Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Powiadomienia systemowe
  • Sesja wygasła!

Znaleziono wyników: 16

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  nawigacja inercjalna
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
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.
PL
Nowoczesne systemy nawigacyjne, zarówno w nawigacji naziemnej, jak i lotniczej, wykorzystują technologie satelitarne oraz inercjalne. Następuje rozwój zintegrowanych systemów satelitarno-inercyjnych. W tym kontekście warto przyjrzeć się bliżej i zanalizować podstawowe pojęcia fizyczne, jak inercja i układ inercjalny. Okazuje się, że mimo pozornej elementarności i licznych zastosowań są one ciągle przedmiotem badań i dyskusji naukowych. Zarówno w systemach GNSS, jak i układach pomiarowych nawigacji inercjalnej inercjalne układy współrzędnych z jednej strony są wykorzystywane praktycznie, z drugiej – ich ścisła definicja podlega dyskusji i stanowi inspirację dla badań fizyki teoretycznej.
EN
In modern navigational systems, no matter whether land or air navigation is referred to, satellite and inertial technologies are applied. The result of that is the development of integrated satellite-inertial systems. In the light of this statement, it is worthwhile to take a closer look at and analyze basic physical concepts such as inertia and inertial system. It seems that, despite being apparently basic and thus used extensively, they are still the subject of research and discussion. Although in GNSS systems and inertial measurement systems, inertial reference systems are used, their definition is still the subject of a discussion and an inspiration to theoretical physics research.
3
Content available remote Koncepcja systemu nawigacji personalnej
PL
W pracy przedstawiono koncepcję systemu nawigacji personalnej. System składa się z jednostki inercjalnej (triada przyspieszeniomierzy, triada giroskopów), trójosiowego magnetometru oraz odbiornika sygnału GPS. Procesor nawigacyjny realizuje obliczenia związane z algorytmem nawigacji inercjalnej. Dane pomiarowe integrowane są za pomocą filtru Kalmana z korekcją wstecz.
EN
The paper presents a concept of pedestrian navigation system. The system consist of inertial measurement unit (three accelerometers and gyroscopes), three-axis magnetometer and GPS receiver. Navigation processor performs Strapdown Inertial Navigation System calculations (SINS). Data from SINS and GNSS are integrated by feed-backward Kalman Filter.
PL
Artykuł porusza problem badania właściwości błędów losowych czujników inercjalnych. Wykorzystana w badaniach metoda wariancji Allana umożliwia określenie ich wartości na podstawie przebiegu czasowego sygnałów. Analizie poddano giroskopy i przyśpieszeniomierze dwóch czujników wykonanych w różnych technologiach. Na koniec opisano model propagacji błędów w dwuwymiarowym systemie nawigacji inercjalnej.
EN
This paper presents application of Allan Variance method for analysis of inertial sensors random errors. The research is based on data from two inertial sensors made in different technologies. Finally, the error propagation model of two-dimensional Inertial Navigation System is described.
5
Content available SLAM aided Inertial Navigation System
EN
The interdisciplinary nature of navigation leads us to drawing on knowledge contained in solutions used in related technical fields. An example of this trend is combining it with elements of robotics, in which SLAM (Simultaneous Localization And Mapping) is commonly used for positioning a vehicle. To calculate position changes, the location of characteristic objects on a continuously updated map of an environment is used. The attractiveness of the implementation of this technology in connection with marine navigational aids, stems from the possibility of enhancing positioning accuracy in harbor, off-shore or narrow areas. That is in the areas where there is a built up hydro-technical infrastructure, such as breakwaters, waterfronts or navigational infrastructure in the form of marked water fairways and anchorages. In this article an analysis of SLAM combined with INS (Inertial Navigation System) is carried out. It focuses on the possibilities of enhancing accuracy in fixing position coordinates for a submarine. The first part of the article presents a mathematical base for combining INS and SLAM using the Extended Kalman Filter. The second part describes a study on the accuracy in positioning a mobile robot (in this instance a wheeled vehicle) which employs a navigation system based on INS and INS aided SLAM. The final part of the article includes the results of the study and their analysis. It also contains generalized conclusions indicating advantages and disadvantages of the proposed solution.
PL
Interdyscyplinarność nawigacji skłania do czerpania wiedzy z rozwiązań stosowanych w pokrewnych dziedzinach nauk technicznych. Przykładem jest połączenie z elementami robotyki, w której do pozycjonowania pojazdu powszechnie wykorzystywana jest technika SLAM (Simultaneous Localization And Mapping). Polega ona na pozycjonowaniu pojazdu na podstawie zmian położenia obiektów charakterystycznych znajdujących się na stale aktualizowanej mapie otoczenia. Implementacja tej technologii w połączeniu z morskimi urządzeniami nawigacyjnymi zwiększa dokładność pozycjonowania w obszarach portowych, przybrzeżnych lub ścieśnionych, gdzie istnieje rozbudowana infrastruktura hydrotechniczna, np. falochrony, nabrzeża, oraz infrastruktura nawigacyjna w postaci oznakowanych torów wodnych i kotwicowisk. W artykule przeprowadzono analizę technologii SLAM w połączeniu z INS (Inertial Navigation System) pod kątem możliwości zwiększenia dokładności wypracowywania współrzędnych pozycji na okręcie podwodnym. W pierwszej części przedstawiono podstawę matematyczną zespolenia INS ze SLAM przy użyciu rozszerzonego filtru Kalmana (Extended Kalman Filter), w drugiej opisano badanie dokładności pozycjonowania robota mobilnego (pojazdu kołowego) wykorzystującego system nawigacyjny oparty na INS i INS wspomagany SLAM, na zakończenie przedstawiono wyniki badania oraz ich analizę, a także uogólnione wnioski ukazujące zalety i wady zaproponowanego rozwiązania.
PL
Znajomość trajektorii odwiertu jest niezbędna do prawidłowego sterowania wiertłem, gwarantującego osiągnięcie założonego przebiegu odwiertu. Również w przypadku rurociągów do przesyłania paliw – ich przebieg powinien być monitorowany. Zadania te mogą być zrealizowane dzięki zastosowaniu metody zmniejszania błędów układów nawigacji zliczeniowej, ze szczególnym uwzględnieniem prawidłowo ustalonych warunków początkowych nawigacji.
EN
Knowledge of the trajectory of the borehole is necessary in order to allow for the control of the drill so as to achieve the established process bore. Similarly, in the case of pipelines for transferring fuels, they should be monitored. This is possible thanks to the use of methods of reducing errors in dead reckoning navigation systems with special taking into account of proper set of the initial conditions of navigation.
PL
Krótko o działaniach dla zmniejszania zagrożeń wynikających z podatności sygnałów SOS na zakłócenia. Systemy wspomagania GNSS - obszarowe WAAS, EGNOS oraz lokalne naziemne GBAS i pokładowe ABAS. Stosowane w programie UniTaS IV metody - w GBAS anten z szybko sterowaną wiązką, zmniejszających wpływ zakłóceń na sygnały SOS oraz w ABAS - systemu nawigacji inercjalnej wykorzystującej czujniki mikroelektromechaniczne dla podtrzymania ciągłości informacji o pozycji samolotu, mimo przejściowych przerw w dostępności SOS. Parę słów o doskonałym narzędziu - aviationGATE opracowanym w ramach UniTaS dla testowania w realnej scenerii nowo opracowywanych naziemnych i pokładowych systemów wspomagania oraz poprawy efektywności nawigacji satelitarnej przy wprowadzaniu satelitów nowej generacji, jeszcze przed skompletowaniem konstelacji tych satelitów. Zwięzłe omówienie tendencji zmian środków technicznych i systemów ATM. Zastępowanie w nawigacji obszarowej stacji radiolokacyjnych oraz radiolatarni NDB systemem ADS-B i WAM, zaś w operacjach zbliżania - nawigacją satelitarną i systemami MLT oraz lądowania - stopniowym wprowadzaniu systemów GLS. Parę słów o programie SESAR, o działalności jednostek badawczych i firm światowych przodujących w postępie ATM oraz o modernizacji polskiej infrastruktury ATM i potencjalnych możliwościach ponownego włączenia się polskiej elektroniki w działalność na rzecz modernizacji ATM.
EN
The paper continues with a brief account of efforts aimed at minimizing hazards caused by the vulnerability of SOS signals to interference. Looking specifically at GNSS augmentation systems - wide-area (WAAS, EGNOS), ground-based (GBAS), as well as aircraft-based (ABAS) - those methods introduced by the UniTas IV program are discussed: namely, the use of adaptive beamsteering antennae for GBAS (aimed at attenuating signal interference) and microelectromechanical inertial navigation sensors for ABAS (providing constant positional information of aircraft despite intermittent signal failure). Next, the paper explores the excellent aviationGATE tool (another UniTas IV development), which allows both testing of newly-elaborated ground and onboard augmentation systems in realistic scenarios, as well as improvement to satellitte navigation effectiveness under conditions of next-generation satellite replacement (even prior to constellation completion). This is followed by an overview of the changing trends in technical means and systems related to ATM: replacement of radars and NDB beacons in area navigation with the ADS-B and WAM systems, and, in approach manoeuvres with satellite navigation and MLT, the gradual introduction of GLS landing systems. The section concludes with a look at the SESAR program, the role of research institutes and global manufacturers in progress of ATM, and, finally, the modernization of Polish ATM infrastructure and the potential for a renewed contribution of Polish electronics in the continuing development of ATM.
PL
W artykule omówiono błędy czujników inercjalnych wykorzystywanych w systemach AHRS i INS (w zakresie prędkości kątowych i przyspieszeń liniowych) oraz ich wpływ na błędy wyliczanych parametrów pilotażowo-nawigacyjnych (takich jak kąty orientacji przestrzennej oraz prędkości liniowe i współrzędne pozycji nawigacyjnej) obrazowanych m.in. w nahełmowych systemach celowniczych. Przedstawiono problemy diagnozowania systemów nawigacji inercjalnej, zarówno tych najnowocześniejszych (np. centrali TOTEM-3000 z czujnikami laserowymi, integrowanych na bazie cyfrowej szyny danych MIL-1553B lub ARINC-429), jak i „starszych” rozwiązań konstrukcyjnych (np. układów IKW-8 stosowanych na samolotach Su-22). Podano metody badań torów przetwarzania sygnałów z czujników inercjalnych oraz wytyczne dla komputerowego systemu oceny stanu technicznego systemów nawigacji inercjalnej zaawansowanych eksploatacyjnie.
EN
The paper has been intended to discuss errors of inertial sensors used in Attitude Heading Reference and Inertial Navigation Systems (AHRS and INS, respectively) within the range of angular rates and linear accelerations, and how they affect errors in calculated flight parameters such as angles of rotation in three dimensions (aircraft orientation and control, i.e. aircraft flight attitude), linear velocities and co-ordinates of navigational position displayed on, among other items, the joint helmet-mounted cueing systems. Issues of the diagnosing the inertial navigation systems, both the most advanced ones (e.g. the TOTEM 3000 Inertial Reference System with laser sensors, integrated into the MIL-1553B or ARINC-429 based digital data bus system), and ones of older design (e.g. the IKW-8 systems used on the Su-22). Methods of examining lines to transmit inertial-sensors generated signals have been given. What follows is guidelines for a computer-based system to assess health/maintenance status of highly worn-and-torn inertial navigation systems.
PL
W referacie przedstawiono problemy związane z estymację kąta natarcia na obiektach latających. Szczegółowo zaprezentowano metody estymacji kąta natarcia, które wykorzystują pomiary składowych prędkości liniowych obiektu w układzie związanym z ziemią oraz kąty orientacji obiektu. Oba te pomiary są dostępne w systemie nawigacji inercjalnej, a jeden z nich, pomiar prędkości, w systemie nawigacji satelitarnej. Przedstawiono koncepcję wykorzystania nawigacji inercjalnej i satelitarnej do estymacji kąta natarcia. Praktyczne porównanie takiej metody z pomiarem skrzydełkowym czujnikiem kąta natarcia dokonano na samolocie Iryda. Przedstawiono również propozycje rozwinięcia tych metod.
EN
The paper presents problems of angle of attack estimation on flying object board. There are in detail presented angle of attack estimation methods which are applying measurements of linear velocities components of object at the Earth coordinates and attitude angles of object. Both of these measurements are inertial navigation system origin, and one of them, velocity measurement, is satellite navigation system origin. Idea of use making of inertial and satellite navigation for angle of attack estimation is depicted. The in practice comparison of this method to pivoted van method has been conducted on aircraft Iryda board. The development proposals of these methods are presented, too.
PL
Artykuł prezentuje rozważania nad możliwością zastosowania sensorów inercjalnych MEMS (Micra Electra-Mechanical System) do wyznaczania zmian położenia oraz orientacji obiektów. Analiza przeprowadzona została w kontekście realizowanego projektu PROTEUS - zintegrowanego mobilnego systemu mającego wyznaczyć nowe standardy w podejmowaniu działań antyterrorystycznych i antykryzysowych [1]. Jako element testowy wykorzystano modul Xsens MTiG zawierający zintegrowany system INS/GPS (Inertial Navigation System/Global Positioning System). Przedstawiono jego charakterystykę oraz możliwości wykorzystania wewnątrz budynków w warunkach braku widoczności satelitów nawigacyjnych. Otrzymane rezultaty pozwoliły stwierdzić, że wykorzystanie podsystemu INS do klasycznej nawigacji zliczeniowej (dead reckoning) nie ma praktycznie sensu z uwagi na szybko narastający błąd. Jednak INS znakomicie sprawdza się jako uzupełnienie GPS umożliwiając pomiar orientacji oraz szybkich zmian położenia obiektu. Ponadto, analizy czasowo-częstotliwościowe danych otrzymywanych z INS pozwalają w pewnym stopniu określać parametry ruchu oraz pozycję obiektu.
EN
This article considers the possibility of using MEMS (Micro Electro-Mechanical System) inertial sensors to determine changes in position and attitude of the objects. The analysis was carried out in the context of the ongoing project PROTEUS - the integrated mobile system which aims to set new standards for counterterrorism and rescue operations [1]. All measurements were based on the Xsens MTiG module containing an integrated INS/GPS (Inertial Navigation System/Global Positioning System). Its performance and possible use inside the buildings during GPS outages were then presented. The results revealed that the classical dead reckoning algorithm is practically meaningless due to the unlimited position error growing with time. However, the INS can supplement GPS measurements which gives the capability of tracking the rapid changes in position and attitude. In addition, the time-frequency analysis of data obtained from the INS allows to estimate some movement parameters and position of the object.
PL
W artykule przedstawiono propozycję metody weryfikacji funkcjonowania systemu nawigacji inercjalnej na okręcie podwodnym na przykładzie systemu MINS-1. Próby przeprowadzono w położeniu nawodnym i podwodnym. Jako system odniesienia wykorzystano DGPS LF/MF, przyczym korekty różnicowe odbierano z morskiej stacji referencyjnej znajdującej się na Rozewiu. Porównano wartości prędkości i kursów określonych przez MINS-1 ze wskazaniami logu hydrodynamicznego oraz żyrokompasów Anschütz i GKU-2.
EN
The paper presents a method to be used to verify functioning of inertial navigation system aboard a submarine based on system MINS-1 as an example. Trials were carried out on surface and under water. DGPS LF/MF was used as a referential system, where corrections were received from a maritime referential station situated in Rozewie. The values of speed and course recorded with MINS-1 were compared with readings on a hydrodynamic log and gyrocompasses Anschütz and GKU-2.
12
Content available remote Metody ograniczania błędów w nawigacji inercjalnej
PL
Do najbardziej istotnych zalet nawigacji inercjalnej należą: jej autonomiczny charakter, duża niezawodność, wyjątkowa odporność na zakłócenia oraz możliwość uzyskiwania pełnej informacji o ruchu obiektu. Niestety, wadą ograniczającą jej powszechne stosowanie są wysokie wymagania odnośnie dokładności czujników pomiarowych, przyspieszeniomierzy i giroskopów wchodzących w skład systemu, co bezpośrednio przekłada się na jego koszty — zwykle dosyć wysokie. Wspomniane wymagania są jednak niezbędne, ponieważ stosowana w takich systemach procedura określania położenia poprzez dwukrotne całkowanie sygnałów pomiarowych powoduje narastanie błędów nawigacji proporcjonalnie do kwadratu czasu, jaki upłynął od chwili rozpoczęcia jej prowadzenia. W pracy przedstawione zostały metody uzyskiwania liniowej zależności dokładności nawigacji od czasu. Krótko przypomniano osiągnięcia Maxa Schulera, omówiono sposoby tłumienia tak zwanych oscylacji Schulera oraz przedstawiono ideę procedury ZUPT (Zero Velocity Updates), która także pozwala na zachowanie liniowej zależności błędu określenia położenia od czasu. Rozważania teoretyczne zostały zilustrowane wynikami obliczeń symulacyjnych i badań eksperymentalnych.
EN
Some of the most significant inertial navigation advantages are: its autonomy, high reliability, extraordinary resistance to interferences and the possibility to receive full information about vehicle movements. Unfortunately, the disadvantage limiting its common application are high requirements for measurement sensors precision, as well as accelerometers and gyroscopes included in the system, which affects directly its usually high cost. Such requirements are nevertheless essential because the procedure used in such system (i.e. location determination through double integration of measurement signals) provokes the navigation errors rise, proportionally to the square of time elapsed since the moment of the beginning of that procedure. The paper presents the methods of so called Schuler oscillations damping were discussed. Also the idea of ZUPT (Zero Velocity Updates) that allows for maintaining the linear relation of the location determination error and time. The theoretical considerations were completed with results of simulation calculations and experimental research.
13
Content available Technologia MEMS w nawigacji i monitoringu pojazdów
PL
W artykule przedstawiono najnowocześniejsze rozwiązania konstrukcyjne czujników inercjalnych, stanowiących wraz z systemem GPS zintegrowany system nawigacyjny. Odkąd systemy INS są w stanie pracować w warunkach, w których występuje ograniczony dostęp do sygnału satelitarnego GPS, wydają się być one bardzo dobrym uzupełnieniem i potencjalną alternatywą nawigacyjnych systemów satelitarnych. Trendy w kierunku zintegrowania obu systemów związane są ściśle z uzyskaniem wysokiej dokładności wyznaczanej pozycji, obniżeniem wagi oraz kosztów. Szybki rozwój technologii MEMS na pewno sprosta tym wszystkim wymaganiom i w niedalekiej przyszłości wejdzie zdecydowanie w skład kompletnego systemu nawigacyjnego pojazdu.
EN
The latest solutions concerning inertial navigation systems are presented in the paper. INS sensors can be easily bounded up with GPS system to build integrated navigation system. Since INS devices can work in situations where there is a GPS signal degradation, they seem to be ideal supplement and potential choice for navigation systems. For certain, this technology will realize all the requirements concerning: getting high accuracy, reducing weight and costs and above all - increasing reliability of working. Fast development of MEMS sensors will for sure be up to all these requirements and in the near future they will be definitely used in complete car navigation system.
EN
The paper presents a method for the initial settings selection in Inertial Navigation Systems (INS), applying the DISUPT (Dynamic Initial Settings UpdaTe) technique. This technique is understood as a correction of the initial settings (initial azimuth and gyroscope drifts) when the vehicle is in the navigation mode in order to achieve the best accuracy of the navigation. The first part of the work describes the initial settings quality criteria; including their computation algorithms, examples of characteristics and sensitivity analysis. Further two types of the DISUPT methods have been presented. Finally, the optimization results and conclusions concerning further research have been formulated.
EN
In the strapdown Land Navigation System (LNS) we can distinguish two processes: alignment and navigation. The initial value of the heading (azimuth) Ψ₀ defined during the alignment (gyrocompassing) process has a dominant influence on the accuracy of the navigation. The paper presents two methods to improve initial settings Ψ₀. In the first one we minimize the initial heading error, which is calculated on the basis of the data from GPS receiver and Inertial Measurement Unit (IMU) when the vehicle is in motion. These data are used either directly to correct Ψ₀ settings, or indirectly, to optimize the alignment process parameters. The second methods is based on ZUPT (Zero-velocity Update) technique understood as a correction of the initial settings Ψ₀ during stopping of the vehicle (after short drive) in order to achieve the best accuracy of the navigation. This paper represents also the results the simulation carried out on the real data (PIT's LNS UNZ-50) and the conclusions concerning further research.
PL
W systemach nawigacji lądowej (SNL) można wyróżnić dwa podstawowe procesy: orientację wstępną i nawigację. Wartość azymutu początkowego Ψ₀, wyznaczana w czasie procesu orientacji wstępnej, wpływa w sposób dominujący na dokładność prowadzenia nawigacji. W pracy zaproponowano dwie metody poprawy ustawień początkowych azymutu. W pierwszej metodzie dokonujemy minimalizacji błędu azymutu początkowego, obliczanego na podstawie danych napływajacych w czasie jazdy z odbiornika nawigacji satelitarnej GPS oraz z bloku inercjalnego (IMU). Informacje te są wykorzystywane, bądź to bezpośrednio do korekcji ustawień Ψ₀, bądź też pośrednio do optymalizacji wybranych parametrów procesu orientacji wstępnej. W drugiej metodzie posługujemy się techniką ZUPT (Zero-velocity UpdaTe). Przez technikę tę rozumiemy uaktualnianie wartości azymutu początkowego podczas zatrzymania pojazdu (po krótkiej jeźdie) tak, aby dokładność prowadzonej nawigacji była jak najlepsza. W artykule przedstawiono równiez wyniki symulacji przeprowadzone na rzeczywistych zbiorach danych (UNZ-50) oraz sformułowano wnioski co do dalszych prac.
PL
W referacie omówiono błędy określania pozycji przez lotnicze systemy nawigacji inercjalnej. Przeanalizowano dokładności określania pozycji dla wybranych systemów nawigacji inercjalnej. Na podstawie wyników badań w locie porównano rzeczywiste wartości błędów z wynikami badań symulacyjnych.
EN
The paper discusses errors of determining aircraft position by means or airborne inertial navigation systems (INS). Technical parameters or selected systems have been analysed. Real values or errors have been compared with findings of simulation tests, having results of flight tests as the basis.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.