Инерциально-спутниковые навигационные комплексы
Интеграция ИНС и СНС позволяет создать высокоточный навигационный комплекс сочетающий в себе преемущества ИНС и СНС . Основные достоинства и недостатки приведены в таблице.
Варианты комплексирования ИНС и КНС
-слабосвязанная схема комплексирования;
-сильносвязанная схема комплексирования;
Слабосвязанная схема комплексирования представлена на рисунке
Эта схема предполагает использование инвариантной схемы обработки с настройкой фильтра на модель поведения ошибок
,
,
И модель разностных измерений
где 
, 
.
Следующей по уровню интеграции является сильносвязанная система, схема которой изображена на рисунке
Здесь как и прежде ИНС вырабатывает координаты и скорость которые используются для выработки псевдодальностей 
и псевдоскоростей 
до 
-го спутника. Для определения этих параметров неодходимы координаты спутников в геоцентрической системе координат (эфемериды). Затем формируются измерения путем сравнения этих параметров и соответствующих параметров, выработанных в СНС
поступающие на фильтр Калмана.
Информация о псевдокоординатах и псевдоскоростях поступает в СНС для ускорения захвата сигналов спутников и сужения полосы пропускания.
Так как в приведенной схеме измерения строятся по разности псевдодальностей и псевдоскорости в СНС не требуется реализации отдельного фильтра Калмана для выработки координат и скорости. Преимуществом сильносвязанной системы является отсутствие необходимомтинаблядать как минимум четыре спутника –комплексная система позволяет использовать информацию даже от одного спутника.
|
|
|
Пример. БИНС иСНС объединяются по слабосвязанной схеме комплексирования, причем от СНС привлекается только позиционная информация. Частота 1 гц. Точность 20 метров. ЛА совершает горизонтальный полет на Север поэтому 
, 
.
Полагаем, что в БИНС используются ДНГ типа ГВК-16 и микроакселерометры типа ADXL 202 , основные характеристики которых представлены в таблице
Решение. Воспользуемся приближенной моделью погрешностей северного канала БИНС
,
,
.
С учетом таблицы
Для систематических составляющих можно записать
,
.
Считая флуктуационные составляющие белошумными распределенными по нормальному закону модель поведения ошибок примет вид
,
,
,
,
.
Сформируем модель измерений
.
Введем вектор состояния
и представим уравнения в матричном виде
Таким образом, матрица динамики 
равна
.
Матрица возмущения 
равна
Матрица интенсивности шумов возмущений равна
,
где 
, 
.
Находим переходную матрицу состояния
|
|
|
Находим переходную матрицу возмущений
Находим матрицы интенсивностей 
и 
для дискретного времени
где 
, 
.
Результаты моделирования приведены на графиках
Оценка ошибки построения вертикали принимает установившееся значение к моменту времени оценивания 100 с. Ошибка оценивания составляет 0.2 град.
-Оценивание ошибки по скорости происходит достаточно точно. Время переходного процесса около 30 сек.
-При оценивании систематической составляющей происходит интенсивное списание грубой ошибки. На интервале 100-250 сек ФК уточняет достаточно точно уход гироскопа
-систематическая составляющая акселерометра не наблюдаема и следовательно этот параметр не уточняется.
Оценка погрешности БИНС по координате определяется с точностью СНС . Время переходного процесса порядка 25-30 сек.
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 1100; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!