Открытый доступ Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ предоставлен  Доступ закрыт Только для подписчиков

Том 10, № 2 (2019)

Article

Synthesis of Calibration Programs for an Accelerometer Unit of Strapdown INS: An Invariant Approach

Egorov Y., Dzuev A., Popov E.

Аннотация

The paper considers the synthesis of the calibration programs for an accelerometer unit of strapdown inertial navigation systems (INS) and estimation of the accuracy characteristics they provide. The study is carried out in the framework of an invariant approach. The synthesis criteria and additional requirements that the calibration programs must meet are formulated. A comparative analysis of accuracy characteristics of different calibration programs has been performed.

Gyroscopy and Navigation. 2019;10(2):70-76
pages 70-76 views

Initial Alignment of SINS Measuring Unit and Estimation of Its Errors Using Satellite Phase Measurements

Emel’yantsev G., Stepanov A., Blazhnov B.

Аннотация

The paper addresses the problem of initial alignment and periodical estimation of gyro drifts and accelerometer errors in a strapdown inertial navigation system (SINS) on fiber-optic gyros (FOG) of navigation grade onboard a marine vehicle, using satellite phase measurements from multi-antenna equipment. The problem is solved through constructing a tightly-coupled INS/GNSS system which comprises an inertial measuring unit (IMU) of SINS, and a multi-antenna satellite module. The satellite module has two antenna baselines and employs receivers with a common reference oscillator. Based on the SINS data, the ambiguity of phase measurements is excluded, and false measurements are sorted out. The results of joint processing of the bench test data for the navigation grade FOG-based IMU (designed by Concern CSRI Elektropribor, JSC) and a virtual simulated satellite module are presented. The data processing was carried out using the algorithms of integrated system construction in MATLAB (Simulink) package.

Gyroscopy and Navigation. 2019;10(2):62-69
pages 62-69 views

Selected Features of Autonomous Underwater Robot Dynamics under Near-Bottom Equidistant Motion Control

Kiselev L., Medvedev A.

Аннотация

Search and survey missions of an autonomous underwater robot are usually associated with motion along equidistant trajectories near the bottom. The most difficult problem here is to control motion in a vertical plane in presence of obstacles in the bottom relief along the motion route. When the obstacles are detected using a multi-channel front-viewing echolocation system, equidistant motion of the vehicle is provided with tracking of the bottom relief profile. The dynamic model of motion with specific requirements for the structure and control parameters is studied. Comparative analysis of the dynamic properties of control system depending on the design and functional features of the actuating elements and the range-measuring echolocation system is presented.

Gyroscopy and Navigation. 2019;10(2):90-98
pages 90-98 views

Analytical Algorithm for Attitude and Heading Estimation Aided by Maneuver Classification

Al Mansour M., Chouaib I., Jafar A., Potapov A.

Аннотация

This paper presents a modified adaptive analytical algorithm for attitude and heading estimation. The analytical algorithm is based on the fusion of IMU, magnetometers and the velocity data from GPS. The kinematic Euler angles are first calculated based on the output of the rate gyros, then the calculated angle errors are compensated using the output of each of the accelerometers, magnetometers, and the velocity taken from a GPS receiver, without the need to model the systematic and random errors of the used sensors; Kalman filter is not used. The algorithm will be adaptive based on the maneuver classification, the filters’ parameters will be tuned depending on the maneuver intensity: No, Low, or High maneuver. The main contribution of this paper is to build an attitude and heading estimation algorithm (analytical algorithm) without using Kalman filter; this algorithm will be made adaptive based on the maneuver classification algorithm which was developed using logistic regression technique based on IMU output. Computer simulation with simulated and real flight data showed that the adaptive analytical algorithm has acceptable results compared to EKF.

Gyroscopy and Navigation. 2019;10(2):77-89
pages 77-89 views

Satellite Navigation of Lunar Orbiting Spacecraft and Objects on the Lunar Surface

Mikrin E., Mikhailov M., Orlovskii I., Rozhkov S., Krasnopol’skii I.

Аннотация

A concept of a global lunar navigation satellite system (GLNSS) based on the existing navigation infrastructure of the GLONASS is proposed. It is supposed to be implemented through the creation of a constellation of navigation satellites in the Earth orbit to serve the needs of both lunar spacecraft and objects on the lunar surface. Two variants for the deployment of the orbital constellation are considered. The navigation solution in the vicinity of the Moon was simulated using signals from the proposed GLNSS. The accuracy of the GLNSS navigation solutions has been estimated for all types of users.

Gyroscopy and Navigation. 2019;10(2):54-61
pages 54-61 views

GPS Based Navigation Systems in Difficult Environments

Schmidt G.

Аннотация

Position, velocity, and timing (PVT) signals from the Global Positioning System (GPS) are used throughout the world but the availability and reliability of these signals in all environments has become a subject of concern for both civilian and military applications. This presentation summarizes recent advances in navigation sensor technology, including GPS, inertial, and other navigation aids that address these concerns. Also addressed are developments in sensor integration technology with several examples described, including the Bluefin-21 system mechanization.

Gyroscopy and Navigation. 2019;10(2):41-53
pages 41-53 views

Calibration of Integral Magnetometer Linear Model Coefficients Using Simultaneous Measurements of a Three-Axis Gyro

Vasilyuk N.

Аннотация

The paper considers a problem of calibration of a three-axis magnetometer integrated in a complex electronic device. Known methods of calibration based on the ellipsoid approximation of the geometric locus of magnetometer measurements provide only partial calibration and determine only the symmetrical part of the magnetic permeability matrix. The orthogonal part of the matrix remains undetermined. The proposed algorithm makes it possible to find the full matrix of magnetic permeability with the use of device rotation and additional measurements made by a three-axis gyro.

Gyroscopy and Navigation. 2019;10(2):99-110
pages 99-110 views

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».