Коррекция ИНС по GPS

    xoid

    Старожил
    Собственно, вопрос - как именно вычисляется необходимость проведения коррекции?
     

    Ranger_avv

    Молодой гироскопист
    xoid, Обычно коррекция по СНС осуществляется в полете постоянно. Разовой коррекции от СНС по внешней команде я как то (на современных машинах) не встречал.
     

    Экзот

    Элефантерия
    Ranger_avv, ИНС на "эрбюсах" обычно корректируется по маякам (видимо, имеется в виду VOR и/или VOR/DME).
     

    xoid

    Старожил
    Ranger_avv, тогда еще пара вопросов :)
    1) какой алгоритм у запуска коррекции?
    По GPS смотрим курс, по высотомеру - высоту, если параметры неизменны, значит самолет находится в горизонте, сл-во, корректируем ИНС?
    2) По поводу MEMS-девайсов. Вот, к примеру, есть некая дешевая ИНС на MEMS-гироскопах и акселерометрах. Для уменьшения их дрейфа предлагается на каждую из осей поставить несколько гироскопов и выводить их среднее значение - таким образом, снизится общая вероятность дрейфа. Насколько рационально такое решение?
     

    Gosha

    Aeronautical Ph.D.
    Ranger_avv,
    а как же три схемы комплексирования?)))
    или это мне выложить?
     

    310

    Сторожил
    1) какой алгоритм у запуска коррекции?
    Никакого ;)
    ИНС корректируется только раз при запуске. Коррекция по введенным координатам стоянки, или по полученным от GPS. В дальнейшем коррекции по "маякам" (DME-DME, VOR-DME etc) подвергается только FMS. IRSы же потихоньку "разбегаются" каждая в свою сторону
     

    xoid

    Старожил
    310, хм. Тогда для навигации используется усредненные показания с ИНС или на выбор?
     

    310

    Сторожил
    xoid, Для навигации показания с ИНС не используются. С ИНС доступно получить только текущие координаты, путевую скорость, магнитный и истинный курс. Все эти данные сначала обрабатываются в FMS, а потом результат используется для навигации.
    Каждая ИНС обладает своей персональной прецессией и убегает от истинного места в своем направлении. Как правило, вычисляется невая равновесная точка в треугольнике мест трех ИНС, эта позиция, как некая основа выдается в FMS, там подвергается коррекции от GPS или DME-VOR, периодически вычисляется некий bias, то есть вектор от места ИНС до места GPS (VOR-DME). Если какое-то время сигнала с GPC или VOR-DME нет, этот вектор используется для поддержания места FMS. При появлении сигнала, вектор апдейтируется (во словечко!) место FMS обновляется. И так постоянно.
    При этом сами ИНС не корректируются
     

    Ranger_avv

    Молодой гироскопист
    xoid, Для начала давайте уточним-мы корректируем ИНС в самой ИНС или используем комплексирование от GPS в FMS? Если второе, то там сови заморочки в коих не очень силен. Если коррекция от GPS непосредственно в ИНС то тут два варианта:
    1) Корректируется только выходная информация, т.е. ошибки БИНС с помощью калмановского фильтра сглаживаются информацией от GPS и выдаются в виде гибридной информации. При пропадании спутниковой информации ошибки гибридной информации медленно и неторопливо начинают увеличиваться и в конечном итоге доползают до автономной точности БИНС.
    2) Корректируются инструментальные ошибки БИНС-тогда на основании сравнения данных от GPS и БИНС вычисляются ошибки датчиков и корректируется сигнал с них и накопленные ошибки. Плюс- можно поставить менее точные датчики, минус- система перестает быть инерциальной и без спутника имеет тенденцию к резкому нарастанию ошибок.

    Коррекция с использованием калмановского фильтра идет постоянно при наличии достоверной информации от GPS и при примерно горизонтальном полете (у меня было ограничение по крену-тангажу не более 5-ти градусов). Если пропал спутник- параметры поплыли по точности, появился-стянулись к GPS.

    По GPS смотрим курс, по высотомеру - высоту, если параметры неизменны
    По GPS невозможно определить любой курс, только путевые углы! :mad: Повторять как мантру!
    Вертикальный канал в БИНС автономно не используется, он всегда корректируется от баровысотомера. Без него БИНС живет, но не выдает бароинерциальную высоту и вертикальную скорость (сглаженную).

    По поводу MEMS-девайсов. Вот, к примеру, есть некая дешевая ИНС на MEMS-гироскопах и акселерометрах. Для уменьшения их дрейфа предлагается на каждую из осей поставить несколько гироскопов и выводить их среднее значение - таким образом, снизится общая вероятность дрейфа. Насколько рационально такое решение?
    Общая вероятность дрейфа не снизится. Т.к. случайный дрейф от запуска к запуску и просто случайный от кучи параметров как был так и остался. Некоторые выигрыш в точности будет, но небольшой и опять же величина этого выигрыша будет случайной и нестационарной. Я таких схем не встречал-не значит что их нет, но не встречал. Обычно используется коррекция от GPS и всего чего можно, при этом информация от БИНС считается менее достоверной чем от ридного GPS и используется для определения углов ориентации (с точностью, что вниз это примерно воооон туда) и для навигации при кратковременном пропадании спутников. Точность таких систем такая, что 15-мин пропадание спутников не только делает невозможной навигацию, но и приводит к накопления заметных ошибок по крену-курсу-тангажу.


    а как же три схемы комплексирования?)))
    Напиши, я формулировочки уже слегка подзабыл.
     

    xoid

    Старожил
    Для начала давайте уточним-мы корректируем ИНС в самой ИНС или используем комплексирование от GPS в FMS?
    для упрощения задачи - корректируем в ИНС, 1-й вариант.

    (у меня было ограничение по крену-тангажу не более 5-ти градусов).
    ограничение накладывает использование калмановского фильтра, верно?

    точность таких систем такая, что 15-мин пропадание спутников не только делает невозможной навигацию, но и приводит к накопления заметных ошибок по крену-курсу-тангажу.
    это даже на волоконно-оптических гироскопах?

    По GPS невозможно определить любой курс, только путевые углы! Повторять как мантру!
    ок. :)
     

    027

    Паяльник б/у
    Только я заметил, что раздел называется "Авиация для чайников"? :D
     

    Ranger_avv

    Молодой гироскопист
    ограничение накладывает использование калмановского фильтра, верно?
    Ограничение накладывает модель используемая в фильтре Калмана. При больших углах начинает заметно сказываться проекция вертикального канала на плоскость горизонта.


    это даже на волоконно-оптических гироскопах?
    Нет, волоконники имеют хорошие характеристики, их обычное использование это системы второго класса точности и уже появились и будут появляться дальше системы высокого класса точности, которые будут вытеснять лазерники в этом сегменте.
    Если мне память не изменяет есть вариант LTN-101 или её полный аналог у того же Литтона, в которм стоят уже волоконные гироскопы вместо лазерных.

    Обычно для не очень хороших волоконников используется второй тип коррекции, но при этом без спутника собственные ошибки БИНС большие, но не фатальные- т.е. нарушения функций при отключении спутника не происходит. Но есть варианты где идет только коррекция выходной информации. Это оправдано для точных систем и для случая недолгих полетов.
    :pivo:
     

    xoid

    Старожил
    И ещё один вопрос - в чем отличие между IMU (блоком инерциальных датчиков) и AHRS (курсовертикалью)?

    (Насчет верности перевода не уверен, поэтому лучше ориентироваться на английские термины.)
     
    Последнее редактирование:

    Ranger_avv

    Молодой гироскопист
    IMU-оно же БЧЭ (блок чувствительных элементов) состоит из трех акселерометров и трех гироскопов. Выдает ускорения и угловые скорости (или углы). Является составной частью ИНС и КВ, иногда используется в составе САУ как отдельный блок. Описание в вики по меньшей мере странное, если не сказать безграмотное.
    AHRS- это курсовертикаль, которая за счет информации от IMU в процессе выставки определяет начальные углы ориентации (крен тангаж, курс вводится обычно вручную или от внешних систем) и выдает их в процессе полета. Если курсовертикаль неинерциальная, то вводится от внешнего источника широта местоположения для компенсации вращения Земли.
    Есть инерциальная курсовертикаль, которая сама рассчитывает изменение широты и себя корректирует. Такого зверя слышал, но не видел.
    Есть ИНС, которая рассчитывает и выдает скорости движения объекта относительно Земли, рассчитывает изменение координат местоположения. Является логическим продолжением инерциальной курсовертикали.