ЗАСТОСУВАННЯ МОДИФІКОВАНОГО ЕЛІПСОЇДАЛЬНОГО ФІЛЬТРА В КОМПЛЕКСОВАНІЙ БЕЗПЛАТФОРМЕНІЙ ІНЕРЦІАЛЬНІЙ НАВІГАЦІЙНІЙ СИСТЕМІ

Сальніков Микола Миколайович, кандидат технічних наук, старший науковй співробітник Інституту космічних досліджень НАН України та ДКА України, м. Київ
Губарєв Вʼячеслав Федорович, член-кореспондент НАН України, доктор технічних наук, професор, зав. відділом Інституту космічних досліджень НАН України та ДКА України, м. Київ
Мельничук Сергій Вікторович, кандидат технічних наук, науковй співробітник Інституту космічних досліджень НАН України та ДКА України, м. Київ

pages 87–104

DOI: 10.1615/JAutomatInfScien.v50.i4.40

Розглянуто рішення задачі корекції зміщень показань МЕМС гіроскопів, що повільно змінюються, з використанням вимірювань положення об’єкта за допомогою ГНСС. Для похибок вимірювання відомі тільки їх максимальні значення, наявність стохастичних властивостей не передбачається. Орієнтація рухомого об’єкта описується кватерніонами. Задача коригування показань БІНС розглядається в спрощеній постановці, використовується інерціальна система координат, не враховуються сила Коріоліса і неоднорідність гравітаційного поля Землі. Застосування запропонованого підходу продемонстровано на даних тестового прикладу.

  1. Бранец В.Н., Шмыглевский И.П. Введение в теорию бесплатформенных инерциальных навигационных систем. — М. : Наука, 1992. — 280 с.
  2. Jekeli C. Inertial navigation systems with geodetic applications. — Berlin; New York : Walter de Gruyter, 2001. — 352 p.
  3. Farrell J.A. Aided navigation: GPS with high rate sensors. — New York : McGraw-Hill, 2008. — 530 p.
  4. Salychev O.S. Applied inertial navigation: Problems and Solutions. — Moscow : BMSTU Press, 2004. — 304 p.
  5. Ориентации и навигация подвижных объектов: современные информационные технологии / Под ред. Алешина Б.С., Веремеенко К.К., Черноморского А.И. — М. : ФИЗМАТЛИТ, 2006. — 424 с.
  6. Ding W., Wang J., Rizos C., Kinlyside D. Improving adaptive Kalman estimation in GPS/INS integration // The Journal of Navigation. — 2007. — 60. — P. 517–529.
  7. Chen Jiang, Shu-bi Zhang, Qiu-zhao Zhang. A Novel robust interval Kalman filter algorithm for GPS/INS integrated navigation // Journal of Sensors. — 2016. — 2016, Article ID 3727241. — 7 p. — doi:10.1155/2016/3727241.
  8. Slavov T., Petkov P. Strapdown inertial system based on improved MEMS error models// Cybernetics and Information Technologies. — 2011. — 11, N 4. — P. 3–23.
  9. Rabbou M.A., El-Rabbany A. Nonlinear filtering for precise point positioning GPS/INS integration // The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. — 2014. — XL-2. — P. 127–132. — doi:10.5194/isprsarchives-XL-2-127-2014.
  10. Rabbou M.A., El-Rabbany A. Integration of GPS precise point positioning and MEMS-Based INS using unscented particle filter // Journal of Sensors. — 2015. — 15. — P. 7228–7245. — doi:10.3390/s150407228.
  11. Kalman Filtering and Neural Networks / Edited by S. Haykin. — New York; Toronto : John Wiley&Sons, Inc., 2001. — 284 p.
  12. Arulampalam M.S., Maskell S., Gordon N., Clapp T. A tutorial on particle filters for online nonlinear/non-Gaussian Bayesian tracking // IEEE Trans. on Signal processing. — 2002. — 50, N 2. — P. 174–188.
  13. Schweppe F.C. Uncertain dynamic systems. — Englewood Cliffs, N.J., Prentice-Hall, 1973. — 563 p.
  14. Куржанский А.Б. Управление и наблюдение в условиях неопределенности. — М. : Наука, 1977. — 392 с.
  15. Черноусько Ф.Л. Оценивание фазового состояния динамических систем: метод эллипсоидов. — М. : Наука, 1988. — 320 с.
  16. Избранные труды А.Б. Куржанского / Отв. ред. А.Н. Дарьин, И.А. Дигайлова, И.В. Рублев. — М. : Издательство Московского университета, 2009. — 756 с.
  17. Кунцевич В.М. Управление в условиях неопределенности: гарантированные результаты в задачах управления и идентификации. — Киев : Наук. думка, 2006. — 264 с.
  18. Назин С.А., Поляк Б.Т., Топунов М.В. Подавление ограниченных внешних возмущений с помощью метода инвариантных эллипсоидов // Автоматика и телемеханика. — 2007. — вып. 3. — С. 106–125.
  19. Moore R.E., Kearfott R.B., Cloud M.J. Introduction to interval analysis. — Philadelphia : SIAM, 2009. — 223 p.
  20. Zonotopes: From guaranteed state-estimation to control / V.T.H. Le, C. Stoica, T. Alamo, E.F. Camacho, D. Dumur. — Hoboken : John Wiley & Sons, 2013. — 150 p.
  21. Garulli A., Vicino A. A linear programming approach to online set membership parameter estimation for linear regression models // International Journal of Adaptive Control and Signal Processing. — 2016. — 31. — P. 360–378.
  22. Волосов В.В., Тютюнник Л.И. Разработка и исследование робастных алгоритмов гарантированного эллипсоидального оценивания состояния многомерных линейных дискретных динамических систем. Часть 1 // Проблемы управления и информатики. — 1997. — № 4. — C. 31–43.
  23. Волосов В.В., Тютюнник Л.И. Разработка и исследование робастных алгоритмов гарантированного эллипсоидального оценивания состояния многомерных линейных дискретных динамических систем. Часть 2 // Там же. — 1997. — № 6. — C. 52–65.
  24. Сальников Н.Н. Об одной модификации алгоритма оценивания параметров линейной регрессии с помощью эллипсоидов // Международный научно-технический журнал «Проблемы управления и информатики». — 2012. — № 2. — С. 65–81.
  25. Сальников Н.Н. Эллипсоидальное оценивание состояния и параметров динамической системы при отсутствии априорной информации об оцениваемых величинах // Там же. — 2014. — № 2. — С. 144–156.
  26.  Бранец В.Н., Шмыглевский И.П. Применение кватернионов в задачах ориентации твердого тела. — М. : Наука, 1973. — 320 с.
  27. Журавлев В.Ф. Основы теоретической механики. — М. : Физматлит, 2001. — 320 с.
  28.  Шор Н.З., Гершович В.И. Об одном семействе алгоритмов для решения задач выпуклогопрограммирования // Кибернетика. — 1979. — № 4. — С. 62–67.
  29. Михалевич В.С., Трубин В.А., Шор Н.З. Оптимизационные задачи производственно- транспортного планирования. — М. : Наука, 1986. — 264 с.
  30. Волосов В.В. Об одном способе построения эллипсоидальных оценок в задачах нестохастической фильтрации и идентификации параметров управляемых систем // Автоматика. — 1991. — № 3. — C. 24–32.
  31. Бакан Г.М. Фильтрация в условиях нестатистически заданной неопределенности // Там же. — 1980. — № 2. — С. 13–21.
  32.  http://geomag.bgs.ac.uk/data_service/models_compass/wmm_calc.html