Электроприбор». 2016. С. 139−157.
Thacker N.A., Aherne F.J. and Rockett P. The Bhattacharyya Metric as an Absolute Similarity Measure for Frequency Coded Data // Kybernetika. 1998. V. 34. № 4. P. 363−368.

[1] Абакумов А.В., Гуцевич Д.Е., Ермаков Р.В., Лившиц Д.Ю., Ромадин С.Н., Серанова А.А., Сергушов И.В., Скрипаль Е.Н. Особенности конструирования пилотажно-навигационных комплексов для малых беспилотных летательных аппаратов различного типа // XXIV Санкт-Петербургская Междунар. конф. по интегрированным навигационным системам. СПб.: Изд-во ЦНИИ «Электроприбор». 2017. С. 142−152.

[2] Ермаков Р.В., Кондратов Д.В., Львов А.А., Скрипаль Е.Н. Особенности применения микромеханических инерциальных датчиков при эксплуатации на летательных аппаратах вертолетного типа // Труды Междунар. симпозиума «Надежность и качество». 2017. Т. 2. С. 122−124.

[3] Mishra P. and Enge P. Global Positioning System: Signals, Measurements, and Performance. Ganga-Jamuna Press. Loncoln MA. 2011 P. 3−66.

[4] Leick A. GPS Satellite Surveying. 3rd ed. John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ. 2004.

[5] ГОСТ Р 50779.10-2000 Статистические методы. Вероятность и основы статистики. Термины и определения М.: «Московский печатник». 2000. 46 с.

[6] Baarda W. Statistical Concepts in Geodesy // Netherlands Geodetic Commission. 1967. V. 2. № 4.

[7] ГОСТ 4401-81 Атмосфера стандартная. Параметры. М.: ИПК Изд-во стандартов. 2004. 180 с.

[8] Николаенко А.Ю., Львов А.А., Львов П.А. Компенсация температурной погрешности интеллектуальных датчиков давления // Труды Междунар. симпозиума «Надежность и качество». 2014. Т. 2. С. 57−59.

[9] Коновалов Р.С., Львов А.А. Высокотемпературные датчики давления // Труды Междунар. симпозиума «Надежность и качество». 2014. Т. 2. С. 48−50.

[10] McLellan J.F., Schleppe J., McLintock D. and Deren G. GPS/barometry heightaided positioning system // Proc. of IEEE/ION PLANS 1994. 11−15 April, Las Vegas, NV. P. 369−375.

[11] Ермаков Р.В., Попов А.Н., Скрипаль Е.Н., Калихман Д.М., Кондратов Д.В., Львов А.А. Методы и результаты испытаний инерциальных датчиков, предназначенных для эксплуатации на летательных аппаратах вертолетного типа // XXIV СанктПетербургская Междунар. конф. по интегрированным навигационным системам. СПб.: Изд-во ЦНИИ «Электроприбор». 2017. С. 244−248.

[12] Скоробогатов В.В., Гребенников В.И., Калихман Л.Я., Калихман Д.М., Нахов С.Ф., Ермаков Р.В. Результаты экспериментальной отработки термоивариантного кварцевого маятникового акселерометра с цифровой обратной связью и перепрограммируемым диапазоном измерения // XXIII Санкт-Петербургская Междунар. конф. по интегрированным навигационным системам. СПб.: Изд-во ЦНИИ «Электроприбор». 2016. С. 139−157.

[13] Thacker N.A., Aherne F.J. and Rockett P. The Bhattacharyya Metric as an Absolute Similarity Measure for Frequency Coded Data // Kybernetika. 1998. V. 34. № 4. P. 363−368.

Аннотация

Для цитирования

Похожие статьи