Технические науки. Авиация и космонавтика

Герди В.Н., Никифоров В.М.

Московский Государственный Технический Унивесрситет им. Н.Э. Баумана

НАВИГАЦИОННЫЙ КОМПЛЕКС С ПОВЫШЕННОЙ СТЕПЕНЬЮ НАБЛЮДАЕМОСТИ

Одним из распространенных типов навигационных комплексов (НК), является НК включающий инерциальную навигационную систему (ИНС), внешний датчик информации и фильтр Калмана. Недостатком такого НК является то, что в полете достоверная информация о параметрах, используемых в фильтре Калмана изменяется неизвестным образом, что приводит к увеличению ошибок оценивания и снижению точности коррекции. Критерий степени наблюдаемости имеет вид [1]:

,

где М[(xⁱ)²] - дисперсия произвольной i-ой компоненты вектора состояния;

М[(yⁱ)²] - дисперсия непосредственно измеряемого вектора состояния; r — дисперсия измерительного шума.

Воспользуемся этим критерием и численными значениями параметров, полученными при проведении лабораторного эксперимента с реальной грубой ИНС [1]: ошибка ИНС в определении скорости равна 60 м/мин, угол отклонения платформы относительного сопровождающего трехгранника -2.10^-4 рад., период дискретизации выбран равным 1 минуте. В результате получим, что степень наблюдаемости угла отклонения гиростабилизированной платформы (ГСП) относительно сопровождающего трехгранника равна 0,01.

Полученное значение степени наблюдаемости имеют четкий физический смысл. Относительная погрешность оценивания наблюдаемой компоненты вектора состояния по отношению к оцениваемому номиналу в случае оценивания угла отклонения будет такая же, как и относительная погрешность оценивания непосредственно измеряемой компоненты через 100 минут. При использовании шага вычислений равного 3Т степень наблюдаемости угла отклонения ГСП увеличивается и будет равна 0,09.

Выбранное значение шага вычислений 3Т обосновано тем, что в практических приложениях на большем шаге коррекции ошибки ИНС достигают существенных величин, искажая истинную навигационную информацию ЛА. Таким образом, из практических соображений выбран максимальный приемлемый шаг вычислений, позволяющий повысить степень наблюдаемости угла отклонения ГСП.

Литература:

1. Неусыпин К.А. Современные системы и методы наведения, навигации и управления летательными аппаратами. - М., Изд. МГОУ, 2009. - 500с.