Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Implementation of complex solutions for protection against cyber threats of electronic systems of unmanned aerial vehicles

Mammadov Aftandil, Sadigov Gurban

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2025

|

z. 127

155--164

EN

In the article, the possibilities of applying complex solutions to protect the electronic systems of unmanned aerial vehicles (UAVs) and other important processes from cyber threats were considered. The current application of UAVs in various fields makes the security of their electronic systems relevant. Aerial vehicles can be subject to attacks by attackers who exploit physical, network, and software vulnerabilities in the data exchange process. The article analyzes such methods as data encryption, encoding methods, publishing fake data, and protection against Global Positioning System spoofing attacks. The proposed complex approaches are integrated into the existing systems of UAVs, allowing to increase the level of their security. Complex solutions involve the integration of a special encryption and coding block, as well as the implementation of a module for comparing coordinates and broadcasting false signals.

2

INS/GPS KF integration performance improvement based on accurate inertial sensors sochastic error modelling

Shahrawy Ahmed, Radi Ahmed, Zahran Shady, Anis Wagdy

Przegląd Elektrotechniczny

|

2024

|

R. 100, nr 6

219--226

EN

Inertial Navigation Systems (INS) provides precise data for short time-period, but their accuracy diminishes over time, especially with low cost sensors. To maintain acceptable accuracy, sensor error components must be accurately calibrated/modelled. Different methods have been used to characterize the inertial sensors stochastic errors, including the Autocorrelation function (ACF), Allan variance (AV) and the Generalized Method of Wavelet Moments (GMWM). This paper focuses on the analysis of Micro-Electromechanical Systems (MEMS)-based inertial sensor errors under various conditions. The inertial sensor stochastic error processes are estimated using both the AV and the GMWM techniques. Based on the comparison between both stochastic analysis tools, the GMWM was selected and a GMWM-based model selection criteria is utilized to rank candidate error models. An extended 39-states integrated GNSS/INS navigation algorithm (based on the chosen error model) is proposed and compared with a standard 15- states integrated GNSS/INS navigation algorithm (based on 1st Gauss-Markov process for modelling the stochastic errors). The study analyses various stochastic error models using real data of Inertial Navigation System (INS) and Global Positioning System (GPS) with intended GPS signal outage periods. Results reveal enhanced position accuracy with the proposed algorithm and superior performance with GMWM-based error model over standard ACF-based one.

PL

Inercyjne systemy nawigacji (INS) dostarczają dokładnych danych przez krótki okres czasu, ale ich dokładność maleje z czasem, szczególnie w przypadku tanich czujników. Aby zachować akceptowalną dokładność, składowe błędu czujnika muszą być dokładnie skalibrowane/modelowane. Do charakteryzowania błędów stochastycznych czujników inercyjnych zastosowano różne metody, w tym funkcję autokorelacji (ACF), wariancję Allana (AV) i uogólnioną metodę momentów falkowych (GMWM). W artykule skupiono się na analizie błędów czujników inercyjnych opartych na systemach mikroelektromechanicznych (MEMS) w różnych warunkach. Procesy błędów stochastycznych czujnika inercyjnego są szacowane przy użyciu technik AV i GMWM. Na podstawie porównania obu narzędzi analizy stochastycznej wybrano GMWM, a kryteria wyboru modelu oparte na GMWM zastosowano do uszeregowania modeli potencjalnych błędów. Zaproponowano rozszerzony, 39-stanowy zintegrowany algorytm nawigacji GNSS/INS (oparty na wybranym modelu błędów) i porównano go ze standardowym 15-stanowym zintegrowanym algorytmem nawigacji GNSS/INS (opartym na pierwszym procesie Gaussa-Markowa do modelowania błędów stochastycznych). W pracy przeanalizowano różne modele błędów stochastycznych wykorzystując rzeczywiste dane z systemu nawigacji inercyjnej (INS) i globalnego systemu pozycjonowania (GPS) z przewidywanymi okresami zaniku sygnału GPS. Wyniki ujawniają zwiększoną dokładność pozycjonowania dzięki proponowanemu algorytmowi i lepszą wydajność dzięki modelowi błędów opartemu na GMWM w porównaniu ze standardowym modelem opartym na ACF.

3

Zintegrowany system nawigacji wewnątrz pomieszczeń INS/UWB

Wędzonka Aleksander, Kaniewski Piotr

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2024

|

Vol. 65, Nr 5

21--24

PL

W artykule opisano zintegrowany system nawigacji wewnątrz pomieszczeń, umożliwiający określenie położenia użytkownika wewnątrz budynku, w którym niedostępne są sygnały satelitarnych systemów nawigacyjnych. Komponentami składowymi opisanego rozwiązania jest system nawigacji ultraszerokopasmowej oraz inercyjny system nawigacji. W systemie zastosowano filtr Kalmana przetwarzający dane o położeniu z obu komponentów systemu.

EN

The article describes an integrated indoor navigation system that allows to determine the location of the user inside a building where satellite navigation system signals are not available. The components of the described solution are an ultra-wideband navigation system and an inertial navigation system. The system uses a Kalman filter that processes position data from both system components.

4

Analysis and testing of an indoor navigation system

Wędzonka Aleksander, Kaniewski Piotr

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2024

|

Vol. 73, nr 2

15--20

EN

The implemented indoor navigation system underwent testing to evaluate its performance in various environmental conditions, both in the absence of UWB signal propagation disturbances and in the presence of such disturbances. These tests aimed to assess the accuracy of position and velocity estimation by the integrated INS/UWB system. The conducted studies confirmed that the system effectively estimates user position and velocity coordinates. Research results under conditions without UWB signal propagation disturbances show that the system is capable of determining object position with a centimetre-level accuracy. However, even in the presence of signal propagation disturbances, the accuracy remains at a very high level, with errors not exceeding several centimetres. As a result, the estimated position determined by the INS/UWB system faithfully reflects the actual user movement paths indoors.

PL

W artykule opisano opracowany przez autorów system nawigacji wewnątrz pomieszczeń, który został poddany badaniom mającym na celu ocenę jego działania w różnych warunkach środowiskowych, zarówno w przypadku braku zakłóceń propagacji sygnałów systemu ultraszerokopasmowego, jak i przy obecności takich zakłóceń. Badania te miały ocenić dokładność estymowania składowych położenia i prędkości przez zintegrowany system nawigacyjny INS/UWB. Potwierdziły, że system skutecznie szacuje współrzędne położenia oraz składowe prędkości użytkownika. Wyniki badań w warunkach bez zakłóceń propagacji sygnałów systemu ultraszerokopasmowego pokazują, że system jest zdolny do określania położenia obiektu z centymetrową dokładnością. Nawet w przypadku wystąpienia zakłóceń propagacji sygnałów dokładność pozostaje na bardzo wysokim poziomie, z błędami nieprzekraczającymi kilkunastu centymetrów. Dzięki temu estymowane położenie wyznaczane przez system INS/UWB wiernie odzwierciedla rzeczywiste trasy ruchu użytkownika wewnątrz pomieszczeń budynku.

5

Selected error compensation problems of the AHRS/INS cardanless inertial navigation system

Michalak Sławomir, Borowski Jerzy

Aviation and Security Issues

|

2024

|

No. 1

29--39

EN

The paper presents algorithms for compensating selected errors of the AHRS/INS system at various stages of its construction and testing. The object of the research was a laboratory model of the system built at the Air Force Institute of Technology. Methods of identifying parameters of measurement signals and Kalman filtering are presented. Methods of compensation of instrumental errors related to the mounting geometry of measuring sensors used in the system were discussed. Problems related to the compensation of stochastic errors in the measurement circuits were also presented. One of the more difficult problems is the compensation of the BIAS error and the compensation of the non-commutativity of rotations around the measurement axes. Accurate compensation of errors in cardanless inertial navigation systems has a large impact on the accuracy of determining the attitude in AHRS systems and the accuracy of determining the position in INS systems.

PL

W artykule przedstawiono algorytmy kompensacji wybranych błędów systemu AHRS/INS na różnych etapach jego konstruowania i testowania. Obiektem badań był model laboratoryjny systemu zbudowany w Instytucie Technicznym Wojsk Lotniczych. Przedstawiono metody identyfikacji parametrów sygnałów pomiarowych oraz filtrację Kalmana. Omówiono zastosowane w systemie sposoby kompensacji błędów instrumentalnych związanych z geometrią montażu czujników pomiarowych. Przedstawiono również problemy związane z kompensacją błędów stochastycznych występujących w torach pomiarowych. Jednym z trudniejszych problemów jest kompensacja błędu BIAS oraz kompensacja nieprzemienności obrotów wokół osi pomiarowych. Dokładna kompensacja błędów występujących w bezkardanowych systemach nawigacji inercjalnej ma duży wpływ na dokładność wyznaczania kątowego położenia przestrzennego w systemach AHRS oraz dokładność wyznaczenia pozycji w systemach INS.

6

Comparative analysis of unmanned aerial vehicles used in photogrammetric surveys

Specht M., Widźgowski S., Stateczny A., Specht C., Lewicka O.

TransNav : International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation

|

2023

|

Vol. 17 No. 2

433--443

EN

There are many manufacturers on the market offering various types of Unmanned Aerial Vehicles (UAV). The multitude of drones available on the market means that the choice of a UAV for a specific application appears to be a decision problem to be solved. The aim of this article is a comparative analysis of drones used in photogrammetric surveys. The criteria for evaluating the UAVs were: availability and product support, payload (min. 5 kg), price (PLN 100,000), as well as space available for measurement modules. These are the requirements that must be met for the implementation of the INNOBAT project, the aim of which is to develop an integrated system using autonomous unmanned aerial and surface vehicles, intended for bathymetric monitoring in the coastal zone. The comparative analysis of drones was based on 27 companies producing UAV. Based on the analysis, 6 drones that met the project requirements were selected. They were: Aurelia X6 Pro, Aurelia X8 Standard LE, DroneHexa AG, FOX-C8 XT, Hercules 10 and Zoe X4. Selected UAVs differ from each other, among others, in the number of rotors, flight duration and resistance to weather conditions. Individual characteristics of drones may have a different rank depending on their application, therefore the selection of UAVs should be made after prioritisation criteria of a given project.

7

A PPP baseline approach for bridge passing

Lass C.

TransNav : International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation

|

2023

|

Vol. 17 No. 1

33--40

EN

Global Navigation Satellite Systems (GNSS) are increasingly used as the main source of Positioning, Navigation and Timing (PNT) information for inland water navigation. In order to enable automated driving and facilitate driver assistant functions, it becomes of crucial importance to ensure high reliability and accuracy of the GNSS-based navigation solution, especially in challenging environments. One challenging phase of inland waterway navigation is bridge passing which leads to non-line-of-sight (NLOS) effects such as multipath and loss of tracking. This work presents a Precise Point Positioning (PPP) based algorithm in a two-antenna system where one antenna is at the bow and the other is at the stern. Additionally, gyroscope data from an IMU is used. In contrast to a separated position calculation of the two antennas, only one antenna position is estimated and the other is derived from the baseline between the antennas. This allows for accurate positioning even if one antenna does not receive any GNSS measurements. The presented scheme is evaluated using real measurement data from an inland water scenario with multiple bridges. In comparison with a standard PPP scheme as well as an RTK algorithm, the presented approach shows clear advantages in challenging scenarios.

8

Optimalised physical model of inertial navigation system as education simulator

Szelmanowski Andrzej, Burek Michał, Rogala Piotr, Izdebski Mariusz

Aviation and Security Issues

|

2023

|

No. 2

337--355

EN

This paper presents an educational simulator of an inertial navigation system built at the Air Force Institute of Technology. The article focuses on the presentation of the influence of instrumental errors of measurement elements on the calculation model, using interference simulation methods. Problems of diagnosing inertial navigation system malfunctions were analysed, covering older (gimballed) and modern (non-gimballed) solutions. The theoretical aspects of the performance of these systems are discussed, using matrix calculus and fault diagram. The main part of the paper presents the optimisation of the physical model of the navigation system, focusing on hardware, algorithms, and signal conditioning modules. The simulator demonstration includes the introduction of disturbances and error analysis of various aspects of the system. The summary points out the importance of the simulator test method for training avionics students, flight engineering service and pilots, considering it as an essential part of supporting the educational process in the field of integrated avionics systems.

PL

W artykule przedstawiono symulator edukacyjny systemu nawigacji inercjalnej zbudowany w Instytucie Technicznym Wojsk Lotniczych. Artykuł skupia się na prezentacji wpływu błędów instrumentalnych elementów pomiarowych na model obliczeń, wykorzystując metody symulacji zakłóceń. Analizowano problemy diagnozowania niesprawności systemów nawigacji inercjalnej, obejmując starsze (kardanowe) i nowoczesne (bezkardanowe) rozwiązania. Omówiono teoretyczne aspekty działania tych systemów, używając rachunku macierzowego i schematu błędów. W głównej części artykułu przedstawiono optymalizację modelu fizycznego systemu nawigacji, skupiając się na sprzęcie, algorytmach i modułach kondycjonowania sygnałów. Demonstracja symulatora obejmuje wprowadzanie zakłóceń i analizę błędów w różnych aspektach systemu. Podsumowanie wskazuje na znaczenie metody badań z użyciem symulatora do szkolenia studentów awioniki, służby inżynieryjno-lotniczej i pilotów, uznając go za istotny element wsparcia procesu edukacyjnego w dziedzinie zintegrowanych systemów awionicznych.

9

Metody lokalizacji małych pojazdów autonomicznych w pomieszczeniach zamkniętych

Sobczak Łukasz, Bijok Łukasz

Szybkobieżne Pojazdy Gąsienicowe

|

2019

|

nr 1(51)

33--48

PL

Estymacja swojej pozycji przez pojazdy bezzałogowe jest kluczowa dla pomyślnego przeprowadzania misji rozpoznawczych, zaopatrzeniowych czy ratunkowych w trybie autonomicznym. Wyznaczanie celów i punktów kontrolnych misji pozwala operatorowi platformy, ale również algorytmom decyzyjnym, na podejmowanie odpowiednich działań. W artykule przedstawiono popularne metody lokalizacji wewnątrz pomieszczeń zamkniętych z niedostępnym sygnałem nawigacji GNSS. Potencjał wykorzystania takich technologii, jak UWB, US, INS czy algorytmów SLAM opartych o odczyty z LiDAR-ów lub kamer został omówiony w kontekście małych platform lądowych, które potrafią wykonywać określone zadania w sposób zautomatyzowany. Artykuł omawia również rozwiązania opisywane szczegółowo w cytowanej literaturze związane z tematem fuzji danych z sensorów różnego typu, która zapewnia większą dokładność i niezawodność uzyskiwanych odczytów.

EN

The estimation of their position by unmanned vehicles is crucial for successful reconnaissance, procurement and rescue missions in autonomous mode. Determining goals and mission checkpoints allows the platform operator, and also the decision-making algorithms, to take appropriate actions. The paper presents popular positioning methods in spaces where GNSS navigation signal is not available. The potential of using such technologies as UWB, US, INS or SLAM algorithms based on readings from LiDARs or cameras is discussed in the context of small land platforms that can perform specific tasks in an automated manner. The paper also discusses the solutions described in detail in the cited literature related to the subject of data fusion from various types of sensors, which ensures greater accuracy and reliability of the readings obtained.

10

Indoor positioning methods for small autonomous vehicles

Sobczak Łukasz, Bijok Łukasz

Szybkobieżne Pojazdy Gąsienicowe

|

2019

|

nr 1(51)

93--107

EN

The estimation of their position by unmanned vehicles is crucial for successful reconnaissance, procurement and rescue missions in autonomous mode. Determining goals and mission checkpoints allows the platform operator, and also the decision-making algorithms, to take appropriate actions. The paper presents popular positioning methods in spaces where GNSS navigation signal is not available. The potential of using such technologies as UWB, US, INS or SLAM algorithms based on readings from LiDARs or cameras is discussed in the context of small land platforms that can perform specific tasks in an automated manner. The paper also discusses the solutions described in detail in the cited literature related to the subject of data fusion from various types of sensors, which ensures greater accuracy and reliability of the readings obtained.

11

Identification of measurement chain properties in the inertial navigation gimbal systems of aircraft

Szelmanowski Andrzej, Kowalczyk Grzegorz, Kubryński Krzysztof, Rogala Piotr

Journal of KONBiN

|

2019

|

Vol. 49, iss. 4

491--509

EN

The article discusses the characteristics of measuring chains found in the gimbal inertial navigation systems of the IKW-8 type (used on Su-22 aircraft) are presented. The research paper also addresses the method for the identification of measurement chain properties of the gyroscopic KW-1 platform developed at AFIT, including sensors for the parameters of aircraft motion within an inertial space (linear accelerations and angular velocities) and signal processing systems (used to level and gyrocompass the platform). The methodology for the identification of measurement chain properties developed at AFIT found its application as a complementary technology in the process of assessing the technical condition of an IKW-8 inertial navigation system implemented in the conditions of a military unit operating Su-22 aircraft.

PL

W artykule przedstawiono charakterystykę torów pomiarowych występujących w kardanowych systemach nawigacji inercjalnej typu IKW-8 (stosowanych na samolotach Su-22). Omówiono opracowany w ITWL sposób identyfikacji właściwości torów pomiarowych platformy giroskopowej KW-1, obejmujących czujniki parametrów ruchu statku powietrznego w przestrzeni inercjalnej (przyspieszeń liniowych i prędkości kątowych) oraz układy przetwarzania sygnałów (do poziomowania i girokompasowania platformy). Opracowana w ITWL metodyka identyfikacji właściwości torów pomiarowych znalazła zastosowanie, jako technologia uzupełniająca, w procesie oceny stanu technicznego kardanowego systemu nawigacji inercjalnej typu IKW-8 realizowanego w warunkach jednostki wojskowej eksploatującej samoloty Su-22.

12

Komputerowa metoda oceny stanu technicznego kardanowego systemu nawigacji inercjalnej dla wysokomanewrowego samolotu wojskowego

Szelmanowski Andrzej, Nowakowski Mirosław, Jakielaszek Zbigniew, Rogala Piotr

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2019

|

R. 20, nr 1-2

344--351

PL

W artykule przedstawiono komputerową metodę oceny stanu technicznego analogowych systemów nawigacji inercjalnej na podstawie analizy przebiegu wyznaczanej prędkości podróżnej. Przedstawiono zależności matematyczne opisujące wpływ błędów czujników prędkości kątowej i przyspieszeń liniowych (wykorzystywanych w systemach nawigacji inercjalnej stosowanych w lotnictwie wojskowym) na błędy obliczanych parametrów pilotażowo-nawigacyjnych (takich jak wartości składowych prędkości podróżnej i współrzędnych pozycji nawigacyjnej). Na przykładzie kardanowego systemu IKW-8 (eksploatowanego na pokładzie tzw. wysokomanewrowego samolotu wojskowego Su-22) przedstawiono możliwości pomiaru i analizy przebiegu prędkości podróżnej oraz kryteria oceny stanu technicznego systemu i wyznaczania tendencji jego zmiany.

EN

Paper presents the original computer-based method of the technical condition evaluation of the analog inertial navigation systems on the basis of the calculated inertial speed course analysis. There are presented the mathematical relationships describing the influence of the angular velocity and linear accelerations sensors errors (used in inertial navigation systems on board the military aircraft) with the relation to the discrepancies of the calculated pilot-navigational parameters (such as inertial speed components and navigational position coordinates). On the example of the Cardan navigation system IKW-8 (used on board the highly-maneuverable SU-22 aircraft) there are presented the inertial speed course measurement and analysis possibilities as well as the criteria of technical condition evaluation and determination of the tendency of its changes.

13

Efficiency of MEMS inertial sensors used in low-dynamics application

Szumski A., Eissfeller B.

TransNav : International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation

|

2017

|

Vol. 11, no. 2

221--226

EN

The analysis presents the performance of navigation application driven with MEMS and FOG inertial sensors. The inertial sensors were working under conditions simulating a potential robotic mission, which reduce accuracy of some of the navigation applications. Empirical results of the test confirm degradation of the navigation system performance in the presented demanding mission. Influence of the testing conditions and of the inertial sensor technology is presented and discussed in the paper.

14

Individual Autonomous Navigation System

Popowski S., Dąbrowski W.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2017

|

Nr 3 (248)

84--104

EN

The article presents the Individual Autonomous System Navigation (IANS) supporting rescuer or firemen in terms of navigation. Basic assumptions, which such a system has to fulfill in terms of functionality and accuracy, are presented. The concept of the ISAN system is based on the implementation of inertial navigation system which the only one to permit fully autonomous functioning. Measurement sensors of the navigation system with microprocessor board are placed in the rescuer’s shoe. To limit the escalation of the navigation errors value, which in the case of inertial navigation rises exponentially, a procedure of navigation parameters upgrading at every step of the rescuer is introduced to the proposed system. This procedure guarantees the required accuracy of navigation achievement. The article describes a developed and manufactured demonstrator of the technology and presents main results of its research. The research conducted in a building consisted in walking on the same level several hundred meters in less than 10 minutes. A walking test with a change of walking height was also performed in order to estimate the accuracy of the vertical channel. Results of the demonstrator’s tests let us conclude that the error of navigation is below 1% of the travelled distance and the accuracy is linear in respect to time. The achieved accuracy is fully sufficient for a practical IANS application.

PL

W artykule zaprezentowano Indywidualny System Autonomicznej Nawigacji (ISAN) wspierający działania ratownika lub strażaka w zakresie nawigacji. Przedstawiono podstawowe założenia, które musi spełniać taki system w zakresie funkcjonalności i dokładności. Koncepcję systemu ISAN oparto na wykorzystaniu nawigacji inercjalnej, która jako jedyna pozwala na w pełni autonomiczną pracę. Czujniki pomiarowe systemu nawigacji, wraz z pakietem przeliczającym, umieszczono w bucie ratownika. Aby ograniczyć narastanie błędów nawigacji, co w przypadku nawigacji inercjalnej ma charakter wykładniczy, wprowadzono do proponowanego systemu procedurę uaktualniania parametrów nawigacyjnych w każdym kroku ratownika. Pozwoliło to na osiągnięcie wymaganej dokładności prowadzenia nawigacji. W artykule opisano opracowany i wykonany demonstrator technologii oraz przedstawiono podstawowe wyniki jego badań. Badania przeprowadzono w budynku podczas kontrolnych przejść płaskich o długości rzędu kilkuset metrów, w czasie do 10 minut. Wykonano również badania przejść ze zmianą wysokości, w celu oszacowania dokładności w kanale pionowym. Wyniki tych badań demonstratora pozwalają na stwierdzenie, że dokładność tak prowadzonej nawigacji jest rzędu 1% przebytej drogi i ma charakter liniowy względem czasu. Uzyskane dokładności są w pełni wystarczające do zastosowania praktycznego ISAN.

15

Estimation of UAV Position with Use of Smoothing Algorithms

Kaniewski P., Gil R., Konatowski S.

Metrology and Measurement Systems

|

2017

|

Vol. 24, nr 1

127--142

EN

The paper presents methods of on-line and off-line estimation of UAV position on the basis of measurements from its integrated navigation system. The navigation system installed on board UAV contains an INS and a GNSS receiver. The UAV position, as well as its velocity and orientation are estimated with the use of smoothing algorithms. For off-line estimation, a fixed-interval smoothing algorithm has been applied. On-line estimation has been accomplished with the use of a fixed-lag smoothing algorithm. The paper includes chosen results of simulations demonstrating improvements of accuracy of UAV position estimation with the use of smoothing algorithms in comparison with the use of a Kalman filter.

16

Study of the noncommutativity of submitting aircraft rotation in high-manoeuvring flights

Szelmanowski A., Borowski J., Garbacz M.

Journal of KONES

|

2017

|

Vol. 24, No. 1

325--332

EN

The article presents selected results of the analytical work carried out in the Air Force Institute of Technology and the Polish Air Force Academy by means of a computer simulation of noncommutativity phenomena submitting aircraft turnover on high-manoeuvrability flights. The results of these simulations allowed to define the guidelines for the method of “production” of noncommutativity phenomenon in specialized rotating positions for strapdown inertial navigation systems (to evaluate the errors of determining spatial orientation). Also, it analysed the possibility of “production” noncommutativity rotational movement in mobile flight simulator used for testing pilots and candidates for pilots (to test the sensitivity of the pilot’s vestibular system in terms of feeling the impact of this phenomenon). The results of the assessment of “greatness” noncommutativity angular velocity vector, occurring in some parts of the high-manoeuvrability flight of aircraft on the example of a fighter-bomber airplane Su-22 were discussed as well.

17

Inertial sensors applications in underwater measurements

Bikonis K., Demkowicz J.

Hydroacoustics

|

2017

|

Vol. 20

13--18

EN

Over the past decades microelectromechanical systems (MEMS) researchers have demonstrated a number of microsensors for almost every possible sensing modality, including attitudes. Current MEMS inertial measurement units (IMU) come in many shapes, sizes, and costs — depending on the application, and performance required. MEMS sensors have proved and demonstrated performance exceeding those of their macroscale counterpart sensors. In the paper chosen IMU applications in underwater measurements are presented. First, for reduction of instability of the underwater sensor during measurements, like multibeam echosounder system (MBES), where the MEMS parameters’ quality are crucial for further MBES record-processing. Second, in underwater navigation systems, for determining the position of underwater vehicles, like Remotely Operated Vehicles (ROV) and, more recently, Autonomous Underwater Vehicle (AUV) or to improve other positioning methods.

18

Log „NavQuest 600” oraz żyrokompas „KVH 1750” jako system nawigacyjny do wyznaczania współrzędnych pozycji

Naus K.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2017

|

R. 18, nr 12

1159--1162, CD

PL

W artykule opisano badania mające na celu ocenę przydatności systemu nawigacyjnego złożonego z logu „NavQuest 600” oraz żyrokompasu optycznego „KVH 1750” do wyznaczania współrzędnych pozycji w warunkach morskich. W pierwszej części przedstawiono system pomiarowy, metodę badań oraz sposób wykonywania pomiarów w trudnych warunkach hydrometeorologicznych. Część zasadnicza przedstawia analizę dokładności wyznaczania parametrów ruchu i pozycji testowanym systemem nawigacyjnym polegającą na porównywaniu wyników pomiarów wzorcowych – wykonanych kompasem satelitarnym „NovAtel OEM617D-D2S-Z0G-0T0” oraz Inercjalnym Systemem Nawigacyjnym wspomaganym „VN-200” z pomiarami ocenianymi – wykonywanymi logiem „NavQuest 600” oraz żyrokompasem „KVH 1750”. Część końcowa zawiera uogólnione wnioski wyprowadzone na podstawie wyników z przeprowadzonych badań.

EN

This article describes the research that was aimed at evaluating suitability of the navigation system consisting of Doppler Velocity Log "NavQuest 600" and Fiber Optic Gyros "KVH 1750" to determining position coordinates in marine conditions. The first part shows the measurement system, the test method and the way of performing measurements in difficult hydrometeorological conditions. The main part contains analysis of the accuracy of determination of the parameters of motion and position tested by the navigation system performed by comparing the results of the reference measurements - made with the satellite compass "NovAtel OEM617D-D2S-Z0G-0T0" and the Inertial Navigation System assisted "VN-200" with test measurements - performed DVL "NavQuest 600" and FOG "KVH 1750". The final section contains generalized conclusions derived from the results of the studies.

19

A Study on the Errors in the Free-Gyro Positioning and Directional System

Jeong T.

TransNav : International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation

|

2014

|

Vol. 8, no. 2

175--181

EN

This paper is to develop the position error equations including the attitude errors, the errors of nadir and ship’s heading, and the errors of ship’s position in the free-gyro positioning and directional system. In doing so, the determination of ship’s position by two free gyro vectors was discussed and the algorithmic design of the free-gyro positioning and directional system was introduced briefly. Next, the errors of transformation matrices of the gyro and body frames, i.e., attitude errors, were examined and the attitude equations were also derived. The perturbations of the errors of the nadir angle including ship’s heading were investigated in each stage from the sensor of rate of motion of the spin axis to the nadir angle obtained. Finally, the perturbation error equations of ship’s position used the nadir angles were derived in the form of a linear error model and the concept of FDOP was also suggested by using covariance of position error.

20

Kalman filter realization for orientation and position estimation on dedicated processor

Romaniuk S., Gosiewski Z.

Acta Mechanica et Automatica

|

2014

|

Vol. 8, no. 2

88--94

EN

This paper presents Kalman filter design which has been programmed and evaluated in dedicated STM32 platform. The main aim of the work performed was to achieve proper estimation of attitude and position signals which could be further used in unmanned aeri-al vehicle autopilots. Inertial measurement unit and GPS receiver have been used as measurement devices in order to achieve needed raw sensor data. Results of Kalman filter estimation were recorded for signals measurements and compared with raw data. Position actual-ization frequency was increased from 1 Hz which is characteristic to GPS receivers, to values close to 50 Hz. Furthermore it is shown how Kalman filter deals with GPS accuracy decreases and magnetometer measurement noise.