RU2015145030A

RU2015145030A - Способ обнаружения ошибок при определении углового пространственного положения с помощью магнитометрических измерений

Info

Publication number: RU2015145030A
Application number: RU2015145030A
Authority: RU
Inventors: Джон Р. МОРРИСОН; Дуглас Марк ВИД; Марк ХИКЕЙ
Original assignee: Ханивелл Интернешнл Инк.
Priority date: 2014-10-20
Filing date: 2015-10-20
Publication date: 2017-04-25
Also published as: EP3012584B1; RU2702937C2; CN105526947B; RU2015145030A3; EP3012584A1; US20160109233A1; US9719782B2; CN105526947A

Claims

1. Система бортовой радиоэлектронной аппаратуры, включающая в себя:

один или несколько источников данных об угловом пространственном положении, каждый из которых выполнен с возможностью генерирования соответствующего вычисленного решения по угловому пространственному положению;

по меньшей мере, один магнитометр, выполненный с возможностью измерения магнитного поля в рамках системы бортовой радиоэлектронной аппаратуры; и

по меньшей мере, один прибор контроля углового пространственного положения, выполненный с возможностью использования соответствующего вычисленного решения по угловому пространственному положению, полученного, по меньшей мере, с одного или нескольких источников данных об угловом пространственном положении, для представления, по меньшей мере, одной предварительной оценки по измеренному магнитному полю или предварительной оценки по модели магнитного поля Земли так, чтобы эти оценки по измеренному магнитному полю и по модели магнитного поля Земли были в единой общей системе координат;

при этом, по меньшей мере, один прибор контроля углового пространственного положения выполнен с дополнительной возможностью определения соответствующей разницы между предварительной оценкой по измеренному магнитному полю и предварительной оценкой по модели магнитного поля Земли в единой общей системе координат;

при этом, по меньшей мере, один прибор контроля углового пространственного положения выполнен с дополнительной возможностью выдачи аварийного сообщения о том, что соответствующее вычисленное решение по угловому пространственному положению, использованное для представления, по меньшей мере, или предварительной оценки по измеренному магнитному полю, или предварительной оценки по модели магнитного поля Земли, является ложным, если соответствующая разница между предварительной оценкой по измеренному магнитному полю и предварительной оценкой по модели магнитного поля Земли превышает заданное пороговое значение.

2. Система бортовой радиоэлектронной аппаратуры по п. 1, в которой, по меньшей мере, один прибор контроля углового пространственного положения выполнен с дополнительной возможностью определения того, не превышает ли уровень чувствительности, по меньшей мере, одного такого прибора при определении углового пространственного положения заданное пороговое значение;

при этом, по меньшей мере, один прибор контроля углового пространственного положения выполнен с возможностью индикации того, что разница между предварительной оценкой по измеренному магнитному полю и предварительной оценкой по модели магнитного поля Земли является недостоверной, если уровень чувствительности указанного прибора при определении углового пространственного положения будет меньше заданного порогового значения.

3. Система бортовой радиоэлектронной аппаратуры по п. 2, в которой один или несколько источников данных представляют собой множество источников данных об угловом пространственном положении, каждый из которых выполнен с возможностью генерирования соответствующей предварительной оценки по измеренному магнитному полю;

при этом, по меньшей мере, один прибор контроля углового пространственного положения выполнен с возможностью дополнительного определения того, не превышает ли разница между предварительной оценкой по модели магнитного поля Земли и соответствующей предварительной оценкой по измеренному магнитному полю, полученной с одного из множества указанных источников данных, заданного порогового значения более чем на величину соответствующей разницы между предварительной оценкой по модели магнитного поля Земли и предварительной оценкой по измеренному магнитному полю, полученной от других источников данных об угловом пространственном положении; и

при этом, по меньшей мере, один прибор контроля углового пространственного положения выполнен с возможностью указания на то, что источник данных об угловом пространственном положении, по которому разница превышает заданное пороговое значение на величину, превышающую соответствующую разницу по другим источникам данным, вышел из строя.

4. Система бортовой радиоэлектронной аппаратуры по п. 1, в которой один или несколько источников данных содержат множество источников данных об угловом пространственном положении;

при этом, по меньшей мере, один прибор контроля углового пространственного положения содержит множество таких приборов контроля, каждый из которых соответствует одному из источников данных об угловом пространственном положении из множества таких источников данных.

5. Система бортовой радиоэлектронной аппаратуры по п. 4, в которой каждый прибор контроля углового пространственного положения из указанного множества таких приборов является неотъемлемой частью соответствующего источника данных об угловом пространственном положении из указанного множества таких источников.

6. Система бортовой радиоэлектронной аппаратуры по п. 1, дополнительно содержащая датчик положения, выполненный с возможностью передачи данных о положении, по меньшей мере, на один прибор контроля углового пространственного положения, выполненный с возможностью генерирования предварительной оценки по модели магнитного поля Земли на основании - по меньшей мере, частично - полученных данных о положении.

7. Система бортовой радиоэлектронной аппаратуры по п. 6, в которой датчиком положения служит приемник глобальной навигационной спутниковой системы или инерциальная система отсчета.

8. Система бортовой радиоэлектронной аппаратуры по п. 1, в которой каждый источник данных об угловом пространственном положении из числа одного или нескольких таких источников содержит или блок воздушных сигналов и инерциальной системы (ADIRU), или опорный инерциальный блок (IRU), или блок определения курса и углового пространственного положения (AHRU).

9. Система бортовой радиоэлектронной аппаратуры по п. 1, в которой, по меньшей мере, один источник данных об угловом пространственном положении из числа одного или нескольких таких источников выполнен с возможностью передачи данных о положении, по меньшей мере, на один прибор контроля углового пространственного положения; при этом, по меньшей мере, один прибор контроля углового пространственного положения выполнен с возможностью генерирования предварительной оценки по модели магнитного поля Земли на основании - по меньшей мере, частично - полученных данных о положении.

10. Система бортовой радиоэлектронной аппаратуры по п. 1, в которой единой общей системой координат является или система координат бортовой радиоэлектронной аппаратуры, или эталонная система координат предварительного расчета по модели магнитного поля Земли.

11. Способ отслеживания ошибок при определении углового пространственного положения в системе бортовой радиоэлектронной аппаратуры, включающий в себя следующие стадии:

получение решения по угловому пространственному положению;

получение данных о географическом положении системы бортовой радиоэлектронной аппаратуры;

получение предварительной оценки по измеренному магнитному полю в системе координат бортовой радиоэлектронной аппаратуры;

вычисление предварительной оценки по модели магнитного поля Земли (ММПЗ) в эталонной системе координат на основании - по меньшей мере, частично - данных о географическом положении системы бортовой радиоэлектронной аппаратуры;

преобразование, по меньшей мере, или предварительной оценки по измеренному магнитному полю, или предварительной оценки по модели магнитного поля Земли, исходя из решения по угловому пространственному положению, таким образом, чтобы предварительная оценка по измеренному магнитному полю и предварительная оценка по модели магнитного поля Земли находились в единой общей системе координат;

определение того, не превышает ли разница между предварительной оценкой по измеренному полю Земли и предварительной оценкой по модели магнитного поля Земли в единой общей системе координат заданное пороговое значение;

подача аварийного сигнала, указывающего на то, что решение по угловому пространственному положению имеет погрешность, если указанная разница превышает заданное пороговое значение.

12. Способ по п. 11, в котором получение данных о географическом положении содержит получение данных о географическом положении или с датчика положения, или от источника данных об угловом пространственном положении, генерирующего решение по угловому пространственному положению.

13. Способ по п. 12, в котором получение данных о географическом положении с датчика положения содержит получение данных о географическом положении с приемника глобальной навигационной спутниковой системы.

14. Способ по п. 11, в котором единой общей системой координат является или система координат бортовой радиоэлектронной аппаратуры, или эталонная система координат предварительного расчета по модели магнитного поля Земли.

15. Способ по п. 11, дополнительно включающий в себя:

определение того, не превышает ли уровень чувствительности к ошибкам при определении углового пространственного положения заданное пороговое значение; и

индикацию того, что разница между предварительной оценкой по измеренному магнитному полю и предварительной оценкой по модели магнитного поля Земли не является достоверной, если уровень чувствительности к ошибкам при определении углового пространственного положения меньше заданного порогового значения.

16. Программный продукт, содержащий читаемый процессором носитель информации со встроенными программными командами; при этом указанные программные команды, при их исполнении, по меньшей мере, одним программируемым процессором, реализованы с возможностью инициирования выполнения следующих операций, по меньшей мере, одним программируемым процессором:

приема предварительной оценки по измеренному магнитному полю в системе координат бортовой радиоэлектронной аппаратуры;

вычисления предварительной оценки по модели магнитного поля Земли (ММПЗ) в эталонной системе координат на основании - по меньшей мере, частично - данных о географическом положении системы бортовой радиоэлектронной аппаратуры;

преобразования, по меньшей мере, или полученной предварительной оценки по измеренному магнитному полю, или предварительной оценки по модели магнитного поля Земли на основании решения по угловому пространственному положению, полученного от источника данных об угловом пространственном положении, таким образом, чтобы предварительная оценка по измеренному магнитному полю и предварительная оценка по модели магнитного поля Земли оказались в единой общей системе координат;

определение того, не превышает ли разница между предварительной оценкой по измеренному магнитному полю и предварительной оценкой по модели магнитного поля Земли в единой общей системе координат заданное пороговое значение; и

выдачу аварийного сигнала, указывающего на то, что решение по угловому пространственному положению имеет погрешность, если указанная разница превышает заданное пороговое значение.

17. Программный продукт по п. 16, в котором программные команды реализованы с дополнительной возможностью инициирования получения, по меньшей мере, одним программируемым процессором данных о географическом положении с датчика положения.

18. Программный продукт по п. 16, в котором единая общая система координат системы бортовой радиоэлектронной аппаратуры представляет собой или систему координат бортовой радиоэлектронной аппаратуры, или эталонную систему координат ММПЗ; при этом программные команды реализованы с дополнительной возможностью инициирования преобразования, по меньшей мере, одним программируемым процессором предварительной оценки по измеренному магнитному полю в эталонную систему координат ММПЗ или преобразования предварительной оценки по ММПЗ в систему координат бортовой радиоэлектронной аппаратуры.

19. Программный продукт по п. 16, в котором программные команды реализованы с дополнительной возможностью инициирования операции, выполняемой, по меньшей мере, одним программируемым процессором с тем, чтобы определить, не превышает ли уровень чувствительности к ошибкам при определении углового пространственного положения заданное пороговое значение.

20. Программный продукт по п. 16, в котором программные команды реализованы с дополнительной возможностью инициирования следующих операций, выполняемых, по меньшей мере, одним программируемым процессором:

индикацию того, что разница между предварительной оценкой по измеренному магнитному полю и предварительной оценкой по модели магнитного поля Земли не пригодна для того, чтобы определить, не является ли решение по угловому пространственному положению ложным, если уровень чувствительности к ошибкам при определении углового пространственного положения меньше заданного порогового значения.