Metody ograniczania błędów w nawigacji inercjalnej

• Autorzy: Popowski, S.

Warianty tytułu

EN

Methods of inertial navigation errors limitation

• Konferencja: Awionika / Konferencja (V ; 17-19.09.2007 ; Rzeszów, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

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.

Słowa kluczowe

PL

system pomiarowy; nawigacja inercjalna; błędy nawigacji; Zero Velocity Updates; ZUPT

EN

measurement system; inertial navigation; navigation errors; Zero Velocity Updates; ZUPT

• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika
• Rocznik: 2007
• Tom: z. 71 [238]
• Strony: 373-380
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Popowski, S.

• Instytut Lotnictwa, Aleja Krakowska 110/114, 02-256 Warszawa,

Bibliografia

• 1. Collinson R.P.G.: Introduction to Avionics, Chapman & Hall, 1996,
• 2. Kayton M., Fred W.R.: Elektroniczne układy nawigacji lotniczej, tłumaczenie: J. Kręcisz, WKiŁ, 1976,
• 3. Merhav S.: Aerospace Sensor Systems and Applications, Springer-Verlag, 1996,
• 4. Szymanowski J., Grzelak J., Popowski S.: Static Initial Azimuth Update Method in Land Navigation Systems, Annual of Nwigation nr 6, 2003 r.
• 5. Szymanowski J., Grzelak J., Popowski S.: Dynamic Initial Settings Update Method in Inertial Navigation Systems, Annual of Navigation nr 8, 2004 r.