Инерциальный измерительный прибор летательного аппарата на микромеханических датчиках и способ повышения его точности

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к инерциальным информационно-измерительным приборам, и может найти применение в системах ориентации и навигации подвижных объектов. Сущность изобретения заключается в том, что в состав инерциального измерительного прибора летательного аппарата (ЛА) дополнительно введены устройство синхронизации выходной информации инерциальных датчиков, устройство определения нулевого сигнала микромеханических гироскопов от ускорения, и амортизирующая платформа, на которой устанавливается модуль чувствительных элементов, конструктивно выполненная в виде жесткого монолитного кронштейна, в основании которого установлены амортизаторы, причем полоса пропускания амортизаторов много меньше полосы пропускания микромеханических гироскопов и акселерометров, установленных на амортизирующей платформе, и много меньше частоты собственных колебаний чувствительных элементов микромеханических гироскопов и акселерометров, установленных на амортизирующей платформе. Технический результат – повышение точности инерциального измерительного прибора летательного аппарата (ЛА) и расширение его функциональных возможностей. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретения относятся к области приборостроения, в частности к инерциальным информационно-измерительным приборам, и могут найти применение в системах ориентации и навигации подвижных объектов.

Известен трехосный микромеханический измеритель [1] параметров движения с минимальными габаритными размерами, содержащий корпус в виде шестигранного куба и электронные субблоки в виде крестообразных печатных плат двухступенчатой формы с размещенными на них радиоэлементами, микромеханическими гироскопами и акселерометрами, позволяющими осуществлять электрическую связь между указанными субблоками без навесных соединительных кабелей.

Недостатками данного измерителя является низкая точность измерения параметров движения и ограниченность его функциональных возможностей, обусловленные отсутствием вычислительного устройства и устройств для осуществления компенсации погрешностей выходных сигналов микромеханических датчиков.

Известен бесплатформенный инерциальный измерительный блок [2], содержащий микромеханические вибрационные гироскопы-акселерометры, датчики температуры, размещенный на основании, выполненном в виде правильной шестиугольной усеченной пирамиды, установленной на подложке, выполненной в виде платы из диэлектрика с установленными бескорпусными и корпусными элементами сервисной электроники, позволяющими увеличить количество используемых чувствительных элементов с трех до шести.

Недостатками бесплатформенного инерциального измерительного блока является техническая сложность реализации конструкции, обусловленная необходимостью точного соблюдения параметров основания, выполненного в виде правильной шестиугольной усеченной пирамиды, ограниченный диапазон рабочих температур, обусловленный техническими характеристиками применяемых микромеханических вибрационных гироскопов-акселерометров, а также низкая точность измерения параметров движения из-за отсутствия устройств определения и компенсации нулевого сигнала микромеханических гироскопов от ускорения и устройств, выполняющих роль амортизирующей платформы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является унифицированная интегрированная бесплатформенная инерциальная навигационная система [3], входящая в состав универсального навигационного прибора управления движением, содержащая микромеханические гироскопы и акселерометры, датчики температуры, платы чувствительных элементов со схемой обработки информации и две платы микроконтроллеров.

Недостатком данной системы является ограниченный диапазон рабочих температур, обусловленный техническими характеристиками применяемых микромеханических датчиков, и низкая точность измерения параметров движения из-за отсутствия синхронизации информации с гироскопов и акселерометров, используемой при определении и компенсации нулевого сигнала микромеханических гироскопов от ускорения.

Известен способ [4] калибровки, позволяющий с высокой точностью определять масштабные коэффициенты, дрейфы нулевых сигналов и углы неточной установки измерительных осей трехкомпонентного гироскопического датчика угловых скоростей и блока акселерометров, заключающийся в определении угловой скорости дрейфа датчиков угловой скорости и углов неточной установки их измерительных осей, масштабных коэффициентов этих датчиков и блока акселерометров, сдвигов нулей и углов неточной установки измерительных осей акселерометров, а также в определении непараллельности трех измерительных осей датчиков соответствующим трем осям блока акселерометров.

Недостатком данного способа является отсутствие опроса всех гироскопических датчиков угловых скоростей и акселерометров в одни и тот же момент времени для определения величины составляющей нулевого сигнала датчиков угловой скорости гироскопов, возникающей из-за влияния ускорения.

Заявленное изобретение направлено на повышение точности инерциального измерительного прибора летательного аппарата (ЛА) и расширение его функциональных возможностей.

Поставленная задача решается за счет того, что в инерциальный измерительный прибор ЛА, состоящий из модуля чувствительных элементов, содержащего триаду одноосных микромеханических акселерометров, триаду одноосных микромеханических гироскопов и температурные датчики, закрепленные на поверхности или входящие в состав каждого микромеханического гироскопа и акселерометра, соединенные через устройства преобразования измерительных сигналов датчиков с вычислителем, и электронного модуля, содержащего устройство управления режимами работы, позволяющее переходить в режим калибровки датчиков, режим программирования контроллеров или режим работы, энергонезависимое запоминающее устройство, содержащее параметры моделей датчиков, определяемых на этапе калибровки, устройство информационного обмена с потребителем, при этом каждое из устройств соединено с вычислителем, в котором реализованы блок температурной компенсации и блок компенсации нелинейности масштабных коэффициентов микромеханических гироскопов и акселерометров по данным, определяемым на этапе калибровки, согласно изобретению дополнительно введены устройство синхронизации выходной информации инерциальных датчиков, устройство определения нулевого сигнала микромеханических гироскопов от ускорения и амортизирующая платформа, на которой устанавливается модуль чувствительных элементов, конструктивно выполненная в виде жесткого монолитного кронштейна, в основании которого установлены амортизаторы, причем полоса пропускания амортизаторов много меньше полосы пропускания микромеханических гироскопов и акселерометров, установленных на амортизирующей платформе, и много меньше частоты собственных колебаний чувствительных элементов микромеханических гироскопов и акселерометров, установленных на амортизирующей платформе.

Кроме того, в состав инерциального измерительного прибора ЛА, согласно изобретению введены нагревательные элементы, представляющие собой терморезисторы с положительным температурным коэффициентом сопротивления, закрепленные на каждом из микромеханических гироскопов и акселерометров, соединенные с устройством управления подогревом, позволяющим по команде с вычислителя осуществлять включение и отключение подогрева инерциальных датчиков для расширения диапазона рабочих температур инерциального измерительного прибора ЛА.

Кроме того, поставленная задача решается за счет реализации способа повышения точности инерциального измерительного прибора ЛА, заключающегося в определении величины составляющей нулевого сигнала микромеханических гироскопов, возникающей из-за влияния ускорения, в котором согласно изобретению по сигналу с устройства синхронизации выходной информации инерциальных датчиков, инициируемому вычислителем, в один и тот же момент времени опрашиваются все инерциальные датчики, в результате чего в устройство определения нулевого сигнала микромеханических гироскопов от ускорения поступают измерительные сигналы в виде цифрового кода с устройств преобразования, пропорциональные скорости вращения ЛА и пропорциональные линейным ускорениям ЛА, в результате чего определяется величина составляющей нулевого сигнала одноосных микромеханических гироскопов, которая поступает на вход вычислителя для дальнейшей коррекции значений угловой скорости.

На фиг. 1 представлена схема инерциального измерительного прибора ЛА, который состоит из модуля чувствительных элементов, содержащего триаду микромеханических акселерометров 5, три датчика 6 температуры, закрепленных на поверхности или входящие в состав каждого акселерометра, три элемента 4 нагревательных, закрепленных на поверхности каждого акселерометра, триаду одноосных микромеханических гироскопов 3, три датчика 1 температуры, закрепленных на поверхности или входящие в состав каждого микромеханического гироскопа, три элемента 2 нагревательных, закрепленных на поверхности каждого микромеханического гироскопа, установленных на платформе 7 амортизирующей. На вход элементов 2, 4 нагревательных поступают команды с устройства 8 управления подогревом. Платформа 7 амортизирующая располагается отдельно от электронного модуля 20. Соединение располагаемых на платформе 7 амортизирующей элементов между собой, а также соединение с элементами, входящими в состав электронного модуля 20, осуществляется разъемными и неразъемными соединениями посредством ленточных кабелей и монтажных проводов.

Электронный модуль 20 содержит устройства 9, 10, 11 преобразования измерительных сигналов датчиков (например, преобразователи «напряжение - частота» для преобразования аналоговых сигналов, и преобразователи интерфейса RS422 в RS232 для преобразования цифровых сигналов), устройство 8 управления подогревом, устройство 13 синхронизации выходной информации инерциальных датчиков, устройство 14 определения нулевого сигнала микромеханических гироскопов от ускорения, энергонезависимое запоминающее устройство 16, устройство 18 управления режимами работы, устройство 19 информационного обмена с потребителями, при этом каждое устройство соединено с вычислителем 12.

Входы устройств 9 и 10 преобразования измерительных сигналов датчиков соответственно соединены с выходами триады микромеханических гироскопов 3, выходами триады микромеханических акселерометров 5 и выходом устройства 13 синхронизации выходной информации инерциальных датчиков, а выходы соединены со входом блока 15 температурной компенсации, реализуемым в вычислителе 12, а также соединены с устройством 19 информационного обмена с потребителем.

Входы устройства 11 преобразования измерительных сигналов датчиков соответственно соединены с выходами датчиков 1, 6 температуры, а выход соединен со входом блока 15 температурной компенсации, реализуемым в вычислителе 12.

На вход устройство 18 управления режимами работы поступают в автоматическом режиме сигналы от центральной вычислительной машины ЛА.

Заявленный инерциальный измерительный прибор ЛА обеспечивает автономное измерение угловых скоростей и линейных ускорений на оси, связанные с осями ЛА, и работает следующим образом.

Инерциальный измерительный прибор ЛА содержит корпус, в котором имеются две полости. В обеих полостях имеются конструктивные элементы в виде пазов, посадочных отверстий и направляющих для установки электронных компонентов и датчиков. В первой полости располагается платформа 7 амортизирующая, выполненная в виде жесткого монолитного кронштейна, в основании которого установлены амортизаторы и на котором располагаются триада одноосных микромеханических акселерометров 5, три датчика 6 температуры, закрепленных на поверхности или входящих в состав каждого акселерометра, три элемента 4 нагревательных, закрепленных на поверхности каждого акселерометра, триада одноосных микромеханических гироскопов 3, три датчика 1 температуры, закрепленных на поверхности или входящих в состав каждого микромеханического гироскопа, три элемента 2 нагревательных, закрепленных на поверхности каждого микромеханического гироскопа, причем полоса пропускания установленных амортизаторов много меньше полосы пропускания микромеханических гироскопов и акселерометров, и много меньше частоты собственных колебаний чувствительных элементов микромеханических гироскопов и акселерометров.

Установка микромеханических гироскопов и микромеханических акселерометров на едином жестком монолитном кронштейне, в основании которого расположены амортизаторы, позволяет существенно снизить влияние вибрации.

Измерение угловых скоростей и линейных ускорений осуществляется триадой одноосных микромеханических гироскопов 3 и триадой одноосных микромеханических акселерометров 5 соответственно. Сигналы с инерциальных датчиков, пропорциональные скорости вращения ЛА и пропорциональные линейным ускорениям ЛА, с помощью устройств преобразования 9 и 10 преобразуются в цифровой код. После подачи сигнала (строба синхронизации) с устройства 13 синхронизации выходной информации инерциальных датчиков, инициируемого вычислителем 12, в одни и тот же момент времени опрашиваются все инерциальные датчики, в результате чего измерительные сигналы в виде цифрового кода с устройств преобразования 9 и 10 поступают на вычислитель 12 в блок 15 температурной компенсации и в блок 17 компенсации нелинейности масштабных коэффициентов инерциальных датчиков.

В блоке 17 компенсации нелинейности масштабных коэффициентов инерциальных датчиков происходит пересчет значений масштабного коэффициента в зависимости от воздействующих в определенный момент времени угловых скоростей и линейных ускорений с учетом коэффициентов зависимостей, определяемых на этапе калибровки и хранящихся в энергонезависимом запоминающем устройстве 16.

В блоке 15 температурной компенсации происходит расчет масштабных коэффициентов и нулевых сигналов инерциальных датчиков с учетом коэффициентов температурной зависимости, определяемых на этапе калибровки и хранящихся в энергонезависимом запоминающем устройстве 16.

Полученные значения масштабных коэффициентов и нулевых сигналов инерциальных датчиков в виде сформированного массива данных поступают на вход устройства 14 определения нулевого сигнала микромеханических гироскопов от ускорения. В устройстве 14 определения нулевого сигнала микромеханических гироскопов от ускорения с помощью коэффициентов математических зависимостей, определяемых на этапе калибровки и хранящихся в энергонезависимом запоминающем устройстве 16, осуществляется определение величины составляющей нулевого сигнала угловой скорости, измеренного триадой одноосных микромеханических гироскопов 3, обусловленной влиянием линейного ускорения, измеренного триадой одноосных микромеханических акселерометров 5.

Рассчитанные в устройстве 14 определения нулевого сигнала микромеханических гироскопов от ускорения коэффициенты позволяют скомпенсировать погрешность измерения угловой скорости, вызванной влиянием ускорения.

На поверхности каждого микромеханического гироскопа и микромеханического акселерометра установлены температурные датчики, которые также могут входить в состав микромеханического гироскопа или микромеханического акселерометра. Информация с температурных датчиках поступает на устройство 11 преобразования измерительных сигналов, а затем на вычислитель 12. В вычислителе 12 осуществляется допусковый контроль, и в случае выхода получаемых значений температуры за пределы установленного в процессе калибровки допуска, на вход устройства 8 управления подогревом поступает команда включения. Устройство 8 управления подогревом активирует нагревательные элементы 2, 4, представляющие собой терморезисторы с положительным температурным коэффициентом сопротивления, которые остаются активными и осуществляют подогрев инерциальных датчиков до тех пор, пока с вычислителя 12 на вход устройства 8 управления подогревом не поступит команда отключения.

Реализуемые устройство 8 управления подогревом и нагревательные элементы 2, 4, представляющие собой терморезисторы с положительным температурным коэффициентом сопротивления, позволяют обеспечить работоспособность инерциальных датчиков при воздействии на инерциальный измерительный прибор ЛА пониженной температуры, превышающей нижний порог диапазона рабочей температуры применяемых микромеханических акселерометров и микромеханических гироскопов.

Предлагаемые изобретения расширяют функциональные возможности инерциального измерительного прибора ЛА и повысить точность измерения значений угловой скорости и линейного ускорения микромеханическими акселерометрами и микромеханическими гироскопами.

Источники информации

1. Патент РФ №2377576, МПК G01P 15/14, опубл. 27.12.2009 г.

2. Патент РФ №2162203, МПК G01C 21/00, опубл. 20.01.2001 г.

3. Патент РФ №2263282, МПК G01C 23/00, G01C 21/00, опубл. 27.10.2005 г. (прототип).

4. Патент РФ №2269813, МПК G05D 1/00, G01C 21/12, опубл. 10.02.2006 г.

1. Инерциальный измерительный прибор летательного аппарата (ЛА), состоящий из модуля чувствительных элементов, содержащего триаду одноосных микромеханических акселерометров, триаду одноосных микромеханических гироскопов и температурные датчики, закрепленные на поверхности или входящие в состав каждого микромеханического гироскопа и акселерометра, соединенные через устройства преобразования измерительных сигналов датчиков с вычислителем, и электронного модуля, содержащего устройство управления режимами работы, позволяющее переходить в режим калибровки датчиков, режим программирования контроллеров или режим работы, энергонезависимое запоминающее устройство, содержащее параметры моделей датчиков, определяемых на этапе калибровки, устройство информационного обмена с потребителем, при этом каждое из устройств соединено с вычислителем, в котором реализованы блок температурной компенсации и блок компенсации нелинейности масштабных коэффициентов микромеханических гироскопов и акселерометров по данным, определяемым на этапе калибровки, отличающийся тем, что в его состав дополнительно введены устройство синхронизации выходной информации инерциальных датчиков, устройство определения нулевого сигнала микромеханических гироскопов от ускорения, и амортизирующая платформа, на которой устанавливается модуль чувствительных элементов, конструктивно выполненная в виде жесткого монолитного кронштейна, в основании которого установлены амортизаторы, причем полоса пропускания амортизаторов много меньше полосы пропускания микромеханических гироскопов и акселерометров, установленных на амортизирующей платформе, и много меньше частоты собственных колебаний чувствительных элементов микромеханических гироскопов и акселерометров, установленных на амортизирующей платформе.

2. Инерциальный измерительный прибор ЛА по п.1, отличающийся тем, что в его состав введены нагревательные элементы, представляющие собой терморезисторы с положительным температурным коэффициентом сопротивления, закрепленные на каждом из микромеханических гироскопов и акселерометров, соединенные с устройством управления подогревом.

3. Способ повышения точности инерциального измерительного прибора ЛА, заключающийся в определении величины составляющей нулевого сигнала микромеханических гироскопов, возникающей из-за влияния ускорения, отличающийся тем, что по сигналу с устройства синхронизации выходной информации инерциальных датчиков, инициируемому вычислителем, в одни и тот же момент времени опрашиваются все инерциальные датчики, в результате чего в устройство определения нулевого сигнала микромеханических гироскопов от ускорения поступают измерительные сигналы с устройств преобразования, после чего определяется величина составляющей нулевого сигнала одноосных микромеханических гироскопов, которая поступает на вход вычислителя для дальнейшей коррекции значений угловых скоростей.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области навигации летательных аппаратов с использованием пассивного радиолокационного способа определения местоположения объекта, являющегося источником электромагнитных излучений, и предназначено для построения автономных и комплексных систем навигации летательных аппаратов.

Изобретение относится к области навигационного оборудования и авиационного приборостроения арктического назначения и может быть использовано в системах маршрутного пилотирования летательных аппаратов (ЛА), в частности вертолетов.

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в системах резервирования пилотажно-навигационных устройств. Технический результат - повышение точности измерения высотно-скоростных параметров.

Изобретение относится к области навигации летательных аппаратов (ЛА) и предназначено для обеспечения безопасности полета группы ЛА. Определение относительного положения соседних ЛА по отношению к данному ЛА может быть определено несколькими способами с последующей комплексной обработкой навигационной информации.

Изобретение относится к области навигационного приборостроения, а именно к навигационным системам, используемым для определения основных навигационных параметров позиционирования наземных объектов.

Изобретение относится к навигации и может использоваться в системах навигации ближнего поля. Технический результат состоит в повышении точности определения координат.

Группа изобретений относится к космической технике. В способе определения положения объекта преимущественно относительно КА определяют параметры относительного положения излучателей инфракрасных импульсных сигналов, осуществляют формирование управляющих воздействий на излучатели, осуществляют измерение параметров, генерируемых позиционно-чувствительными детекторами инфракрасного излучения.

Изобретение относится к области фотограмметрии и может быть использовано в задачах фотограмметрической обработки космических сканерных снимков для оперативного определения их угловых элементов внешнего ориентирования.

Изобретение относится к области авиационно-космического приборостроения и может быть использовано в системах управления угловым положением космических аппаратов (КА), в которых применяются системы ориентирования с использованием бесплатформенных орбитальных гирокомпасов (БОГК).

Изобретение относится к области авиационно-космического приборостроения и может найти применение в системах определения координат подвижных объектов (ПО) с использованием комплексного способа навигации, функционально объединяющего инерциальный способ и спутниковый, и может быть использовано при высокоточном позиционировании ПО, а также при осуществлении полета летательного аппарата (ЛА) в сложных навигационных условиях.

Изобретение относится к бесплатформенным инерциальным курсовертикалям и может найти применение в беспилотных летательных аппаратах различных классов для определения угловой ориентации в нормальной земной системе координат при выполнении сложных маневров, в том числе и фигур высшего пилотажа. Технический результат – расширение функциональных возможностей. Для этого обеспечивается построение всережимной бесплатформенной инерциальной курсовертикали на чувствительных элементах высокой точности (погрешности датчиков угловых скоростей не более 0,6°/час; погрешности датчиков линейных ускорений не более 0,006 м/с2) без использования внешней информации. При этом обеспечивается автоматическая начальная выставка курсовертикали, списание погрешности датчиков угловых скоростей непосредственно перед полетом и периодическая коррекция датчиков угловых скоростей в полете, а также использование кватернионных вычислений. 3 ил.

Изобретение относится к средствам навигации подвижных объектов, в частности летательных аппаратов (ЛА), а именно к способам и устройствам для оценки ошибок и коррекции абсолютных координат местоположения, высоты и вертикальной скорости инерциальной навигационной системы (ИНС). Существенным отличием данного способа является преобразование поступающих с высокой частотой измерений к такой частоте, с которой ЛА пересекает границы дискретного эталонного массива высот. Другим существенным отличием данного способа является накапливание преобразованных измерений и формирование блоков измерений длиной Nb. Еще одним существенным отличием данного способа является реализация скользящего окна по массивам невязок, группирование массивов по Ng элементов. Существенным отличием устройства является введение блока преобразования, блока накопления, блока суммирования массивов квадратов невязок, блока очереди массивов квадратов невязок и блока накопления групп массивов квадратов невязок, что позволяет повысить эффективность вычислений и снизить требования к характеристикам вычислителя за счет введения новых действий и операций. Технический результат - снижение вычислительной сложности и требований к характеристикам вычислителя. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области навигационного приборостроения, в частности к способам определения местоположения на основе комплексирования информации от различных источников. Технический результат – расширение функциональных возможностей обеспечен на основе определения пространственных координат мобильного объекта с помощью сигналов одной опорной радиостанции и счислений пути. Способ позволяет определять пространственное местоположение мобильного объекта на базе сигналов одной опорной радиостанции и счислении пути, что требует меньшую инфраструктуру, чем в классических сетевых (многопозиционных) системах радиопозиционирования, не требует сложных антенных решеток как в угломерных системах, и отсутствует возрастание ошибок со временем как в инерциальной навигации. При этом способ основан на определении дальностей или разностей дальностей до опорной радиостанции в различных выбранных точках траектории движения мобильного объекта и вычислении длины, азимута и угла места отрезков, соединяющих данные выбранные точки траектории движения. Форма траектории движения не имеет значения, так как учитываются только отрезки, соединяющие выбранные смежные точки траектории движения, а определение относительных пространственных координат текущей точки относительно предыдущей для формирования отрезка основано на счислении пути. 6 ил.

Изобретение относится к области навигации летательных аппаратов (ЛА) и предназначено для обеспечения безопасности полета группы ЛА, выполняющих совместные действия в сложных навигационных условиях. Технический результат - повышение точности и надежности операций формирования сигналов синхронизации при определении относительного положения ЛА. Для этого при определении относительного положения соседних ЛА по отношению к данному ЛА по созвездию спутников и радиолокационным способом с последующей комплексной обработкой навигационной информации - формируют общие сигналы синхронизации для указанных способов на основе комплексной обработки временных параметров сигналов синхронизации. При этом в первом случае предусматривается определение навигационной информации каждым ЛА, передачу и прием ее через каналы информационного обмена ЛА путем формирования сигналов синхронизации для временного разделения передачи и приема навигационной информации, а второй - предусматривается определение локационной информации с помощью передачи и приема зондирующих сигналов каждым ЛА и определение относительных дальностей соседних ЛА. Варианты способа оценивают точность формирования общих сигналов синхронизации. 5 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 прил.

Изобретение относится к области навигационного приборостроения и может найти применение в системах радионавигации в условиях плотной городской застройки и в гористой местности. Технический результат - повышение точности. Для этого суть способа заключается в повышении точности местоопредления с использованием сигналов глобальных спутниковых навигационных систем с помощью учета сигналов с прямой и непрямой линии видимости. Он базируется на методе сопоставления с картой. При этом способ основан на конфигурации видимых и невидимых спутников для возможных кандидат-решений с учетом ландшафта местности, за счет чего происходит увеличение точности определения местоположения. Для реализации способа предложен алгоритм, который состоит из автономного и активного этапа. В автономной фазе формируются границы зданий на сетки местоположений. Граница зданий строится с перспективы положения ГНСС пользователя, край здания определяется для каждого азимута (от 0 до 360°) в виде серии углов. Результат этого этапа показывает, где расположены края зданий в пределах небесной координатной сетки. Как только определена граница относительно небесной координатной сетки, она может быть сохранена и легко повторно использована в онлайн фазе для предсказания видимости спутника простым сравнением высоты спутника с высотой здания в том же азимуте. На втором шаге активной фазы поиска решения определяется область, в которой находятся вероятные решения местоположения в затененной области. Область поиска определяется на основе первоначального положения, генерируемого на первом шаге определения координат на ЛПВ (линии прямой видимости) спутниках. Простейшей реализацией является фиксированная окружность с центром в известной координате, однако здесь могут применятся и более совершенные алгоритмы позиционирования. На третьем шаге осуществляется сравнение высоты спутника вероятной позиции с высотой границы зданий в том же азимуте. На четвертом шаге оценивается сходство между прогнозируемой видимостью и фактически наблюдаемой. Кандидат позиции с лучшим совпадением будет взвешиваться выше в решении при затененной задаче. Существуют два этапа вычисления оценки для кандидата позиции. Во-первых, определение по оценочным схемам о наблюдаемом угле. Во-вторых, функция оценки выдает положение между наблюдаемым сигналом и его оценкой, которая описывается формулой: ,где - оценка позиции для точки сетки оценка положения спутника i в сетке j с помощью оценочной матрицы SS. К концу этого этапа каждый кандидат положения должен иметь оценку, которая представляет угол, который указывает на видимость спутника, и, следовательно, насколько высока вероятность того, что данный кандидат позиции близок решению навигационной задачи. После определения конфигурации и оценки видимых спутников производится оценка невидимых спутников для каждого узла кандидата в решение навигационной задачи. Последний шаг - определение положения с помощью полученных балльных оценок путем сопоставления кандидатов с образцом. 1 ил.

Изобретение относится к радиоканалам передачи цифровой информации, конкретно к космическим высокоскоростным радиолиниям (ВРЛ) передачи данных наблюдения с космических аппаратов (КА) дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). Радиопередающий комплекс космического аппарата содержит квадратурный модулятор и кодер, размещенные в корпусах, поляризатор, конструктивно соединенный с рупорной антенной, радиочастотный блок, в корпусе которого установлен высокостабильный задающий генератор несущей чистоты, повышающий конвертер-сумматор, полосовой фильтр, твердотельный усилитель мощности. Корпусы квадратурного модулятора и кодера закреплены на краях боковой поверхности корпуса радиочастотного блока. Поляризатор, конструктивно объединенный с рупорной антенной и с согласованной нагрузкой. Поляризатор установлен на корпусе радиочастотного блока между квадратурным модулятором и кодером. Поляризатор соединен с выходом повышающе-усиливающей схемы радиочастотного блока посредством волновода. Рупорная антенна выполнена с линзовым корректором. Поляризатор выполнен с двумя входами для формирования левосторонней и правосторонней круговой поляризации, при этом на одном из входов установлена согласованная нагрузка, представляющая собой участок волновода. Технический результат заключается в снижении габаритов и массы изделия при сохранении высоких скоростных и энергетических показателей передачи информации. 7 з.п. ф-лы, 9 ил., 1 табл.

Изобретение относится к устройству управления транспортным средством. Устройство содержит модуль обнаружения состояния, модуль обнаружения объектов, модуль вычисления положения, модуль задания области и контроллер движения. Модуль обнаружения объектов выполнен с возможностью обнаружения положения и скорости транспортного средства-носителя. Модуль обнаружения объектов выполнен с возможностью обнаружения положения и скорости каждого из неподвижного объекта и движущегося объекта, которые находятся впереди. Модуль вычисления положения выполнен с возможностью вычисления положения проезда, в котором транспортное средство-носитель проезжает движущийся объект. Модуль задания области выполнен с возможностью задания области вокруг неподвижного объекта. Контроллер движения выполнен с возможностью управления движением транспортного средства, когда положение проезда находится в упомянутой области. Достигается повышение комфорта управления транспортным средством. 4 н. и 7 з.п. ф-лы, 25 ил.

Изобретение относится к радиоэлектронным системам связи с использованием радиоизлучения при размещении станции в морском мобильном объекте и может быть использовано в качестве бортовой станции системы спутниковой связи. Технический результат – расширение функциональных возможностей на основе предоставления абонентам сети спутниковой связи широкополосных мультимедийных услуг за счет того, что земная станция спутниковой связи Ku-диапазона построена по модульному типу с использованием стандартных протоколов связи. Для этого в станции спутниковой связи Кu-диапазона применен вариант антенной системы исполнения SOTM 0,6 м, предназначенный для обеспечения связи в движении (Satcom-On-The-Move) при работе станции через КА, расположенные как на геостационарной орбите (КА серии «Ямал», «Экспресс»), так и на высокоэллиптических орбитах типа «Молния» или «Тундра» (перспективные КА, которые могут работать в Ku-диапазоне). Комплекс обеспечивает широкополосный доступ к мультимедийным услугам абонентов на кораблях и судах, имеет возможность использовать не только ресурсы космических аппаратов, расположенных на геостационарной орбите, но и рассчитан для работы со спутниками, находящимися на высокоэллиптических орбитах. 2 ил.

Изобретение относится к области обработки данных в бесплатформенных навигационных системах (БИНС), работающих в автономном режиме. Способ определения навигационных параметров бесплатформенной инерциальной навигационной системой, основанный на использовании сигналов акселерометров и датчиков угловых скоростей, включает измерение на борту движущегося объекта с помощью акселерометров вектора удельной внешней силы в проекциях на оси приборного трехгранника, расчет матрицы направляющих косинусов между приборным и навигационным трехгранниками, пересчет вектора удельной внешней силы в проекции на оси навигационного трехгранника и интегрирование этих показаний для расчета текущих скоростей и координат в виде вектора относительной линейной скорости в осях навигационного трехгранника и вектора положения, при этом при вычислении матрицы направляющих косинусов используется абсолютная угловая скорость приборного трехгранника, измеряемая датчиками угловых скоростей, и абсолютная угловая скорость навигационного трехгранника, вычисляемая как функция от рассчитанных текущих скоростей и координат. При этом на основании входных параметров текущих скоростей и координат производится вычисление в проекциях на оси навигационного трехгранника вектора удельной внешней силы, соответствующего измеренному с помощью акселерометров, после чего вектор удельной внешней силы, измеренный в проекциях на оси приборного трехгранника, сравнивается с соответствующим ему вектором удельной внешней силы, вычисленным в проекциях на оси навигационного трехгранника, в результате чего вычисляется соответствующая разности измеренного и вычисленного векторов погрешность компенсации вектора удельной силы тяжести и, следовательно, возможность компенсации динамических погрешностей инерциальных координат и ошибок измерения высоты. Техническим результатом предложенного способа является существенное повышение точности автономного счисления навигационных параметров (координат, линейных скоростей, высоты). 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к навигационно-пилотажным комплексам, объединяющим несколько инерциальных навигационных систем для формирования обобщенной выходной информации о местонахождении объекта, его ориентации в пространстве и его скоростях, а также использующим внешнюю информацию для коррекции систем, входящих в состав комплекса. Технический результат - повышение точности выходной информации навигационно-пилотажного комплекса и глубины контроля систем, входящих в состав комплекса. Для этого выходная информация, поступающая по меньшей мере с двух бесплатформенных инерциальных систем, сравнивается по мажоритарному признаку, после чего отбраковывается информация той бесплатформенной инерциальной системы, которая наиболее отклоняется от остальных, при этом согласно изобретению первичная информация в виде матриц ориентации и приращений линейных скоростей поступает с выходов бесплатформенных инерциальных систем на вход блока обработки первичной информации, в котором по заданному критерию формируется осредненное значение матрицы ориентации и приращения линейных скоростей, эти осредненные значения поступают на вход блока решения навигационных уравнений, а полученные в результате решения навигационных уравнений выходные параметры в виде текущих координат и курса объекта и его скоростей поступают на вход блока контроля, в котором производится сравнение выходных параметров бесплатформенных инерциальных систем с выходными параметрами блока решения навигационных уравнений и анализ отказных ситуаций узлов бесплатформенных инерциальных систем. 2 ил.

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к инерциальным информационно-измерительным приборам, и может найти применение в системах ориентации и навигации подвижных объектов. Сущность изобретения заключается в том, что в состав инерциального измерительного прибора летательного аппарата дополнительно введены устройство синхронизации выходной информации инерциальных датчиков, устройство определения нулевого сигнала микромеханических гироскопов от ускорения, и амортизирующая платформа, на которой устанавливается модуль чувствительных элементов, конструктивно выполненная в виде жесткого монолитного кронштейна, в основании которого установлены амортизаторы, причем полоса пропускания амортизаторов много меньше полосы пропускания микромеханических гироскопов и акселерометров, установленных на амортизирующей платформе, и много меньше частоты собственных колебаний чувствительных элементов микромеханических гироскопов и акселерометров, установленных на амортизирующей платформе. Технический результат – повышение точности инерциального измерительного прибора летательного аппарата и расширение его функциональных возможностей. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх