Интегрированная система с инерциальным модулем на электростатическом гироскопе и микромеханических датчиках
Диссертация
В работе предлагается альтернативная схема построения и алгоритмы работы малогабаритного гирогоризонткомпаса, включающего инерциальный модуль на ММД и один бескарданный электростатический гироскоп (БЭСГ). Данные, поступающие от БЭСГ (разработка ОАО «Концерн ЦНИИ «Электроприбор») используются для ограничения погрешности измерительного блока на ММД по курсу (для ее непрерывной коррекции) в условиях… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ ИНТЕГРИРОВАННЫХ СИСТЕМ ОРИЕНТАЦИИ И НАВИГАЦИИ МОРСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ
- 1. 1. Современное состояние и проблемы разработки инерциальных модулей интегрированных систем ориентации и навигации
- 1. 2. Анализ точности современных интегрированных систем ориентации и навигации
- 1. 3. Структура построения и состав предлагаемой интегрированной системы ориентации и навигации для подводных аппаратов
- 1. 4. Выводы к первой главе
- Глава 2. АЛГОРИТМЫ РАБОТЫ ИНТЕГРИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ ПОДВОДНЫХ АППАРАТОВ
- 2. 1. Описание конструкции бескарданного гирогоризонткомпаса на электростатическом гироскопе и микромеханических датчиках
- 2. 2. Алгоритмы режима начальной выставки и калибровки инерциального блока на микромеханических датчиках
- 2. 3. Алгоритмы режима начальной выставки электростатического гироскопа
- 2. 4. Алгоритмы навигационного режима работы интегрированной системы
- 2. 5. Выводы ко второй главе
- Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ТОЧНОСТИ СИСТЕМЫ С ПОМОЩЬЮ ИММИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
- 3. 1. Особенности программного обеспечения для моделирования работы интегрированной системы в пакете МаЙаЬ (ЗтшНпк). Полная и упрощенная модели погрешностей бескарданного гирогоризонткомпаса
- 3. 2. Моделирование режима начальной выставки и калибровки инерциального блока на микромеханических датчиках
- 3. 3. Моделирование режима начальной выставки электростатического гироскопа
- 3. 4. Моделирование навигационного режима работы интегрированной системы. Выработка требований к дискретности обсерваций
- 3. 5. Выводы к третьей главе
- Глава 4. АНАЛИЗ ПОГРЕШНОСТЕЙ СИСТЕМЫ С ПРИВЛЕЧЕНИЕМ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ
- 4. 1. Начальная выставка и калибровка инерциального блока на микромеханических датчиках при мореходных испытаниях
- 4. 2. Начальная выставка и калибровка коэффициентов модели дрейфа электростатического гироскопа при стендовых испытаниях
- 4. 3. Оценка точности и времени готовности интегрированной системы ориентации и навигации
- 4. 4. Выводы к четвертой главе
Список литературы
- М. Д. Агеев, Л. В. Киселев, Ю. В. Матвиенко и др. Автономные подводные работы. Системы и технологии // Под общ. Ред. М. Д. Агеева. — М.:Наука. 2005. 400с.
- JI. В. Киселев, А. В. Инзарцев, Ю. В. Матвиенко, Ю. В. Ваулин. Навигация и управление в подводном пространстве // Мехатроника, автоматизация, управление. 2004. № 5. С.23−28.
- Л. Б. Рапопорт, М. Я. Ткаченко, В. Г. Могильницкий и др. Интегрированная система спутниковой и инерциальной навигации: экспериментальные результаты и применение к управлению мобильными роботами // Гироскопия и навигация. 2007. № 1(56). С. 16−28.
- О. А. Степанов. Интегрированные инерциально-спутниковые системы навигации // Гироскопия и навигация. 2002. № 1. С.23−45.
- А. А. Поваляев, В. В. Тюбалин, А. А. Хвальков. Определение относительных координат по радиосигналам системы ГЛОНАСС // Радиотехника. 1996. № 4. С.48−51.
- D. G. Hams. Computing and Sensor Requirements for Strapdown Inertial Navigation // The Journal of Navigation. 1979. Vol. 32. № 1. P. 130−137.
- С. П. Дмитриев и др. Использование инерциальных датчиков при управлении движением судна // Гироскопия и навигация. 1993. № 1. С.32−37.
- Г. И. Емельянцев, А. В. Майгов, О. М. Митрофанова. Об информационном обеспечении систем динамического позиционирования поисковых морских, судов // Гироскопия и навигация. 1996. № 4. С. 68.
- Г. И. Емельянцев, Б. А. Блажнов, А. П. Степанов. Об использовании фазовых измерений для задачи ориентации в интегрированной инерциально-спутниковой системе // Гироскопия и навигация. 2010. № 1. С.26−35.
- В. И. Резниченко, А. А. Шашков. Фазовый метод определения ориентации по сигналам спутниковой навигационной системы // Навигация и гидрография. 1996. № 2. С.56−60.
- R. E. Phillips, G.T.Schmidt. GPS/INS Integration. System Implication and Innovative Applications of Satellite Navigation, AGARD-LS-207, Advisoiy Group for Aerospace Research & Development, 1996.
- Интегрированная система Seapath 200. Product Manuals Seapath 200. Precise Heading, Attitude and Position. Seatex AS, Trondheim, Norway, 1998.15. http://www.ire.krgtu.m/nir/razr/, http://www.gisa.rU/l9722.html
- Г. И. Емельянцев, Э. С. Моисеев, A. H. Солнцев. Современные требования и облик навигационного комплекса для боевых надводных кораблей начала XXI века// Навигация и гидрография. 1995. № 1. С.35−39,
- О. Н. Анучин, Г. И. Емельянцев. Интегрированные системы ориентации и навигации для морских подвижных объектов. СПб.: ГНЦ РФ ЦНИИ «Электроприбор». 2003. 390с.
- Г. И. Емельянцев, А. В. Лочехин. Начальная выставка и калибровка бескарданного гирогоризонткомпаса на электростатическом гироскопе и микромеханических датчиках // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. 2009. № 5. С.62−69.
- Б.Е.Ландау. Электростатический гироскоп со сплошным ротором // Гироскопия и навигация. 1993. № 1. С.6−12.
- В. Г. Пешехонов. Ключевые задачи современной автономной навигации // Гироскопия и навигация. 1996. № 1. С.48—55.
- В. Г. Пешехонов. «Электроприбор» и развитие отечественной гироскопии и морской навигации // Гироскопия и навигация. 2005. № 2, С.3−7.
- В. Г. Пешехонов. Гироскопы начала ХХГ века // Гироскопия и навигация. 2003. № 4. С.5−19.
- JI. П. Несенюк. Бесплатформенные инерциальные системы. Обзор состояния и перспектив развития // Гироскопия и навигация. 2002. № 1. С. 13−22.
- И. В. Попова, А*. М. Лестев, Ю. С. Луковатый, А. А. Семенов, С. В. Зюзин, Е. Н. Пятышев, А. А. Шабров. Микромеханические датчики ' и системы. Практические результаты и перспективы развития // Гироскопия и навигация. 2006. № 1. С.29−34.
- Г. И. Емельянцев, О. Н. Анучин, В. 3. Гусинский. Интегрированные системы ориентации и навигации для кораблей и морских судов // Навигация' и гидрография. 1998. № 6.
- V. N. Kuryatov, G. V. Cheremisinov, V. N. Panasenko, G. L Emelyantsev, L. P. Nesenyuk. Marine INS on the base of the laser, gyroscope KM-11. Symposium Gyro Technology. Stuttgart, Germany. 2002.
- M: Б. Мафтер. Выбор алгоритма бескарданного лазерного горизонткомпаса // Навигация и гироскопия. 1985. Вып.86. С.3−12.
- Г. И. Емельянцев, С. П. Алексеев. Об интеграции информационного обеспечения задач навигации, стабилизации и управления движением морских подвижных объектов // Навигация и гидрография. 1996. № 2. С.73—76.
- Герд Бёдекер. Точное определение ориентации летательного аппарата с помощью многоантенных приемников GPS // Гироскопия и навигация. 2008. № 4. С.21−28.
- G. Boedecker. Sensor Orientation from Multi-Antennae GPS and Gyros. Vortrag, 12th Saint Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems Manuskript. 2005. P. 17−24.
- JI. И. Ткачев. Системы инерциальной ориентировки. Основные положения теории. М.: МЭИ. 1973.
- Г. И. Емельянцев, В. А. Каракашев. К анализу ошибок связанной инерциальной навигационной системы // Изв. вузов СССР «Приборостроение». 1973. № 5.
- В. А. Каракашев. Обобщенные уравнения ошибок инерциальных навигационных систем // Изв. вузов СССР «Приборостроение». 1973. № 3.
- Я. И. Биндер, Г. И. Емельянцев. Метод оценки румбовых дрейфов бесплатформенного инерциального измерительного модуля в условиях маневрирования объекта// Гироскопия и навигация. 2004. № 2. С.93−100.
- Г. И. Емельянцев, JI. П. Старосельцев, С. В. Игнатьев, А. Г. Саунонен. О румбовых' дрейфах бескарданного инерциального модуля на волоконно-оптических гироскопах // Гироскопия и навигация. 2005. № 1, С.22−29.
- А. Липтон. Выставка инерциальных систем на подвижном основании // Пер. с англ. М.: Наука. 1971.
- В. Н. Бранец, И. П. Шмыглевский. Введение в теорию бесплатформенных инерциальных навигационных систем. М.:Наука. Гл. ред. физ.-мат.лит. 1992. 280с.
- А. Ю. Ишлинский. Ориентация, гироскопы и инерциальная навигация. М.: Наука. 1976.
- А. И. Лурье. Аналитическая механика. М.: Изд-во физ.-мат.лит. 1961.
- В. Д. Андреев. Теория инерциальной навигации. Кн.1. Автономные системы. Kh.II. Корректируемые системы. М.: Наука. 1966, 1967.
- П. В. Бромберг. Теория инерциальных систем навигации. М.: Наука. 1979.
- Бортовые устройства спутниковой радионавигации. // Под ред.
- B. С. Шебшаевича. М.: Транспорт. 1988.
- К. А. Виноградов и др. Абсолютные и относительные лаги. Справочник. Л.: Судостроение. 1990.
- С.П.Дмитриев. Высокоточная морская навигация. СПб.: Судостроение. 1991.
- С. П. Дмитриев. Постановка задачи выставки БИНС на подвижном объекте как задача нелинейной фильтрации // Гироскопия и навигация. 1993. № 2.1. C.39−44.
- С. С. Ривкин, Р. И. Ивановский, А. В. Костров. Статистическая оптимизация навигационных систем. Л.: Судостроение. 1976.
- О. А. Степанов. Применение теории нелинейной фильтрации в задачах обработки навигационной информации. СПб.: ГНЦ РФ ЦНИИ «Электроприбор». 1998. 370с.
- В.П.Беляев, В. С. Болдырев. Применение теории случайных функций к изучению морских течений // Океанология. 1973. Вып.6.
- П. С. Волосов и др. Судовые комплексы спутниковой навигации. Л.: Судостроение. 1983.
- А. А. Хребтов и др. Судовые измерители скорости. Л.: Судостроение. 1978.
- В. Г. Пешехонов, Л. П. Несенюк, Д. Г. Грязин, Я. А. Некрасов, М. И. Евстифеев, Б. А. Блажнов, В. Д. Аксененко. Инерциальные модули на микромеханических датчиках. Разработка и результаты испытаний. // Гироскопия и навигация. 2008. № 3. С.3−12.
- Т. В. Падерина, Я. И. Биндер, О. Н. Анучин. Калибровка датчиков угловой скорости с механическим носителем вектора кинетического момента в составе бесплатформенных инерциальных измерительных модулей // Гироскопия и навигация. 2004. № 3.
- Б. Е. Ландау, С. С. Гуревич, Г. И. Емельянцев, С. Л. Левин, С. Г. Романенко. Калибровка погрешностей бескарданной инерциальной системы на ЭСГ в условиях орбитального полёта// Гироскопия и навигация. 2010. № 1. С.36−46.
- Ю. А. Литманович, В. М. Лесючевский, В. 3. Гусинский. Исследование алгоритмов преобразования информации акселерометров в БИНС, использующих кратные интегралы от измеряемого ускорения // Гироскопия и навигация. 1997. № 4. С.34−48.
- В. Г. Пешехонов, Л. П. Несенюк, Д. Г. Грязин и др. Инерциальные модули на микромеханических датчиках. Разработка и результаты испытаний // Гироскопия и навигация. 2008. № 3. С.3−9.
- V. Z. Gusinsky and etc. Optimization of a Strapdown Attitude Algorithm for a Stochastic Motion // Navigation: Journal of Institute of Navigation. 1997. Vol. 44. No. 2.
- О. H. Анучин, В. А. Каракашев, Г. И. Емельянцев. Влияние геодезических неопределенностей на погрешности инерциальных систем // Судостроение за рубежом. 1982. № 5(185).
- Б. П. Шимбирев. Теория фигуры Земли. М. Недра. 1975.
- Г. И. Емельянцев, Б. А. Блажнов, А. П. Степанов. Об использовании фазовых измерений для задачи ориентации в интегрированной инерциально-спутниковой системе // Гироскопия и навигация. 2010. № 1(68).
- D. Chen, G. Lachapelle. A Comparison of the FASF and Least-Squares Search Algorithms for Ambiguity Resolution On The Fly. Proceedings of the International Symposium on Kinematic Systems in Geodesy, Geomatics and Navigation. Banff. Canada. 1994.
- H. Landau, H. J. Euler. On-the-fly ambiguity resolution for precise differential positioning. Proceedings of ION GPS-92. The Institute of navigation. Alexandria.
- P. J. G. Teunissen, P. J. de Jouge, С. C. J. M. Tiberius. The Volume of the GPS Ambiguity Search Space and its Relevance for Integer Ambiguity Resolution. Proceedings of ION GPS-96r Kansas City. Missoury. 1996.
- С. П. Дмитриев. Многоканальная фильтрация и ее применение для исключения неоднозначности при позиционировании объектов с помощью «GPS // Известия РАН. Теория и системы управления. 1997. № 1. С. 65−70.
- G. W. Hein, W. Werner. Comparsion of Different On-The Fly Ambiguity Resolution Techniques. Proceedings of ION GPS-95. Palm Springs. California. 1995.
- Д. А. Кошаев. Исключение неоднозначности фазовых спутниковых измерений с использованием данных от инерциальных систем. Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. ГНЦ РФ ФГУП ЦНИИ «Электроприбор». С-Петербург. 2001.
- В. С. Шебшаевич и др. Сетевые спутниковые радионавигационные системы. М.: Радио и связь. 1993. 414с.
- В. Hofmann-Wellenhof, L. Lichtenegger, J. Collins. Global positioning system // Theory and practice. Therrevized edition. New York. 1994.
- Б. А. Блажнов, Д. А. Кошаев. Определение относительной траектории движения и углов ориентации- по фазовым спутниковым измерениям и данным микромеханического гироскопа // Гироскопия и навигация. 2009. № 4(67). С.15−33.
- С. М. Дюгуров, Б. Е. Ландау, • С. Г. Романенко. Модель случайных погрешностей системы съема информации бескарданных электростатических гироскопов // Гироскопия и навигация. 2004. № 2. С. 18−23.
- А. П. Буравлев, Б. Е. Ландау, С. Л. Левин. О модели дрейфа ЭСГ для БИНС // Судостроительная промышленность. 1992. № 30.
- Ю. Г. Мартыненко. Движение твердого тела в электрическом и магнитном полях. М.: Наука. 1988. С. 368.
- J. S. Sinkiewicz. Low-cost inertial systems and fibre optic gyroscopes // 4-th Saint-Petersburg Inter. Conf. on Integrated Navigation Systems. СПб: ЦНИИ «Электроприбор». 1997. P.398−409.
- V- -.V- —— =—. J <. Г. Г-¦ -- 1 —