Самоорганизующийся навигационный комплекс

Изобретение относится к области навигации летательных аппаратов (ЛА) с использованием комплексного способа навигации и может быть использовано при осуществлении навигации высокодинамичных ЛА в сложных навигационных условиях. Технический результат - расширение функциональных возможностей навигационного комплекса (НК), повышение живучести, надежности и отказобезопасности комплексной навигации. Для этого на основе автономной реконфигурации архитектуры и структуры НК обеспечивается возможность продолжения полета и выполнения задания при наличии нескольких отказавших элементов в структуре НК. Эксплуатация НК осуществляется без наземной контрольно-проверочной аппаратуры. НК содержит интегральный блок датчиков, выполненный трех или более кратно резервированным, магнитометрический датчик, систему воздушных сигналов, спутниковую навигационную систему, радиотехническую навигационную систему, лазерный дальномер, оптико-электронную и астронавигационную систему. В НК дополнительно введены трех или более кратно резервированные вычислительные устройства, трех или более кратно резервированные блоки резервной навигации, трех или более кратно резервированные программно-алгоритмические модули кворумирования и реконфигурации каждого канала входного и выходного сечения сигналов управления, датчиков и вычислителей-резервов, трех или более кратно резервированные блоки хранения базы данных на программно-алгоритмическое обеспечение (ПАО) режимов начальной подготовки, трех или более кратно резервированные блоки хранения моделей датчиков и бортовых систем навигации и трех или более кратно резервированные блоки хранения ПАО комплексной обработки информации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области навигации летательных аппаратов (ЛА) с использованием комплексного способа навигации, функционально объединяющего инерциальные системы навигации, спутниковые системы навигации, радионавигационные системы, оптико-электронные и дальномерные системы навигации, и может быть использовано при осуществлении навигации высокодинамичных ЛА в сложных навигационных условиях. Изобретение предназначено для бортовых вычислительных систем, структура которых может быть использована при создании высоконадежных отказоустойчивых навигационных комплексов (НК), обеспечивающих точными и надежными навигационными параметрами полета системы дистанционного управления (СДУ) и системы автоматического управления (САУ) ЛА и других потребителей.

В основу предлагаемого изобретения положено многократное резервирование каналов информационного обмена, датчиков, вычислителей и средств контроля и реконфигурация архитектуры вычислительных устройств и структуры НК, в зависимости от состояния модулей вычислительных устройств и бортовых систем навигации ЛА. Управление аппаратной и вычислительной избыточностью осуществляется в зависимости от состояния системы программно-алгоритмически и аппаратно.

Существуют множество навигационных комплексов летательных аппаратов, например приведенных в патентах РФ №2204505, №2260177, №2439674, №2481558, №2558699.

Общим недостатком известных навигационных комплексов является относительно невысокая надежность выдачи достоверных навигационных параметров. В случае появления отказа или пропадания сигналов от бортовых навигационных корректоров они теряют точность и надежность обеспечения потребителей достоверной навигационной информацией.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой является отказоустойчивая вычислительная система, описанная в патенте РФ №2439674, МПК 7 G06F 15/16, опубл. 10.01.2012 г., бюл. №1, принятая нами в качестве прототипа.

Отказоустойчивая вычислительная система содержит N центральных процессоров и N процессоров ввода-вывода в симметричной конфигурации соединения, которые определяют состояние соответствующего средства обработки каналов и обеспечивают передачу его состояния другому средству обработки, определяют запрос на выполнение задания средствами обработки между собой, позволяющий любому одному средству обработки по какому-либо заранее выбранному критерию или по их совокупности выполнять функцию ведущего средства обработки в симметричной конфигурации для текущего управления периферийными и исполнительными устройствами, входы всех средств обработки подсоединены к общему источнику входных данных, все средства обработки, имеющие идентичные образы памяти программ, синхронно выполняют запрос на задание, а результаты выполнения передают по каналам связи между всеми средствами обработки, в каждом из которых собственные результаты программно сравнивают с результатами остальных по мажоритарному принципу, восстанавливают достоверное значение результата, которое рассылают всем средствам обработки, так что ошибку сбившегося средства обработки парируют в нем достоверным значением, а при следующих подряд повторениях идентичной ошибки неисправное средство обработки переводят в резерв или отключают.

Недостатком известного устройства является необходимость выделения ведущего средства обработки в симметричной конфигурации, необходимость применения двух вычислительных устройств в каждом канале, при этом система контроля и диагностики по мажоранте и конфигуратор используются только по числу каналов. Известное устройство. применимое в основном для контроля внутренних процессорных модулей, не охватывает всю систему управления и не учитывает особенностей организации НК ЛА.

Целью представленного изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение надежности, живучести, отказобезопасности и универсальности использования комплекса навигации путем автономной реконфигурации структуры вычислительного и корректирующего бортового оборудования ЛА.

Указанная цель достигается тем что, в самоорганизующийся навигационный комплекс, содержащий бесплатформенную инерциальную навигационную систему (БИНС), включающую интегральный блок датчиков (ИБД), магнитометрический датчик (МД), систему воздушных сигналов (СВС), спутниковую навигационную систему (СНС), радиотехническую навигационную систему (РНС), лазерный дальномер (ЛД), оптико-электронную и астронавигационную систему (ОЭСН), дополнительно введены трех или более кратно резервированные вычислительные устройства (ВУ), трех илиболее кратно резервированные блоки резервной навигации (БРН), трех или более кратно резервированные программно-алгоритмические модули кворумирования и реконфигурации (МКР) каждого канала входного и выходного сечения сигналов управления, датчиков и вычислителей-резервов, трех или более кратно резервированные блоки хранения базы данных на программно-алгоритмическое обеспечение (ПАО) режимов начальной подготовки (БХНВ), трех или более кратно резервированные блоки хранения моделей датчиков и бортовых систем навигации (БХМ), трех или более кратно резервированные блоки хранения ПАО комплексной обработки информации (БХКО), резервированные ВУ, соединенные между собой каналами межмашинного обмена (ММО), соединены с выходами ИБД, выполненного трех или более кратно резервированным, БРН, подключенных к соответствующим выходам ИБД, и МД, а также соединены с шинами вычислителей бортовых навигационных корректоров (БНК) и с шинами потребителей навигационной информации, при этом к шинам ВУ подключены выходы БХНВ, БХМ и БХКО.

Для повышения живучести НК в случае пожара или другого повреждения блоков, трех или более кратно резервированные ВУ НК размещены в шкафах-крейтах, разнесенных по левому и правому бортам и по центру фюзеляжа ЛА, в каждом из которых могут быть реализованы по два или более резерва, соединенных по сокращенной либо полносвязной схеме.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена структурная схема НК.

НК содержит БИНС, включающую трех или более кратно резервированный ИБД, состоящий из трехкратно резервированных датчиков 1 угловых скоростей (ДУС) и датчиков 2 линейных ускорений (ДЛУ), трех или более кратно резервированные блоки 3 резервной навигации, трех или более кратно резервированные программно-алгоритмические модули кворумирования и реконфигурации (МКР) каждого канала входного и выходного сечения сигналов управления, датчиков и вычислителей-резервов (МКР на схеме не показаны), трехкомпонентный магнитометрический датчик 4, СВС 5, СНС 6, РНС 7, ЛД 8, ОЭСН 9, трех или более кратно резервированные ВУ 10, трех или более кратно резервированные блоки БХНВ 11, трех или более кратно резервированные блоки БХМ 12, трех или более кратно резервированные блоки БХКО 13, потребители навигационной информации, такие как СДУ 14, САУ 15. Резервированные ВУ 10, соединенные между собой шинами ММО, соединены с соответствующими выходами ДУС и ДЛУ ИБД, с выходами БРН и МД, а также с шинами вычислителей БНК и потребителей навигационной информации СДУ, САУ и др., при этом к шинам ВУ 10 подключены выходы БХНВ, БХМ и БХКО.

В зависимости от количества резервных ВУ для заявляемой НК могут быть предусмотрены различные варианты схем соединения резервов ВУ НК. Например:

- для четырехкратно резервированных ВУ - по схеме две «двуады», объединенные по полносвязной схеме;

- для пятикратно резервированных ВУ - по схеме одна «двуада» и одна «триада», объединенных каналами ММО по соответствующей схеме;

- для шестикратно резервированных ВУ соединения могут быть осуществлены по схеме две «триады», размещенные в двух шкафах-крейтах, разнесенных по левому и правому бортам ЛА и объединенных каналами ММО по соответствующей схеме, или по схеме три «двуады»;

МКР осуществляют проверку исправности резервированных каналов управления, датчиков и вычислителей-резервов путем проверки разности сигналов одного сечения каждого канала между собой или моделью посредством вычисления и сравнения разностей сигналов с назначенным порогом, что позволяет определить неисправный канал управления, датчика и модуля ВУ, после чего осуществляют самостоятельную реорганизацию архитектуры ВУ и структуры НК. Характеристики погрешностей измерительных систем, навигационных датчиков могут быть определены методом статистической обработки реализаций измерений или методом вариации Алана по одной реализации случайного процесса.

Модельные значения контролируемых параметров определяются косвенным аналитическим путем по текущим значениям параметров полета ЛА или по сигналам БНК.

Ниже приведем один из возможных алгоритмов программно-алгоритмического МКР для канала ДЛУ выхода ИБД.

При назначении порогов исходят из того положения, что у исправных датчиков суммарная погрешность не должна превышать П1 и нижняя граница погрешностей не меньше П2.

Проверка акселерометров:

1. П2ах1-ах2≤П1→(0, 1);

2. П2ах1-ах3≤П1→(0, 1);

3. П2ах1-ах4≤П1→(0, 1);

4. П2ax2-ax3≤П1→(0, 1);

5. П2ах2х4≤П1→(0, 1);

6. П2ах3х4≤П1→(0, 1);

где аxi - выходной сигнал i-го ДЛУ, i=1-4; ах - выходной сигнал ДЛУ резервированных ИБД по оси X; (0) - условия не выполнены - отказ; (1) - датчики исправны.

Далее по результатам сравнения определяют отказавший датчик и осуществляют реконфигурацию. Например: 1.(1) - означает, что в первом уравнении условие выполнено, 4.(0) - в четвертом уравнении условие не выполнено. Решающее правило следующее:

1) 1.(1)+2.(1)+3.(1)+4.(1)+5.(1)+6.(1) → все исправны, ах=(ах1+ах2+ах3+ах4)/4;

2) 1.(0)+2.(0)+3.(0) → отказ ax1, ах=(ах2+ах3+ах4)/3;

3) 1.(0)+4.(0)+5.(0) → отказ ах2, ах=(ах1+ах3+ах4)/3;

4) 2.(0)+4.(0)+6.(0) → отказ ах3, ах=(ах2+ах1+ах4)/3;

5) 3.(0)+5.(0)+6.(0) → отказ ах4, ах=(ах2+ах3+ах1)/3;

6) 1.(0)+2.(0)+3.(0)+4.(0)+5.(0) → отказ ах1 и ах2-ах=(ах3+ах4)/2;

7) 1.(0)+2.(0)+4.(0)+5.(0)+6.(0) → отказ ах2 и ах3ах=(ах1+ах4)/2;

8) 2.(0)+3.(0)+4.(0)+5.(0)+6.(0) → отказ ах3 и ах4ах=(ах1+ах2)/2;

9) 1.(0)+2.(0)+3.(0)+5.(0)+6.(0) → отказ ах1 и ах4ах=(ах3+ах2)/2;

Одновременный отказ трех датчиков - принимают за общий отказ. В этом случае по показаниям четырех датчиков исправный датчик не определяется. Отказавшие датчики определяют путем сравнения с датчиками БНК.

В НК обеспечивают максимальную внутрисистемную унификацию блоков и модулей. НК имеет три режима управления - основной, альтернативный и резервный (аварийный). В основном режиме обеспечивается решение всех функциональных задач НК в полном объеме. Альтернативный режим обеспечивает решение определенного круга задач, несколько суженного по сравнению с основным режимом. Резервный режим обеспечивает только функции вывода в район ближайшего аэродрома или к аэродрому базирования.

В основном режиме управления ядро НК, образованное программно-аппаратными ресурсами, наращивают за счет соответствующих ресурсов и взаимодействия с БНК. Связь НК с системами БНК осуществляют по шинам цифрового обмена. Основной режим - режим максимальной функциональной конфигурации, в котором задействованы все основные функциональные элементы НК при числе вычислителей в каждом контрольном сечении не менее 2-х.

В основном режиме НК обеспечивает реализацию режима начальной подготовки, включающую начальную выставку БИНС на подвижном или на неподвижном основании, определяет состав бортовых навигационных датчиков и систем, характеристики их погрешностей и их модели из базы данных, определяет способ и алгоритм интегрирования сигналов навигационных датчиков и программно-алгоритмическое обеспечение для комплексной обработки сигналов БИНС и бортовых навигационных систем, осуществляет постоянный контроль исправности и достоверности передаваемых сигналов всех резервированных датчиков, систем навигации и резервированных модулей вычислительных устройств, входящих состав НК, в зависимости от их состояния осуществляет реорганизацию структуры НК и реконструкцию архитектуры модулей вычислителей НК, при необходимости осуществляет переключение режима работы НК в альтернативный режим.

НК осуществляет автоматический переход на альтернативный и резервный режимы навигации при наличии соответствующих отказов, либо вручную по команде от переключателя ПУ "Альтернативный режим", "Резервный режим", с выдачей соответствующей сигнализации.

В альтернативном режиме не работает СНС или возникает отказ в сети межмашинного обмена, или отказ одного из вычислителей, но оставшийся состав НК позволяет продолжить полет до пункта назначения или обеспечить выполнение задачи. В этом режиме продолжается работа НК путем комплексной обработки сигналов ИНС и других, исправно работающих бортовых систем навигации, осуществляется контроль всех рабочих систем и датчиков. Альтернативный (промежуточный между основным и резервным) режим включается при наличии отказов в БНС, приводящих к невозможности реализации функций НК, обеспечиваемых информацией от систем БНС, а также при возникновении более 2-х отказов модулей собственных вычислителей НК в разноименных сечениях вычислительного тракта любого из каналов управления. В альтернативном режиме задействованы все функциональные компоненты НК без участия СНС. В этом случае возможно продолжение полета в ситуации не хуже усложнения условий полета.

В резервный режим НК переходит при выявлении отказов двух вычислителей, при отказе всех бортовых систем навигации, обеспечивающих неавтономную коррекцию ИНС, или при отказе двух датчиков навигационной информации БИНС. В резервном режиме работает автономная коррекция БИНС по сигналам акселерометров, ДУС и магнитометрических датчиков измерения проекций составляющих магнитного поля Земли в связанной с ЛА системе координат. Используя алгоритмы адаптивной обработки сигналов, трехкомпонентных ДУС, ДЛУ и МД в НК организуют адаптивную резервную курсовертикаль [1, 2]. Режим резервной навигации реализуют в виде ядра НК, обособленного по всем видам ресурсов от других устройств НК, а также от систем БНК. Резервный режим обеспечивает только вывод ЛА на ближайший или заданный район аэродрома посадки.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей НК, улучшение эксплуатационных характеристик, повышение живучести, надежности и отказобезопасности комплексной навигации. Путем автономной реконфигурации архитектуры и структуры НК, обеспечивается возможность продолжения полета и выполнения задания при наличии нескольких отказавших элементов в структуре НК. Эксплуатация НК осуществляется без наземной контрольно-проверочной аппаратуры.

Предложенное техническое устройство может быть реализовано путем использования базовых элементов для вычислительных систем бортовых цифровых вычислительных машин и базовых элементов, используемых в существующих НК летательных аппаратов.

Литература

1. Патент №2564379, Бесплатформенная инерциальная курсовертикаль, МПК G01C 21/16, бюллетень №27, 2015 г. Авторы Заец В.Ф., Кулабухов В.С., Качанов Б.О., Туктарев Н.А. и др.

2. Патент №2555496, Способ для определения углов пространственной ориентации подвижного объекта, МПК G01C 21/08, G01R 33/02, бюллетень №19, 2015 г. Авторы Заец В.Ф., Кулабухов В.С., Качанов Б.О., Туктарев Н.А., Гришин Д.В.

1. Самоорганизующийся навигационный комплекс, содержащий бесплатформенную инерциальную навигационную систему (БИНС), включающую интегральный блок датчиков (ИБД), магнитометрический датчик (МД), систему воздушных сигналов (СВС), спутниковую навигационную систему (СНС), радиотехническую навигационную систему (РНС), лазерный дальномер (ЛД), оптико-электронную и астронавигационную систему (ОЭСН), отличающийся тем, что в него дополнительно введены трех или более кратно резервированные вычислительные устройства (ВУ), трех или более кратно резервированные блоки резервной навигации (БРН), трех или более кратно резервированные программно-алгоритмические модули кворумирования и реконфигурации (МКР) каждого канала входного и выходного сечения сигналов управления, датчиков и вычислителей-резервов, трех или более кратно резервированные блоки хранения базы данных на программно-алгоритмическое обеспечение (ПАО) режимов начальной подготовки (БХНВ), трех или более кратно резервированные блоки хранения моделей датчиков и бортовых систем навигации (БХМ), трех или более кратно резервированные блоки хранения ПАО комплексной обработки информации (БХКО), резервированные ВУ, соединенные между собой каналами межмашинного обмена (ММО), соединены с выходами ИБД, выполненного трех или более кратно резервированным, БРН, подключенных к соответствующим выходам ИБД, и МД, а также соединены с шинами вычислителей бортовых навигационных корректоров (БНК) и с шинами потребителей навигационной информации, при этом к шинам ВУ подключены выходы БХНВ, БХМ и БХКО.

2. Навигационный комплекс по п. 1, отличающийся тем, что для повышения живучести навигационного комплекса (НК) в случае пожара или другого повреждения блоков, трех или более кратно резервированные ВУ НК размещены в шкафах-крейтах, разнесенных по левому и правому бортам и по центру фюзеляжа ЛА, в каждом из которых могут быть реализованы по два или более резерва, соединенных по сокращенной либо полносвязной схеме.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области к автотранспорта, в частности к прогнозированию энергопотребления/расхода топлива при движении транспортного средства. Технический результат заключается в повышении эффективности прогнозирования энергопотребления.

Изобретение относится к технологиям сетевой связи. Технический результат заключается в повышении помехоустойчивости каналов связи.

Техническое решение относится области железнодорожной автоматики и телемеханики. Устройство записи и передачи данных на основе ускорения подвижного имущественного объекта, оборудованное беспроводным блоком обработки, устройством записи событий, устройством записи цифрового видеосигнала, датчиком уровня топлива и платой датчиков инерциальной навигации.

Изобретение относится к способу управления движением объекта с помощью оптической навигационной системы. Для управления движением объекта устанавливают в зоне движения объекта навигационные маяки на основе пассивной конструкции уголковых отражателей двух размеров, большего и меньшего, производят поиск сигналов от навигационных маяков, определяют положение объекта в пространстве, формируют сигналы управления для следования объекта по заданной траектории.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения координат подвижных наземных объектов, в частности железнодорожных и автотранспортных средств, особенно в автономных и частично автономных навигационных системах, передвигающихся по известным дорогам.

Изобретение относится к области систем позиционирования и навигации и может найти применение в системах и устройствах навигации подвижных объектов. Технический результат – расширение функциональных возможностей.

Изобретение относится к метрологии, в частности к системам измерения и индикации. Интегрированная система резервных приборов выполнена в виде отдельного блока и содержит датчики полного и статического давления, соединенные через устройство обработки и преобразования сигналов с вычислителем, модуль пространственной ориентации, устройство управления режимами работы, жидкокристаллический индикатор, соединенные с вычислителем, креноскоп, фотодатчик, соединенный с устройством управления режимами работы, устройство компенсации систематической составляющей смещения нуля инерциальных датчиков модуля пространственной ориентации, подключенное своим входом к модулю пространственной ориентации, а выходом к вычислителю, встроенную систему контроля, подключенную к модулю пространственной ориентации, датчикам полного и статического давления, а выходом к вычислителю.

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.

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.

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.

Изобретение относится к области навигационного приборостроения и может быть использовано в системах и устройствах навигации транспортных средств. Технический результат – расширение функциональных возможностей. Для этого система определения обновления карт включает в себя модуль формирования плана движения, формирующий на основе целевого маршрута транспортного средства, заданного заранее, и картографической информации план движения транспортного средства, включающий в себя целевое значение управления для транспортного средства в соответствии с позицией на целевом маршруте, модуль получения значений обнаружения, получающий в ассоциации с позицией на целевом маршруте значение обнаружения результатов управления, получающееся в результате управления автоматическим вождением для транспортного средства, выполняемого на основе дорожного окружения около транспортного средства, ситуации при движении транспортного средства, позиции транспортного средства и плана движения, модуль вычисления значений оценки, вычисляющий значение оценки плана движения для каждой области, и модуль определения обновления карт, определяющий необходимость обновления картографической информации для каждой области. 2 н. и 2 з.п. ф-лы,13 ил.

Изобретение относится к области измерения и может быть использовано при метрологических исследованиях навигационных приборов, использующих сигналы с вращающегося трансформатора. Технический результат - расширение функциональных возможностей за счет введения режима обеспечения воздействия радиопомех, их контроля и измерения. Для этого устройство для измерения уровня помехоустойчивости навигационных приборов содержит углозадающий узел, вал которого кинематически связан с вращающимся трансформатором и является кинематическим входом устройства, источник переменного напряжения, анализатор сигнала, подключенный к синусной и косинусной обмоткам вращающегося трансформатора, являющимся выходом устройства, трансформатор, через первичную обмотку которого источник переменного напряжения подключен к обмотке возбуждения вращающегося трансформатора, соединенные последовательно формирователь сигнала помех и буфер, выход которого подключен к вторичной обмотке трансформатора, источник радиопомех, экранирующее устройство, приемник радиопомех, анализатор радиопомех. 1 ил.

Изобретение относится к способу для определения навигационных данных и устройству для осуществления этого способа. В способе для определения навигационных данных с помощью первого навигационного устройства (310) определяют результаты измерения углов ориентации. Далее, инициализируют второе навигационное устройство (320) с помощью результатов измерения углов ориентации, определенных первым навигационным устройством (310). В оба навигационных устройства от датчикового блока поступают результаты измерения угловой скорости и ускорения для определения результатов измерения углов ориентации. В этом процессе вероятность создания ошибочных результатов измерения углов ориентации первым навигационным устройством (310) ниже заданной частоты появления ошибок углов ориентации, а вероятность создания ошибочных результатов измерения углов ориентации вторым навигационным устройством (320) выше заданной частоты появления ошибок углов ориентации. Если один из определенных результатов измерения углов ориентации отклоняется от соответствующего опорного значения углов ориентации на значение, которое больше заданного значения допуска углов ориентации, то имеет место ошибочное измерение углов ориентации. Техническим результатом изобретения является обеспечение данных об истинном курсе и углах ориентации после фазы инициализации и ориентирования навигационной системы с требуемой точностью и целостностью. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для повышения точности определения координат подвижных объектов с помощью аппаратуры длинноволновых радионавигационных систем. Способ повышения точности дифференциальной коррекции навигационных параметров в длинноволновой системе определения местоположения с помощью локальной дифференциальной подстанции (ЛДПС), позволяющий определить скорректированные расстояния до навигационного приемника пользователя Rспi (i=1, 2, …, K), которые определяются делением измеренных расстояний до навигационного приемника пользователя Rипi (i=1, 2, …, K) на коэффициент преломления ni, Rспi=Rипi/ni, (i=1, 2, …, K), который вычисляется на основе измеренных Rилi и фактических Rфлi расстояний между навигационными станциями и ЛДПС в виде ni=Rилi/Rфлi, (i=1, 2, …, K). Технический результат изобретения заключается в устранении погрешности в оценке расстояний и повышении точности определения координат навигационного приемника пользователя. 4 ил.

Изобретение относится к области навигации летательных аппаратов (ЛА) с использованием комплексного способа навигации, а также относится к области навигационных приборов для контроля и управления летательными аппаратами. Комплексный способ навигации летательных аппаратов, функционально объединяющий инерциальный способ навигации, спутниковый способ навигации и воздушно-скоростной способ навигации с использованием магнитометрических датчиков, при этом дополнительно осуществляют начальную выставку по курсу в процессе руления и разбега до момента отрыва летательного аппарата (ЛА) от ВПП, определение и списание девиации магнитометрических датчиков после набора высоты путем совершения полета по кругу, осуществляют процесс навигации в трех режимах: основной режим навигации, где инерциальную систему и систему воздушных сигналов (СВС) корректируют по сигналам спутниковой системы навигации (СНС), осуществляют двухуровневый контроль достоверности сигналов от приемника СНС и определяют погрешности измерения воздушной скорости и скорости ветра, используя сигналы СНС, альтернативный режим навигации, где инерциальную систему корректируют по сигналам СВС, которого включают при отсутствии сигналов от приемников СНС или достоверности сигналов от приемника СНС и резервный режим навигации, которого включают в случае отказа системы СНС и СВС, где используют адаптированную к возмущениям резервную систему определения углов пространственной ориентации, корректируемую по сигналам акселерометров и магнитометрических датчиков со списанной девиацией в полете, осуществляют оптимизацию коэффициентов адаптивной коррекции углов по сигналам акселерометров, в зависимости от режима полета ЛА. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей, повышение надежности работы и эффективности навигации, а также повышение точности определения навигационных параметров в случае пропадания сигналов от приемника спутниковой навигационной системы (СНС).

Изобретение относится к морской гидрометеорологии и может быть использовано для определения поля дрейфа морских льдов. Способ определения поля дрейфа морских льдов заключается в совмещении пары последовательных спутниковых изображений одного и того же участка ледовой поверхности, совмещении неподвижных деталей изображений, придании изображениям взаимно-исключающих световых или цветовых контрастов. При этом направление дрейфа определяется как отношение поперечной составляющей скорости к продольной составляющей скорости дрейфующего объекта. Пройденное расстояние по перемещению точек дрейфующего объекта, характеризующих локальный максимум высот дрейфующего объекта относительно береговых ориентиров, определяется путем построения метрик Хаусдорфа. Техническим результатом заявленного изобретения является повышение достоверности определения дрейфа льдов при совмещении изображений льдов на снимках. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для морских, воздушных и наземных объектов. Технический результат - повышение точности курсовертикали путем обеспечения непрерывной коррекции углов тангажа и крена, в частности, в условиях маневрирования летательных аппаратов (ЛА) в полете. Устройство содержит трехкомпонентный блок датчиков угловых скоростей, трехкомпонентный блок датчиков линейных ускорений, корректор курса, вычислительный блок, блок формирования матрицы направляющих косинусов, фильтр Калмана и блок формирования функций измерений. Дополнительно в устройство введены блок оптимизации, блок формирования кватернионов, блок формирования матрицы погрешностей системы, система воздушных сигналов и дифференцирующее устройство, соединенные определенным образом. В результате предоставляется возможность применить датчики угловых скоростей и линейных ускорений средней и низкой точности, в том числе микромеханического типа, так как из-за непрерывной коррекции ошибки не накапливаются. Устройство не требует начальной выставки, обладает свойством самовыставки в течение нескольких секунд и может быть использовано на всех известных типах ЛА. 1 табл., 3 ил.

Изобретение относится к способу управления движением летательного аппарата (ЛА), при котором производят предполетную подготовку ЛА с использованием математической модели ЛА, в ходе которой формируют исходные данные о динамических параметрах ЛА и опорных точках траектории определенным образом, формируют программную траекторию движения ЛА по опорным точкам, в процессе полета восстанавливают траекторию плавным переходом между опорными точками, осуществляют управление движением ЛА при помощи метода пропорционального сближения с учетом динамической коррекции программной траектории движения ЛА определенным образом при необходимости. Обеспечивается повышение точности и адекватности глобального и локального планирования траектории во время полета ЛА. 1 ил.

Изобретение относится к области навигации летательных аппаратов с использованием комплексного способа навигации и может быть использовано при осуществлении навигации высокодинамичных ЛА в сложных навигационных условиях. Технический результат - расширение функциональных возможностей навигационного комплекса, повышение живучести, надежности и отказобезопасности комплексной навигации. Для этого на основе автономной реконфигурации архитектуры и структуры НК обеспечивается возможность продолжения полета и выполнения задания при наличии нескольких отказавших элементов в структуре НК. Эксплуатация НК осуществляется без наземной контрольно-проверочной аппаратуры. НК содержит интегральный блок датчиков, выполненный трех или более кратно резервированным, магнитометрический датчик, систему воздушных сигналов, спутниковую навигационную систему, радиотехническую навигационную систему, лазерный дальномер, оптико-электронную и астронавигационную систему. В НК дополнительно введены трех или более кратно резервированные вычислительные устройства, трех или более кратно резервированные блоки резервной навигации, трех или более кратно резервированные программно-алгоритмические модули кворумирования и реконфигурации каждого канала входного и выходного сечения сигналов управления, датчиков и вычислителей-резервов, трех или более кратно резервированные блоки хранения базы данных на программно-алгоритмическое обеспечение режимов начальной подготовки, трех или более кратно резервированные блоки хранения моделей датчиков и бортовых систем навигации и трех или более кратно резервированные блоки хранения ПАО комплексной обработки информации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх