Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Określenie pozycji UAV wykorzystujące platformy nawigacyjne o wysokiej dokładności wyznaczenia miejsca położenia

Kubicki I., Kaniewski P., Kraszewski T

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2016

|

Vol. 65, nr 2

13--23

PL

Wybór systemu nawigacyjnego dla mini UAV jest bardzo ważny ze względu na jego zastosowanie i wykorzystanie, zwłaszcza w przypadku zainstalowanego na nim radaru SAR wymagającego znajomości położenia obiektu z dużą dokładnością. Zaprezentowane przykładowe rozwiązanie takiego systemu zwraca uwagę na możliwe problemy związane z wykorzystaniem odpowiednich technologii, sensorów, urządzeń czy całego systemu nawigacyjnego. Błędy określania położenia i orientacji przestrzennej platformy pomiarowej mają wpływ na otrzymywane zobrazowania SAR. Zarówno turbulencje, jak i wykonywane podczas lotu manewry powodują zmiany położenia obiektu powietrznego, dając pogorszenie lub brak obrazów z radaru SAR. W efekcie niezbędne jest przeprowadzenie działań zmniejszających lub eliminujących wpływ błędów sensorów na dokładność określenia położenia UAV. Trzeba szukać rozwiązań kompromisowych między nowszymi, lepszymi technologiami a działaniami w dziedzinie programowej.

EN

The choice of navigation system for mini UAV is very important because of its application and exploitation, particularly when the installed on it a synthetic aperture radar requires highly precise information about an object’s position. The presented exemplary solution of such a system draws attention to the possible problems associated with the use of appropriate technology, sensors, and devices or with a complete navigation system. The position and spatial orientation errors of the measurement platform influence on the obtained SAR imaging. Both, turbulences and maneuvers performed during flight cause the changes in the position of the airborne object resulting in deterioration or lack of images from SAR. Consequently, it is necessary to perform operations for reducing or eliminating the impact of the sensors’ errors on the UAV position accuracy. You need to look for compromise solutions between newer better technologies and in the field of software.

2

Systemy nawigacyjne miniaturowych bezzałogowych statków powietrznych

Kraszewski T., Kaniewski P., Kubicki I.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2013

|

Vol. 62, nr 4

155-177

PL

W związku z realizowanym projektem badawczym, w centrum zainteresowania autorów znalazły się obiekty powietrzne należące do grupy małych bezzałogowych statków powietrznych – mini BSP, a dokładnie systemy nawigacyjne wykorzystywane na takich obiektach i ich integracja. Celem opracowania było przeprowadzenie analizy rozwiązań systemów nawigacyjnych stosowanych na współczesnych mini BSP. Przeanalizowano literaturę obejmującą różnego rodzaju publikacje (materiały konferencyjne, periodyki, prace naukowe). Dokonano przeglądu tej problematyki w szerokim zakresie stosowanych systemów – od tych będących w fazie badań symulacyjnych do takich zaimplementowanych na rzeczywistych obiektach powietrznych ze szczególnym zwróceniem uwagi na małe platformy powietrzne. Przeprowadzone badania pozwoliły na wypracowanie obszernej wiedzy na temat współczesnych systemów nawigacyjnych przeznaczonych dla mini BSP. W ich wyniku dokonano podziału systemów na kilka podgrup w zależności od sposobu działania użytych sensorów składowych lub wykorzystanych przez nich technologii. Następnie przedstawione zostały przykłady takich systemów dla każdej ze stworzonych podgrup. Analiza rozwiązań wykazała bardzo zróżnicowany zakres przedstawianych informacji o systemach nawigacyjnych zaimplementowanych na BSP. Podstawowym systemem wykorzystywanym na takich obiektach jest GPS/INS. W celu poprawy dokładności estymacji parametrów nawigacyjnych wykorzystuje się modyfikacje GPS – DGPS i RTK GPS oraz rozszerzenie systemu bazowego o dodatkowe sensory (SLAM, VISION) umożliwiające poprawę jakości nawigacji mini BSP. Integracja informacji z sensorów odbywa się przy wykorzystaniu elementów filtracji nieliniowej ze szczególnym uwzględnieniem filtracji Kalmana i jej modyfikacji. Pojawiają się również inne algorytmy, ale są one w znacznej mniejszości. Ograniczeniami dla elementów składowych systemów nawigacji na mini BSP oraz systemu jako całości są niewątpliwie jego parametry fizyczne – masa, wymiary, jak również zapotrzebowanie energetyczne. Kolejnym wymaganiem są również niezbędne moce obliczeniowe systemów komputerowych do pracy w czasie rzeczywistym lub gromadzenia, przesyłania danych i ich obróbki po locie. Oczywiście te elementy, jak i inne uzależnione są w znaczącym stopniu od misji wykonywanej przez miniaturowy bezpilotowy statek powietrzny.

EN

In connection with a realized research project, the authors were focused on aircrafts belonging to the group of small unmanned aerial vehicles – mini UAV, precisely the navigation systems used on such objects and their integration. The aim of the study was to analyze the solutions of navigation systems used in today’s mini UAV. We analyzed the literature covering various publications (conference materials, periodicals, theses). A review of these issues was made in a wide range of these systems – from those which were in the phase of simulation for such objects that were implemented in the real aircraft, with particular emphasis on small aerial platforms. The study allowed us to acquire extensive knowledge of modern navigation systems designed for many unmanned aerial vehicles. As a result, the systems were divided into several groups depending on the action mode of the used sensors or technologies used by these sensors. Subsequently, there were presented the examples of such systems which were designed for each of the subgroups. Analysis of the solutions showed a very diversified range of presented information about navigation systems implemented in the mini UAV. The basic system used on the mini UAV is a GPS/INS integrated system. In order to improve the accuracy of navigation parameters estimation, GPS modifications – DGPS and RTK GPS were used and basic system extension of additional sensors (SLAM, VISION) for improving the quality of UAV navigation. Integration of the information from the sensors is performed with the aid of non-linear filtering elements with articular reference to the Kalman filter and his modifications. There are also other algorithms, but they occur very rarely. Limitations for navigation systems’ components on mini UAV and the whole system are no doubt their physical parameters – weight, dimensions and energy requirements. Another condition it is the necessary computing power of the computer systems to operate and collect data in real-time and to process data after the flight. Of course, these limitations and requirements depend on the carried out missions by miniature unmanned aerial vehicles.

3

Lokalizacja źródeł emisji metodą TDOA

Czopik G., Kubicki I., Roszak M.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2002

|

Vol. 51, nr 7

73-85

PL

W artykule przedstawiono metodę TDOA w zastosowaniu do trójbazowego systemu hiberbolicznego, który umożloiwia lokalizacje źródeł emisji (ZE) zainstalowanych na statkach powietrznych. Przedstawiono algorytmy śledzenia trajektorii lotu oparte na filtrach śledzących bez pamięci i z pamięcią. Przeprowadzone badania miały na celu poznanie właściwości filtrów śledzących trajektorię zakłóconą turbulencją atmosfery i zdeterminowanym manewrem, dotyczącym kursu statku powietrznego. Wyniki badań symulujących, obejmujące wyniki śledzenia wraz z błędami przypadkowymi estymacji współrzędnych, przedstawiono w końcowej części artykułu.

EN

The TDOA method presented for application in threebasic hiperbolic system, which enables localization of emission sources installed on the air vesseles. The algorithms were presented for flight trajectory tracking that were based on the trackin filters with and without the memory. The task of the studies were to understand the properties of the filters tracking the trajectory distrubed by atmosphere turbulence and by the determined manovere of the air vessel course. The results of simulation studies covering the tracking results together with the random erros in coordinate estimation are presented.

4

Lokalizacja pokładowych źródeł emisji z wykorzystaniem metody TDOA. Część I. Podstawy teoretyczne

Roszak M., Kubicki I., Czopik G.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2001

|

z. 56[186], t.1

209-216

PL

Metoda określania miejsca położenia za pomocą pomiaru różnicy czasu przyjścia sygnałów, tzw. TDOA, pozwala na wyznaczenie pozycji źródła sygnału z dużą dokładnością, a także pomiar jego wysokości. Może mieć więc zastosowanie do lokalizacji, a następnie do śledzenia, statków powietrznych będących nosicielami źródeł sygnałów radiowych. Rozpatruje się przypadek filtru śledzącego bez pamięci opartego na modelu niepewności Fishera. W badaniach symulacyjnych wykorzystano model ruchu Moose 'a.

EN

The time difference of arrival (TDOA) position location technique lets find and track planes being radio signal sources. In 3 base system altitude can be determined too. Such technique gives possibilities to achieve high accuracy position estimation. TDOA technique is based on estimating the differences in the times of arrival of signal at distance separated receivers. The measured TDOAs are transformed into range differences, which define the hyperbolas - lines of constant range difference from the receivers. The intersection of two or three hyperbolas provides transmitter position estimation. Multipoint measurements let keep track of the planes. Theoretical bases of TDOA position location as well as maneuvering target tracking are shown in the paper.

5

Lokalizacja pokładowych źródeł emisji z wykorzystaniem metody TDOA. Część II. Wyniki badań symulacyjnych

Roszak M., Kubicki I., Czopik G.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2001

|

z. 56[186], t.1

217-221

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań symulacyjnych dotyczących możliwości wykorzystania metody TDOA do określania miejsca położenia źródeł emisji znajdujących się na pokładzie statków powietrznych, wyznaczania ich wysokości, a w konsekwencji do ich śledzenia. Na obecnym etapie badań do procesu śledzenia wykorzystano filtr bez pamięci.

EN

Some results of the emitter tracking using TDOA method are shown in the article. No-memory fiIter (Fisher approach) is used. In this case, previous position estimations are not taken into consideration for present position finding process. Standard deviation position location and altitude errors versus process steps are illustrated in the figures. Differences between estimated and generated coordinates are presented too. Two situations are discussed: no - maneuvering and maneuvering target tracking. Conclusion about using no-memory filter for emitter tracking is discussed at the end of article.

6

Algorytm estymacji miejsca położenia źródła emisji oparty na sumowaniu macierzy informacji dla wielokrotnych namiarów

Roszak M., Kubicki I.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

1998

|

z. 51[168], t.2

539-545

PL

W pokładowych systemach rozpoznania radioelektronicznego jedną z opcji jest określenie miejsca położenia naziemnych źródeł emisji (ŹE). Dokładność określenia miejsca położenia jest podstawową charakterystyką systemu namiarowego. Efektywnym sposobem zmniejszania błędów estymacji lokalizacji ŹE jest zwielokrotnienie namiarów dokonywanych w punktach tworzących bazę systemu. W artykule rozpatruje się modyfikację algorytmu estymacji opartego na modelu niepewności Fishera. Modyfikacja polega na sumowaniu macierzy informacji dla pojedynczych namiarów. W artykule przedstawiono zmodyfikowany algorytm estymacji i wyniki badań symulacyjnych w postaci błędów estymacji na głównym kierunku systemu namiarowego. We wnioskach dokonano porównania osiąganych wyników z rozszerzonym filtrem Kalmana oraz z obróbką wagową.

EN

Position estimation of ground based sources emissions are a basic function of the airborne electronic intelligence systems. Position estimation accuracy is a basic feature of direction finding subsystem. The effective method to decrease position estimation errors is to increase the number of bearings in the points that creating the system base. The algorithm modification based on uncertainty Fisher principle is considered in the paper. Modification is included in the information matrix summation for single bearings. The paper presents modified algorithm of position estimation and simulation results in a view of position estimation errors on the main direction of direction finding system. There is also a comparison those results with extended Kalman filter and with processing using method of weighting.