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.
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.
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.
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.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
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.
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.
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.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.