RU2170410C1 - Flying vehicle navigation complex - Google Patents

Flying vehicle navigation complex Download PDF

Info

Publication number
RU2170410C1
RU2170410C1 RU2000130026A RU2000130026A RU2170410C1 RU 2170410 C1 RU2170410 C1 RU 2170410C1 RU 2000130026 A RU2000130026 A RU 2000130026A RU 2000130026 A RU2000130026 A RU 2000130026A RU 2170410 C1 RU2170410 C1 RU 2170410C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
navigation system
computer
output
inertial
Prior art date
Application number
RU2000130026A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Г.И. Волков
В.Г. Масленников
Р.Ф. Хусаинов
Original Assignee
Закрытое акционерное общество Объединенное конструкторское бюро "Русская авионика"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество Объединенное конструкторское бюро "Русская авионика" filed Critical Закрытое акционерное общество Объединенное конструкторское бюро "Русская авионика"
Priority to RU2000130026A priority Critical patent/RU2170410C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2170410C1 publication Critical patent/RU2170410C1/en

Links

Abstract

FIELD: navigational complexes of multi- mission fighters. SUBSTANCE: navigational complex includes inertial navigational system, satellite navigational system, navigational computer, navigations information recorder, internal navigational system error computer, storage unit, computer of corrections to velocity and azimuthal angle components of gyroplatform of inertial navigational system. Output of inertial navigational system is connected with first input of navigational computer and first input of recorder. Output of satellite navigational system is connected with second input of computer and second input or recorder. Output of recorder is connected with input inertial system error computer whose output is connected with of storage unit. Output of storage unit is connected with third input of navigational computer and input of velocity and azimuthal angle component correction computer whose output is connected with fourth input of computer. EFFECT: enhanced accuracy, trouble-free operation and informative capacity. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области навигации и может быть использовано в навигационных комплексах летательных аппаратов, преимущественно многоцелевых истребителей. The invention relates to the field of navigation and can be used in navigation systems of aircraft, mainly multi-role fighters.

Известен навигационный комплекс летательного аппарата [1], содержащий спутниковую навигационную систему (приемник СРНС), инерциальную навигационную систему (ИНС), навигационный вычислитель (вычислитель). Known navigation complex of the aircraft [1], containing a satellite navigation system (receiver SRNS), inertial navigation system (ANN), navigation computer (computer).

Недостатком известного навигационного комплекса является недостаточная точность выдаваемых навигационных данных. A disadvantage of the known navigation complex is the lack of accuracy of the issued navigation data.

Сущность изобретения заключается в том, что навигационный комплекс летательного аппарата, содержащий инерциальную навигационную систему, спутниковую навигационную систему, навигационный вычислитель, дополнительно содержит регистратор навигационной информации, вычислитель погрешностей инерциальной навигационной системы, энергонезависимое запоминающее устройство, вычислитель поправок к составляющим скорости и азимутальному углу гироплатформы инерциальной навигационной системы. The essence of the invention lies in the fact that the navigation system of the aircraft, comprising an inertial navigation system, satellite navigation system, navigation computer, further comprises a navigation information recorder, an error calculator for the inertial navigation system, non-volatile memory, a calculator for corrections to the components of speed and the azimuth angle of the gyro platform inertial navigation system.

При этом выход инерциальной навигационной системы соединен с первым входом навигационного вычислителя и первым входом регистратора навигационной информации, выход спутниковой навигационной системы соединен со вторым входом навигационного вычислителя и вторым входом регистратора навигационной информации, выход регистратора навигационной информации соединен с входом вычислителя погрешностей инерциальной навигационной системы, выход которого соединен с входом энергонезависимого запоминающего устройства, выход которого соединен с третьим входом навигационного вычислителя и входом вычислителя поправок к составляющим скорости и азимутальному углу гироплатформы инерциальной навигационной системы, выход которого соединен с четвертым входом вычислителя, выход которого является выходом 8 навигационной информации. The output of the inertial navigation system is connected to the first input of the navigation calculator and the first input of the navigation information recorder, the output of the satellite navigation system is connected to the second input of the navigation calculator and the second input of the navigation information recorder, the output of the navigation information recorder is connected to the input of the inertial navigation system error calculator, the output is which is connected to the input of a non-volatile storage device, the output of which is connected third input and an input of the navigation calculator calculating corrections to the velocity components and azimuthal angle gyroplatform inertial navigation system, the output of which is connected to a fourth input of the calculator, whose output is the output 8 of navigation information.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором обозначены:
1 - инерциальная навигационная система;
2 - спутниковая навигационная система;
3 - навигационный вычислитель;
4 - регистратор навигационной информации;
5 - вычислитель погрешностей инерциальной навигационной системы;
6 - энергонезависимое запоминающее устройство;
7 - вычислитель поправок к составляющим скорости и азимутальному углу гироплатформы инерциальной навигационной системы;
8 - выход навигационной информации.
The invention is illustrated in the drawing, on which are indicated:
1 - inertial navigation system;
2 - satellite navigation system;
3 - navigation computer;
4 - recorder of navigation information;
5 - error calculator inertial navigation system;
6 - non-volatile storage device;
7 - calculator corrections to the components of speed and azimuthal angle of the gyro platform inertial navigation system;
8 - output of navigation information.

Сущность изобретения не зависит от типа применяемой инерциальной навигационной системы. Повышение точности определения навигационных параметров достигается и при использовании систем со встроенным вычислителем координат и курса, и при использовании инерциальных курсовертикалей со свободной или корректируемой (полусвободной) в азимуте гироплатформой, не имеющих вычислителя координат. The invention does not depend on the type of inertial navigation system used. Improving the accuracy of determining navigation parameters is achieved by using systems with a built-in coordinate and heading calculator, and by using inertial course-and-track with free or corrected (semi-free) azimuth gyroplatform that do not have a coordinate calculator.

Ниже в качестве примера рассмотрим вариант использования в качестве инерциальной навигационной системы 1 инерциальной курсовертикали со свободной в азимуте гироплатформой. Below, as an example, we consider the option of using an inertial heading vertical with an inertial gyro platform as an inertial navigation system 1.

Навигационный вычислитель 3, вычислитель 5 погрешностей инерциальной навигационной системы, вычислитель 7 поправок к составляющим скорости и азимутальному углу гироплатформы инерциальной навигационной системы представляют собой бортовые электронно-вычислительные машины. Функции навигационного вычислителя 3, вычислителя 5 погрешностей инерциальной навигационной системы, вычислителя 7 поправок к составляющим скорости и азимутальному углу гироплатформы инерциальной навигационной системы могут выполняться также одной бортовой электронно-вычислительной машиной. The navigation computer 3, the computer 5 errors of the inertial navigation system, the computer 7 amendments to the components of speed and the azimuthal angle of the gyro platform of the inertial navigation system are on-board electronic computers. The functions of the navigation calculator 3, calculator 5 errors of the inertial navigation system, calculator 7 corrections to the speed components and the azimuthal angle of the gyro platform of the inertial navigation system can also be performed by one on-board electronic computer.

Навигационный вычислитель 3 предназначен для осуществления во время полета летательного аппарата обработки навигационной информации, поступающей от инерциальной навигационной системы 1 и от спутниковой навигационной системы 2. При этом осуществляется коррекция данных, поступающих от инерциальной навигационной системы 1 по данным спутниковой навигационной системы 2. The navigation computer 3 is designed to carry out processing of the navigation information received from the inertial navigation system 1 and the satellite navigation system 2 during the flight of the aircraft. In this case, the data received from the inertial navigation system 1 is corrected according to the data of the satellite navigation system 2.

Результатом обработки навигационной информации в навигационном вычислителе 3 являются данные о географических координатах (широте Φ и долготе λ ) летательного аппарата, высоте его полета (H), данные о составляющих скоростей летательного аппарата (северной VN, восточной VE, вертикальной VH), данные о курсе летательного аппарата (Φист).The result of processing the navigation information in the navigation computer 3 is the data on the geographical coordinates (latitude Φ and longitude λ) of the aircraft, its flight height (H), data on the components of the speeds of the aircraft (north V N , east V E , vertical V H ), data on the course of the aircraft (Φ East ).

Регистратор 4 навигационной информации представляет собой накопитель информации, в который на протяжении всего полета записываются данные, поступающие от инерциальной и спутниковой навигационных систем 1 и 2. По окончании полета эти данные используются вычислителем 5 погрешностей инерциальной навигационной системы. The navigational information recorder 4 is an information storage device into which data from the inertial and satellite navigation systems 1 and 2 are recorded throughout the flight. At the end of the flight, these data are used by the inaccuracy of the inertial navigation system calculator 5.

Вычисленные вычислителем 5 погрешностей инерциальной навигационной системы погрешности заносятся в энергонезависимое запоминающее устройство 6, в котором эти данные хранятся до следующего полета. Errors calculated by the inverter 5 inertial navigation system errors are recorded in non-volatile memory 6, in which this data is stored until the next flight.

Вычислитель 7 поправок: к составляющим скорости и азимутальному углу гироплатформы инерциальной навигационной системы на основании информации о погрешностях инерциальной навигационной системы 1, хранящейся в энергонезависимом запоминающем устройстве 6, вычисляет поправки, которые поступают в навигационный вычислитель 3 и используются им для корректировки данных, поступающих от инерциальной навигационной системы 1. Calculator 7 corrections: to the velocity components and the azimuthal angle of the gyro platform of the inertial navigation system, based on the information about the errors of the inertial navigation system 1 stored in the non-volatile memory 6, it calculates the corrections that are received in the navigation calculator 3 and used to correct the data received from the inertial navigation system 1.

Навигационный комплекс летательного аппарата работает следующим образом. The navigation system of the aircraft operates as follows.

Данные о составляющих абсолютных скоростей летательного аппарата в осях гироплатформы Vξст, Vηст, Vξст, о гироскопическом курсе ψг, об угле крена γ, об угле тангажа υ с выхода инерциальной навигационной системы 1 поступают на первые входы навигационного вычислителя 3 и регистратора 4 навигационной информации. Данные о географической широте Φ, о географической долготе λ, о составляющих относительных скоростей летательного аппарата (скоростей летательного аппарата относительно Земли) VN (северная составляющая), VE (восточная составляющая), VH (вертикальная составляющая) и данные о текущем времени (с выхода спутниковой навигационной системы 2) поступают на вторые входы навигационного вычислителя 3 и регистратора 4 навигационной информации.Data on the components of the absolute speeds of the aircraft in the axes of the gyro platform V ξst , V ηst , V ξst , on the gyroscopic course ψ g , on the roll angle γ, on the pitch angle υ from the output of the inertial navigation system 1 are received at the first inputs of the navigation calculator 3 and recorder 4 navigation information. Data on the geographical latitude Φ, on the geographical longitude λ, on the components of the relative speeds of the aircraft (aircraft speeds relative to the Earth) V N (northern component), V E (eastern component), V H (vertical component) and data on the current time ( from the output of the satellite navigation system 2) go to the second inputs of the navigation computer 3 and the recorder 4 navigation information.

Навигационный вычислитель 3 на основании данных инерциальной навигационной системы 1 производит вычисление координат и высоты полета летательного аппарата (производит интегрирование составляющих скоростей). Затем производится комплексная обработка навигационных данных, полученных от инерциальной навигационной системы 1 и спутниковой навигационной системы 2. При этом учитывается, что данные спутниковой навигационной системы 2 являются более точными и их точность не зависит от продолжительности полета, но при этом в них присутствуют высокочастотные помехи и возможны ситуации неработоспособности спутниковой навигационной системы 2 из-за присутствия радиопомех, затенения антенны и других причин. При неработоспособности спутниковой навигационной системы 2 работа навигационного комплекса осуществляется только на основании данных от инерциальной навигационной системы 1. The navigation computer 3, based on the data of the inertial navigation system 1, calculates the coordinates and flight altitude of the aircraft (integrates component speeds). Then, complex processing of the navigation data received from the inertial navigation system 1 and satellite navigation system 2 is performed. It is taken into account that the data of the satellite navigation system 2 are more accurate and their accuracy does not depend on the flight duration, but at the same time they contain high-frequency interference and there may be a situation of inoperability of the satellite navigation system 2 due to the presence of radio interference, antenna shading and other reasons. When the satellite navigation system 2 is inoperative, the operation of the navigation system is carried out only on the basis of data from the inertial navigation system 1.

На протяжении всего полета регистратор 4 навигационной информации осуществляет запись данных, полученных от инерциальной навигационной системы 1 и от спутниковой навигационной системы 2. Throughout the flight, the navigation information recorder 4 records data received from the inertial navigation system 1 and from the satellite navigation system 2.

Вычисление координат и высоты полета летательного аппарата (интегрирование составляющих скоростей) по данным инерциальной навигационной системы 1 осуществляется следующим образом. The calculation of the coordinates and flight altitude of the aircraft (integration of component speeds) according to the inertial navigation system 1 is as follows.

Перед полетом летательного аппарата навигационным вычислителем 3 производится вычисление начального значения азимутального угла гироплатформы инерциальной навигационной системы (равного стояночному курсу летательного аппарата) χ0 :

Figure 00000002

где Vξст,Vηст - составляющие (по осям гироплатформы) абсолютной скорости, измеренные инерциальной навигационной системой 1.Before the flight of the aircraft, the navigation computer 3 calculates the initial value of the azimuthal angle of the gyro platform of the inertial navigation system (equal to the parking course of the aircraft) χ 0 :
Figure 00000002

where V ξst , V ηst are the components (along the gyro platform axes) of the absolute speed, measured by the inertial navigation system 1.

Вычисляются составляющие (по осям гироплатформы) угловой скорости вращения Земли Uξ0,Uη0,Uξ0 :
Uξ0= UcosΦ0cosχ0; (2)
Uη0= UcosΦ0sinχ0; (3)
U= UsinΦ0, (4)
где U - угловая скорость вращения Земли, Φ0 - географическая широта точки стоянки летательного аппарата.
The components (along the gyro platform axes) of the angular velocity of the Earth's rotation U ξ0 , U η0 , U ξ0 are calculated :
U ξ0 = UcosΦ 0 cosχ 0 ; (2)
U η0 = UcosΦ 0 sinχ 0 ; (3)
U = UsinΦ 0 , (4)
where U is the angular velocity of the Earth’s rotation, Φ 0 is the geographical latitude of the aircraft parking lot.

Вычисляются начальные значения отклонения горизонтальных осей гироплатформы θ M ξ0 M η0 :

Figure 00000003

Figure 00000004

где e2 = 0,0066934216.The initial values of the deviation of the horizontal axes of the gyro platform θ are calculated M ξ0 , θ M η0 :
Figure 00000003

Figure 00000004

where e 2 = 0.0066934216.

Вычисляются фактические значения скомпенсированных постоянных дрейфов гироскопов:

Figure 00000005

Figure 00000006

ωζф0= KVξст0-Uζ0, (9)
где K - масштабный коэффициент, R - радиус Земли, на который настроена инерциальная навигационная система.The actual values of the compensated constant drift of the gyroscopes are calculated:
Figure 00000005

Figure 00000006

ω ζφ0 = KV ξst0 -U ζ0 , (9)
where K is the scale factor, R is the radius of the Earth, which is tuned inertial navigation system.

Вычисляются добавочные дрейфы ωξдоб0ηдоб0ζдоб0, обусловленные методическими погрешностями начальной выставки:

Figure 00000007

Figure 00000008

ωζдоб0= -θη0Uξ0ξ0Uη0, (12)
где Rξ,Rη - радиусы кривизны земного эллипсоида по сечениям, проходящим через оси гироплатформы, R0 - вспомогательный параметр.Additional drifts ω ξdob0 , ω ηdob0 , ω ζdob0 , due to the methodological errors of the initial exhibition, are calculated :
Figure 00000007

Figure 00000008

ω ζ add0 = η0 U ξ0 + θ ξ0 U η0 , (12)
where R ξ , R η are the radii of curvature of the earth's ellipsoid along the sections passing through the axis of the gyro platform, R 0 is an auxiliary parameter.

Вычисляются поправки на постоянные дрейфы гироскопов к измеренным линейным скоростям ωξдр0ηдр0 :
ωξдр0= Rωηф0; (13)
ωηдр0= -Rωξф0. (14)
Решается система дифференциальных уравнений движения гироплатформы под воздействием методических погрешностей:

Figure 00000009

где ΔV M ξ ,ΔV M η - погрешности (методические) инерциальной навигационной системы 1 в определении составляющих абсолютных скоростей, θ M ξ M η M ζ - погрешности (методические) инерциальной навигационной системы 1 в определении вертикали и курса.The corrections for the constant drift of the gyroscopes to the measured linear velocities ω ξdr0 , ω ηdr0 are calculated :
ω ξдр0 = Rω ηф0 ; (thirteen)
ω ηдр0 = -Rω ξф0 . (14)
The system of differential equations of gyro platform motion is solved under the influence of methodological errors:
Figure 00000009

where ΔV M ξ , ΔV M η - errors (methodological) of the inertial navigation system 1 in determining the components of the absolute speeds, θ M ξ , θ M η , θ M ζ - errors (methodological) inertial navigation system 1 in determining the vertical and heading.

Вычисляется дрейф азимутального гироскопа ωζ0 :
ωζ0= ωζф0ζдоб0. (16)
При этом начальные значения θ M ξ0 M η0 параметров θ M ξ M η вычисляются по формулам (5) и (6), а начальные значения ΔV M ξ0 ,ΔV M η0 M ζ0 параметров ΔV M ξ ,ΔV M η M ζ принимаются равными нулю.
The azimuthal gyroscope drift ω ζ0 is calculated:
ω ζ0 = ω ζφ0 + ω ζ add0 . (16)
Moreover, the initial values of θ M ξ0 , θ M η0 parameters θ M ξ , θ M η are calculated by formulas (5) and (6), and the initial values ΔV M ξ0 , ΔV M η0 , θ M ζ0 ΔV parameters M ξ , ΔV M η , θ M ζ taken equal to zero.

Вычисляются абсолютные скорости для счисления Vξ,Vη :
Vξ= Vξстξдоб0-ΔV M ξ ; (17)
Vη= Vηстηдоб0-ΔV M η . (18)
Вычисляются абсолютные угловые скорости uξ,uη :

Figure 00000010

Figure 00000011

Вычисляются абсолютные ускорения aξ,aη,aζ :
Figure 00000012

Figure 00000013

Figure 00000014

где β = 0,05317,
Figure 00000015
= H - вертикальная скорость, a - большая полуось земного эллипсоида (a = 6378245 м).The absolute velocities for calculating V ξ , V η are calculated:
V ξ = V ξst ξ to 0 -ΔV M ξ ; (17)
V η = V ηst ηdob0 -ΔV M η . (18)
The absolute angular velocities u ξ , u η are calculated:
Figure 00000010

Figure 00000011

The absolute accelerations a ξ , a η , a ζ are calculated:
Figure 00000012

Figure 00000013

Figure 00000014

where β = 0.055317,
Figure 00000015
= H is the vertical velocity, a is the semimajor axis of the earth's ellipsoid (a = 6378245 m).

Вычисляются радиусы кривизны меридиана M, первого вертикала N и параметр R0:

Figure 00000016

Figure 00000017

Figure 00000018

Вычисляются азимут гироплатформы χ и истинный курс φИКВ :
Figure 00000019

φИКВ= φг+χ. (28)
Вычисляются скорости в осях сопровождающего трехгранника VN, VE:
VN= Vξcosχ+Vηsinχ; (29)
VE= Vξsinχ-Vηcosχ-NUcosΦИКВ. (30)
Вычисляются географическая широта ΦИКВ и географическая долгота λИКВ :
Figure 00000020

Figure 00000021

После окончания полета вычислителем 5 погрешностей инерциальной навигационной системы производится комплексная обработка данных, собранных во время полета регистратором 4 навигационной информации. Комплексная обработка информации производится с использованием известных методов идентификации источников погрешностей инерциальных навигационных систем, например с использованием фильтра Калмана [2]. При этом расчеты производятся как в прямом, так и обратном времени. В процессе этой обработки производится расчет следующих погрешностей инерциальной навигационной системы 1:
ωξn, ωηn, ωζn - недокомпенсированные постоянные составляющие дрейфов гироскопов;
ωξξ, ωξη - дрейфы гироскопа с измерительной осью ξ , пропорциональные действующим ускорениям по осям ξ и η соответственно;
ωηξ, ωηη - дрейфы гироскопа с измерительной осью η , пропорциональные действующим ускорениям по осям ξ и η соответственно;
Δmξ, Δmη - погрешности масштабных коэффициентов акселерометров;
ΔVξb, ΔVηb - скомпенсированные перед полетом постоянные дрейфы гироскопов.The radii of curvature of the meridian M, the first vertical N, and the parameter R 0 are calculated:
Figure 00000016

Figure 00000017

Figure 00000018

The azimuth of the gyro platform χ and the true course φ of the ICV are calculated:
Figure 00000019

φ IKV = φ g + χ. (28)
The velocities in the axes of the accompanying trihedron V N , V E are calculated:
V N = V ξ cosχ + V η sinχ; (29)
V E = V ξ sinχ-V η cosχ-NUcosΦ IKV . (thirty)
The geographical latitude Φ IKV and the geographic longitude λ IKV are calculated:
Figure 00000020

Figure 00000021

After the flight, the calculator 5 errors of the inertial navigation system performs complex processing of data collected during the flight by the recorder 4 navigation information. Comprehensive information processing is carried out using well-known methods for identifying the sources of errors of inertial navigation systems, for example, using the Kalman filter [2]. In this case, the calculations are made both in direct and reverse time. In the process of this processing, the following errors of the inertial navigation system 1 are calculated:
ω ξn , ω ηn , ω ζn are the uncompensated constant components of the gyro drifts;
ω ξξ , ω ξη are the drifts of the gyroscope with the measuring axis ξ, proportional to the acting accelerations along the axes ξ and η, respectively;
ω ηξ , ω ηη are the drifts of the gyroscope with the measuring axis η, proportional to the effective accelerations along the axes ξ and η, respectively;
Δm ξ , Δm η - errors of scale factors of accelerometers;
ΔV ξb , ΔV ηb - compensated before the flight constant drifts of gyroscopes.

Дополнительно с помощью фильтра Калмана четвертого порядка, в качестве вектора измерений которого используется высота и вертикальная скорость, полученные с использованием информации инерциальной навигационной системы 1 и спутниковой навигационной системы 2, формируются оценки постоянной составляющей погрешности и погрешности масштабного коэффициента вертикального акселерометра ( Δaζn, Δmζ ).Additionally, using a fourth-order Kalman filter, the measurement vector of which uses the height and vertical speed obtained using information from the inertial navigation system 1 and satellite navigation system 2, estimates of the constant component of the error and the error of the scale factor of the vertical accelerometer (Δa ζn , Δm ζ )

Результаты расчета величин ωξn, ωηn, ωζn, ωξξ, ωξη, ωηξ, ωηη, Δmξ, Δmη, ΔVξb, ΔVηb, Δaζn, Δmζ из вычислителя 5 погрешностей инерциальной навигационной системы поступают в энергонезависимое запоминающее устройство 6.The results of calculating the quantities ω ξn , ω ηn , ω ζn , ω ξξ , ω ξη , ω ηξ , ω ηη , Δm ξ , Δm η , ΔV ξb , ΔV ηb , Δa ζn , Δm ζ from the calculator 5 errors of the inertial navigation system are non-volatile storage device 6.

Перед вторым и последующими полетами начальный угол χ0 ориентации гироплатформы инерциальной навигационной системы 1 в азимуте формируется в соответствии с соотношением:

Figure 00000022

Также на основании информации, записанной в энергонезависимом запоминающем устройстве 6, вычислитель 7 поправок к составляющим скорости и азимутальному углу гироплатформы инерциальной навигационной системы производит вычисление поправок ΔVNb, ΔVEb и Δχb исходя из следующих соотношений:
Figure 00000023

Результаты вычислений поправок ΔVNb, ΔVEb и Δχb из вычислителя 7 поправок к составляющим скорости и азимутальному углу гироплатформы инерциальной навигационной системы поступают на четвертый вход навигационного вычислителя 3. При этом также параметры ΔVξb и ΔVηb из энергонезависимого запоминающего устройства 6 на третий вход навигационного вычислителя 3. Навигационный вычислитель формирует скорости в осях сопровождающего трехгранника в виде:
Figure 00000024

При этом истинный курс формируется в виде:
φИКВ= φИКВ-Δχb. (36)
Затем вычисляются географические координаты летательного аппарата путем интегрирования угловых скоростей:
Figure 00000025

Figure 00000026

Вычисленные географические координаты, высота и составляющие скоростей летательного аппарата выдаются на выход 8 навигационной информации и передаются потребителям.Before the second and subsequent flights, the initial orientation angle χ 0 of the gyro platform of the inertial navigation system 1 in azimuth is formed in accordance with the ratio:
Figure 00000022

Also, based on the information recorded in the non-volatile memory 6, the calculator 7 corrections to the velocity components and the azimuthal angle of the gyro platform of the inertial navigation system calculates the corrections ΔV Nb , ΔV Eb and Δχ b based on the following relationships:
Figure 00000023

The calculation results of the corrections ΔV Nb , ΔV Eb and Δχ b from the calculator 7 corrections to the velocity components and the azimuthal angle of the gyro platform of the inertial navigation system are supplied to the fourth input of the navigation calculator 3. Moreover, the parameters ΔV ξb and ΔV ηb from the non-volatile memory 6 to the third input navigation computer 3. The navigation computer generates speeds in the axes of the accompanying trihedron in the form:
Figure 00000024

In this case, the true course is formed in the form:
φ IKV = φ IKV -Δχ b . (36)
Then, the geographical coordinates of the aircraft are calculated by integrating the angular velocities:
Figure 00000025

Figure 00000026

The calculated geographical coordinates, altitude and speed components of the aircraft are issued to the output 8 of navigation information and transmitted to consumers.

В случае неработоспособности спутниковой навигационной системы 2 (например, из-за неработоспособности спутников, наличия радиопомех и т.д.), о чем свидетельствует отсутствие сигнала исправности на выходе спутниковой навигационной системы 2, вычисление географических координат, высоты, составляющих скоростей и курса летательного аппарата производится на основании данных только инерциальной навигационной системы. Но при этом производится их корректировка с учетом данных, полученных от спутниковой навигационной системы 2 (до момента потери работоспособности спутниковой навигационной системой 2) и поправок, поступающих с вычислителя 7 поправок к составляющим скорости и азимутальному углу гироплатформы инерциальной навигационной системы. If the satellite navigation system 2 is inoperative (for example, due to satellite inoperability, the presence of radio interference, etc.), as evidenced by the absence of a service signal at the output of satellite navigation system 2, the calculation of geographical coordinates, altitude, speed components and aircraft heading based on data from an inertial navigation system only. But at the same time, they are adjusted based on the data received from the satellite navigation system 2 (until the satellite navigation system 2 is inoperative) and the corrections received from the calculator 7 corrections to the speed components and the azimuthal angle of the gyro platform of the inertial navigation system.

Предварительная оценка результатов эффективности использования изобретения в навигационном комплексе самолета-истребителя показала, что реализация изобретения позволяет уменьшить погрешности автономного инерциального счисления координат в полете в 3-4 раза, погрешности гирокомпасирования - на порядок. A preliminary assessment of the results of the effectiveness of using the invention in the navigation system of a fighter aircraft showed that the implementation of the invention allows to reduce the errors of autonomous inertial reckoning of coordinates in flight by 3-4 times, the errors of gyrocompassing - by an order of magnitude.

Таким образом, предлагаемое изобретение обеспечивает повышение точности, отказоустойчивости и информативности навигационного комплекса летательного аппарата. Thus, the present invention provides improved accuracy, fault tolerance and information content of the navigation system of the aircraft.

Представленные чертежи и описание предлагаемого изобретения позволяют, используя существующую элементную базу, изготовить его промышленным способом и использовать в навигационных системах летательных аппаратов: многофункциональных истребителей, вертолетов и т.п., что характеризует предлагаемое изобретение как промышленно применимое. The presented drawings and the description of the invention allow, using the existing element base, to manufacture it industrially and use it in the navigation systems of aircraft: multi-functional fighters, helicopters, etc., which characterizes the invention as industrially applicable.

Источники информации
1. Глобальная спутниковая радионавигационная система ГЛОНАСС. Под ред. В. Н. Харисова, А. И. Перова, В.А. Болдина. М.: ИПРЖР, 1998, с. 374, рис. 16.7.а.
Sources of information
1. Global satellite radio navigation system GLONASS. Ed. V.N. Kharisova, A.I. Perova, V.A. Boldin. M .: IPRZhR, 1998, p. 374, fig. 16.7.a.

2. Летные испытания пилотажно-навигационных комплексов самолетов и вертолетов. Е.Г. Харин и др. М.: Машиностроение, 1985, с. 46-49, 55-49. 2. Flight tests of flight and navigation systems of aircraft and helicopters. E.G. Harin et al. M .: Mechanical Engineering, 1985, p. 46-49, 55-49.

Claims (1)

Навигационный комплекс летательного аппарата, содержащий инерциальную навигационную систему, спутниковую навигационную систему и навигационный вычислитель, отличающийся тем, что он дополнительно содержит регистратор навигационной информации, вычислитель погрешностей инерциальной навигационной системы, энергонезависимое запоминающее устройство, вычислитель поправок к составляющим скорости и азимутальному углу гироплатформы инерциальной навигационной системы, при этом выход инерциальной навигационной системы соединен с первым входом навигационного вычислителя и первым входом регистратора навигационной информации, выход спутниковой навигационной системы соединен со вторым входом навигационного вычислителя и вторым входом регистратора навигационной информации, выход регистратора навигационной информации соединен с входом вычислителя погрешностей инерциальной навигационной системы, выход которого соединен с входом энергонезависимого запоминающего устройства, выход которого соединен с третьим входом навигационного вычислителя и входом вычислителя поправок к составляющим скорости и азимутальному углу гироплатформы инерциальной навигационной системы, выход которого соединен с четвертым входом вычислителя, выход которого является выходом навигационной информации. An aircraft navigation system comprising an inertial navigation system, a satellite navigation system and a navigation computer, characterized in that it further comprises a navigation information recorder, an error calculator for an inertial navigation system, a non-volatile memory device, a calculator for corrections to the speed components and the azimuthal angle of the gyro platform inertial navigation system while the output of the inertial navigation system is connected to the first the input of the navigation computer and the first input of the navigation information recorder, the output of the satellite navigation system is connected to the second input of the navigation computer and the second input of the navigation information recorder, the output of the navigation information recorder is connected to the input of the inertial navigation system error calculator, the output of which is connected to the input of the non-volatile storage device, the output which is connected to the third input of the navigation computer and the input of the computer It is equal to the velocity components and the azimuthal angle of the gyro platform of the inertial navigation system, the output of which is connected to the fourth input of the computer, the output of which is the output of navigation information.
RU2000130026A 2000-11-30 2000-11-30 Flying vehicle navigation complex RU2170410C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000130026A RU2170410C1 (en) 2000-11-30 2000-11-30 Flying vehicle navigation complex

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000130026A RU2170410C1 (en) 2000-11-30 2000-11-30 Flying vehicle navigation complex

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2170410C1 true RU2170410C1 (en) 2001-07-10

Family

ID=20242800

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000130026A RU2170410C1 (en) 2000-11-30 2000-11-30 Flying vehicle navigation complex

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2170410C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2463560C1 (en) * 2011-05-17 2012-10-10 Открытое акционерное общество "Раменский приборостроительный завод" (ОАО "РПЗ") Navigation system
RU2465555C1 (en) * 2011-04-28 2012-10-27 Открытое акционерное общество "Раменский приборостроительный завод" (ОАО "РПЗ") Navigation system
RU2487419C1 (en) * 2012-02-06 2013-07-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) System for complex processing of information of radio navigation and self-contained navigation equipment for determining real values of aircraft navigation parameters

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2465555C1 (en) * 2011-04-28 2012-10-27 Открытое акционерное общество "Раменский приборостроительный завод" (ОАО "РПЗ") Navigation system
RU2463560C1 (en) * 2011-05-17 2012-10-10 Открытое акционерное общество "Раменский приборостроительный завод" (ОАО "РПЗ") Navigation system
RU2487419C1 (en) * 2012-02-06 2013-07-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) System for complex processing of information of radio navigation and self-contained navigation equipment for determining real values of aircraft navigation parameters

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1277401C (en) Method for determining the heading of an aircraft
US6493631B1 (en) Geophysical inertial navigation system
US5400254A (en) Trace display apparatus for a navigation system
US6246960B1 (en) Enhanced integrated positioning method and system thereof for vehicle
US6389333B1 (en) Integrated flight information and control system
Bekir Introduction to modern navigation systems
JP4014642B2 (en) GPS / IRS global positioning method and device with integrity loss countermeasures
CN112432642B (en) Gravity beacon and inertial navigation fusion positioning method and system
US9453921B1 (en) Delayed-based geographic position data generation system, device, and method
CN102538790A (en) Method for solving difference of gyroscope parameters in inertial navigation
US20020188386A1 (en) GPS based terrain referenced navigation system
CN111443363A (en) Satellite navigation deception identification method and device
Avrutov Autonomous determination of initial latitude with an inertial measuring unit
RU2277696C2 (en) Integrated satellite inertial-navigational system
RU2170410C1 (en) Flying vehicle navigation complex
US5451963A (en) Method and apparatus for determining aircraft bank angle based on satellite navigational signals
CN111397602A (en) High-precision positioning method and device integrating broadband electromagnetic fingerprint and integrated navigation
JP3421706B2 (en) On-board positioning device
RU2334199C1 (en) Inertial-satellite navigation system with combination application of satellite data
RU2071034C1 (en) Navigational complex
Needham et al. Impact of gravity modeling error on integrated GNSS/INS coasting performance
RU2293950C1 (en) Flying vehicle navigation complex
CN114877881A (en) Fusion method and fusion system for course angle measurement data of unmanned aerial vehicle
RU2313067C2 (en) Method of determination of flying vehicle navigational parameters and device for realization of this method
RU17364U1 (en) AIRCRAFT NAVIGATION COMPLEX

Legal Events

Date Code Title Description
RH4A Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation

Effective date: 20131115

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181201