RU2178147C1 - Complex navigation system - Google Patents

Complex navigation system Download PDF

Info

Publication number
RU2178147C1
RU2178147C1 RU2000124858A RU2000124858A RU2178147C1 RU 2178147 C1 RU2178147 C1 RU 2178147C1 RU 2000124858 A RU2000124858 A RU 2000124858A RU 2000124858 A RU2000124858 A RU 2000124858A RU 2178147 C1 RU2178147 C1 RU 2178147C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
adder
output
sna
navigation system
integrator
Prior art date
Application number
RU2000124858A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.С. Никулин
Г.И. Герасимов
А.А. Горелов
Г.И. Джанджгава
А.И. Колосов
О.И. Куколевский
А.А. Никулина
М.И. Орехов
А.П. Рогалев
А.А. Семаш
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Раменское приборостроительное конструкторское бюро"
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 Открытое акционерное общество "Раменское приборостроительное конструкторское бюро" filed Critical Открытое акционерное общество "Раменское приборостроительное конструкторское бюро"
Priority to RU2000124858A priority Critical patent/RU2178147C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2178147C1 publication Critical patent/RU2178147C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: navigation equipment. SUBSTANCE: proposed system is designed for use in mix of complexes of navigation equipment of aircraft. System comprising autonomous navigation system, satellite navigation system, two integrators, two correction filters and four adders is supplemented with two amplifiers, two adders, two integrators, delay line and differential element which ensures increase of precision of determination of coordinates of position and speed of aircraft. EFFECT: increased precision of complex navigation system. 2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области авиационного приборостроения. The invention relates to the field of aviation instrumentation.

Системы измерения координат и скорости являются одними из основных навигационных средств на борту самолетов и вертолетов. От качества и надежности их работы во многом зависит эффективность применения этих летательных аппаратов (ЛА). Coordinate and speed measurement systems are one of the main navigational aids on board aircraft and helicopters. The quality and reliability of their work largely determines the effectiveness of the use of these aircraft (LA).

На борту современных летательных аппаратов (ЛА) широкое применение нашли автономные навигационные системы (АНС). Описание некоторых из них приведено в книге Помыкаева И. И, Селезнева В. П. , Дмитроченко Л. А. "Навигационные приборы и системы". М. : Машиностроение, 1983. On board modern aircraft (LA), autonomous navigation systems (ANS) are widely used. A description of some of them is given in the book of I. Pomykaev, V. P. Seleznev, L. A. Dmitrochenko, “Navigation Instruments and Systems”. M.: Mechanical Engineering, 1983.

АНС, как правило, объединяют в своем составе датчики курса, вертикали, ускорения и скорости и служат для измерения и выдачи потребителям координат и скорости ЛА. ANSs, as a rule, combine in their composition sensors of course, vertical, acceleration and speed and are used to measure and issue to consumers the coordinates and speed of the aircraft.

Для автономного измерения курса, крена и тангажа на борту современных ЛА широкое применение нашли системы на основе гироскопических и магнитных устройств - курсовые системы (КС), гировертикали (ГВ), курсовертикали (KB) и инерциальные навигационные системы (ИНС). Описание некоторых из них приведено в вышеупомянутой книге "Навигационные приборы и системы" (глава 4) и книге "Аппаратура измерения курса и вертикали на воздушных судах гражданской авиации". М. : Машиностроение, 1989. For autonomous measurement of heading, roll and pitch aboard modern aircraft, systems based on gyroscopic and magnetic devices - course systems (CS), gyroverticals (GV), course verticals (KB) and inertial navigation systems (INS) are widely used. Some of them are described in the aforementioned book "Navigation Instruments and Systems" (chapter 4) and the book "Instruments for Heading and Vertical Measurement on Civil Aircraft". M.: Mechanical Engineering, 1989.

Для автономного измерения скорости на борту современных ЛА широкое применение нашли системы на основе гироскопических, аэрометрических и доплеровских устройств - ИНС, системы воздушных сигналов (СВС) и доплеровские измерители скорости (ДИС). Описание некоторых из них приведено в вышеупомянутой книге "Навигационные приборы и системы" (главы 2, 3, 7). For autonomous measurement of speed on board modern aircraft, systems based on gyroscopic, aerometric and Doppler devices — ANNs, airborne signal systems (SHS) and Doppler speed meters (DIS) —was widely used. A description of some of them is given in the aforementioned book "Navigation Instruments and Systems" (chapters 2, 3, 7).

В составе бортового оборудования ЛА всегда присутствуют, в какой-либо комбинации системы для одновременного измерения курса, крена, тангажа, ускорения и скорости. Например, это могут быть одновременно КС+ГВ+ДИС, или KB+СВС, или ИНС. В составе АНС возможны и другие комбинации автономных датчиков для измерения курса, крена, тангажа, ускорения и скорости. As part of the airborne equipment, aircraft are always present, in any combination of a system for simultaneously measuring heading, roll, pitch, acceleration and speed. For example, it can be simultaneously KS + GV + DIS, or KB + SHS, or ANN. As part of the ANS, other combinations of autonomous sensors are also possible to measure heading, roll, pitch, acceleration and speed.

Кроме этого, для целей резервирования, в составе бортового оборудования ЛА одновременно применяют несколько датчиков для измерения однотипных параметров. Так, очень типичными для оборудования современных самолетов являются следующие комбинации автономных датчиков для измерения курса, крена, тангажа, ускорения и скорости - ИНС+KB+СВС и ИНС+ИНС+KB+СВС+ДИС. Для оборудования современных вертолетов типичными являются следующие комбинации автономных датчиков для измерения курса, крена, тангажа, ускорения и скорости - ИНС+KB+ДИСС+СВС и КС+ГВ+ГВ+СВС+ДИС. In addition, for backup purposes, as part of the aircraft’s onboard equipment, several sensors are simultaneously used to measure the same parameters. So, the following combinations of autonomous sensors for measuring heading, roll, pitch, acceleration and speed — INS + KB + SHS and INS + INS + KB + SHS + DIS are very typical for the equipment of modern aircraft. The following combinations of autonomous sensors for measuring heading, roll, pitch, acceleration and speed are typical for the equipment of modern helicopters - ANN + KB + DISS + SHS and KS + GV + GV + SHS + DIS.

На основе данных о курсе, крене, тангаже, ускорении и скорости в составе АНС определяют значения составляющих вектора путевой скорости в земной (географической и/или ортодромической) системе координат и осуществляют счисление координат местоположения ЛА. Based on the data on the heading, roll, pitch, acceleration and speed, the ANS determines the values of the components of the ground speed vector in the earth (geographical and / or orthodromic) coordinate system and calculates the coordinates of the location of the aircraft.

Гироскопические датчики курса, крена и тангажа из состава КС, ГВ, KB и ИНС, как правило, недостаточно точны и имеют увеличивающуюся во времени погрешность. Gyroscopic sensors for heading, roll and pitch from the composition of KS, GV, KB and ANN, as a rule, are not accurate enough and have an error that increases with time.

Датчики ускорения и скорости так же, как правило, имеют достаточно большие погрешности и координаты, полученные счислением скорости, будут недостаточно точны и так же будут содержать увеличивающуюся во времени погрешность. Acceleration and velocity sensors also, as a rule, have sufficiently large errors and the coordinates obtained by calculating the speed will not be accurate enough and will also contain an error that increases with time.

Таким образом, основным недостатком АНС является недостаточная точность определения скорости и координат местоположения ЛА. В составе бортового оборудования ЛА этот недостаток АНС устраняют путем периодической коррекции данных по скорости и координатам от других высокоточных, но неавтономных систем. Thus, the main disadvantage of the ANS is the lack of accuracy in determining the speed and location coordinates of the aircraft. As part of the aircraft's onboard equipment, this ANS deficiency is eliminated by periodically correcting data for speed and coordinates from other high-precision, but non-autonomous systems.

Как следует из вышеупомянутой книги "Навигационные приборы и системы" (глава 8, 9), а также книги Ярлыкова М. С. "Статистическая теория радионавигации". М. : Радио и связь, 1985, для этих целей могут быть использованы данные от радиотехнических систем дальней и ближней навигации, корреляционно-экстремальных навигационных систем по различным геофизическим полям Земли, астросистем и др. As follows from the aforementioned book "Navigation Instruments and Systems" (chapter 8, 9), as well as the book by M. Yarlykov, "The Statistical Theory of Radio Navigation." M.: Radio and communications, 1985, for these purposes, data from radio systems of long and short range navigation, extreme correlation-extreme navigation systems for various geophysical fields of the Earth, astrosystems, etc. can be used.

В настоящее время в составе бортового оборудования ЛА все большее применение находят спутниковые навигационные системы (СНС). На основе сигналов, принимаемых от искусственных спутников Земли, СНС обеспечивают высокоточные измерения координат местоположения и составляющих вектора скорости ЛА в географической системе координат. Описание принципов построения и особенностей функционирования СНС приведено в вышеупомянутой книге "Статистическая теория радионавигации" (глава 12). Currently, as part of the aircraft's onboard equipment, satellite navigation systems (SNA) are increasingly used. Based on the signals received from artificial Earth satellites, the SSS provide high-precision measurements of location coordinates and components of the aircraft velocity vector in the geographical coordinate system. A description of the principles of construction and the features of the functioning of the SNA is given in the aforementioned book "The Statistical Theory of Radio Navigation" (Chapter 12).

Анализ тенденций развития бортового оборудования современных ЛА показывает, что использование сигналов от СНС в обозримом будущем будет основным способом повышения точности определения скорости и координат местоположения на борту ЛА. An analysis of the development trends of the onboard equipment of modern aircraft shows that the use of signals from the SNA in the foreseeable future will be the main way to improve the accuracy of determining the speed and location coordinates on board the aircraft.

Для предлагаемой комплексной навигационной системы наиболее близкой по технической сущности из известных аналогов является инерциально-радионавигационная система, структурные схемы которой приведены на рис. 9.4 в вышеупомянутой книге "Навигационные приборы и системы" (cтp. 394). For the proposed integrated navigation system, the closest in technical essence of the known analogues is the inertial-radio navigation system, the structural diagrams of which are shown in Fig. 9.4 in the aforementioned book, “Navigation Devices and Systems” (p. 394).

При этом имеем в виду, что, поскольку СНС обеспечивает одновременное измерение скорости и координат местоположения, вместо "Навигационного корректора" и "ДИСС" используется СНС. At the same time, we mean that since the SNA provides the simultaneous measurement of speed and location coordinates, the SNA is used instead of the “Navigation corrector” and “DISS”.

Будем считать, что данная комплексная навигационная система (КНС), с учетом только существенных для предлагаемого изобретения признаков, а также с целью большей функциональной общности, содержит автономную навигационную систему (АНС), спутниковую навигационную систему (СНС), два интегратора (И1, И2), два корректирующих фильтра (Ф1, Ф2) и четыре сумматора (С1, С2, С3, С4). We assume that this integrated navigation system (SPS), taking into account only the features essential for the present invention, and also for the purpose of greater functional commonality, contains an autonomous navigation system (ANS), a satellite navigation system (SNA), two integrators (I1, I2 ), two corrective filters (F1, F2) and four adders (C1, C2, C3, C4).

Основным недостатком данной КНС является потенциально недостаточная точность коррекции координат местоположения и скорости полета ЛА по данным от СНС. The main disadvantage of this SNA is the potentially insufficient accuracy of the correction of the coordinates of the location and flight speed of the aircraft according to the data from the SNA.

Как известно, для СНС, как отечественных, так и зарубежных, такт обновления данных о скорости и координатах местоположения равен 1 секунде. Это означает, что в течение одной секунды выходные сигналы СНС несмотря на перемещение и различные маневры ЛА постоянны. As you know, for the SNA, both domestic and foreign, the update rate of speed and location coordinates is 1 second. This means that for one second the output signals of the SNA despite the movement and various maneuvers of the aircraft are constant.

При этом они с высокой степенью точности отнесены к определенному моменту времени. Для потребителей сигналов СНС этот момент времени обозначается специальным кратковременным сигналом типа разовой команды, выдаваемым с отдельного выхода СНС. При этом начало выдачи из СНС выходных сигналов по скорости и координатам может быть смещено во времени относительно этой разовой команды на строго фиксированный временной интервал (далее ΔТЭ). Как показывает практика, значение этого интервала для различных типов СНС может находиться в диапазоне 0,1-0,3 секунды.Moreover, they are assigned with a high degree of accuracy to a specific point in time. For consumers of SNA signals, this moment of time is indicated by a special short-term signal such as a one-time command issued from a separate SNA output. At the same time, the beginning of the output of the SNS output signals in speed and coordinates can be shifted in time relative to this one-time command by a strictly fixed time interval (hereinafter ΔT E ). As practice shows, the value of this interval for various types of SNA can be in the range of 0.1-0.3 seconds.

Бортовое оборудование современных ЛА, как правило, базируется на элементах цифровой техники, поэтому корректируемые сигналы по скорости и координатам также имеют дискретный характер. Однако такт их обновления, как правило, не превышает 0,1 секунды, что на порядок меньше такта обновления сигналов от СНС и поэтому при дальнейшем анализе дискретностью свойств их сигналов можно пренебречь. Onboard equipment of modern aircraft, as a rule, is based on elements of digital technology, therefore, corrected signals in speed and coordinates also have a discrete character. However, their update cycle, as a rule, does not exceed 0.1 second, which is an order of magnitude less than the update cycle of signals from the SNA, and therefore, during further analysis, the discreteness of the properties of their signals can be neglected.

Неучет дискретных свойств сигналов от СНС может приводить к погрешности коррекции координат и скорости ЛА. The neglect of the discrete properties of signals from the SNA can lead to errors in the correction of coordinates and aircraft speed.

Как показывает теоретический и экспериментальный анализ характера проявления погрешностей, они носят случайный характер, а их характеристики соответствуют равномерному закону распределения вероятностей. As a theoretical and experimental analysis of the nature of the manifestation of errors shows, they are random in nature, and their characteristics correspond to a uniform law of probability distribution.

Математические ожидания погрешностей по координатам MΔX и скорости MΔV прямо пропорциональны такту обновления данных в СНС ТCHC и, соответственно, текущей путевой скорости V и текущему относительному ускорению а.The mathematical expectations of errors in the coordinates M ΔX and speed M ΔV are directly proportional to the data update cycle in the SNA T CHC and, accordingly, the current ground speed V and the current relative acceleration a.

MΔX= V•TСНС/2;
MΔV= a•TСНС/2.
Среднеквадратические отклонения погрешностей по координатам σΔX и скорости σΔV также находятся в прямо пропорциональной зависимости от такта обновления данных в СНС ТCHC и, соответственно, текущей путевой скорости ЛА V и текущего относительного ускорения ЛА а:
σΔX= V•TСНС/3,464;
σΔV= a•TСНС/3,464.
Предлагаемая комплексная навигационная система позволяет обеспечить повышение точности определения скорости и координат местоположения ЛА.
M ΔX = V • T СНС / 2;
M ΔV = a • T СНС / 2.
The standard deviations of the errors in the coordinates σ ΔX and velocity σ ΔV are also directly proportional to the data update cycle in the SNA T CHC and, accordingly, the current ground speed of the aircraft V and the current relative acceleration of the aircraft a:
σ ΔX = V • T СНС / 3,464;
σ ΔV = a • T СНС / 3,464.
The proposed integrated navigation system allows to increase the accuracy of determining the speed and location coordinates of the aircraft.

Технический результат в части повышения точности определения координат местоположения ЛА обеспечивается введением в состав комплексной навигационной системы дополнительных первого усилителя (У1), третьего интегратора (И3), пятого сумматора (С5) и линии задержки (ЛЗ). The technical result in terms of increasing the accuracy of determining the coordinates of the location of the aircraft is provided by introducing into the integrated navigation system an additional first amplifier (U1), a third integrator (I3), a fifth adder (C5) and a delay line (LZ).

Технический результат в части повышения точности определения скорости полета ЛА обеспечивается введением в состав комплексной навигационной системы дополнительных второго усилителя (У2), четвертого интегратора (И4) и шестого сумматора (С6). The technical result in terms of increasing the accuracy of determining the flight speed of an aircraft is provided by introducing an additional second amplifier (U2), a fourth integrator (I4) and a sixth adder (C6) into the integrated navigation system.

Кроме этого, учитывая, что в некоторых АНС, особенно из состава предыдущих поколений авиационной техники, не всегда доступен выход по ускорению ЛА, с целью расширения функциональных возможностей, в состав КНС дополнительно введено дифференциальное звено (ДЗ). In addition, given that in some ANSs, especially from the composition of previous generations of aviation equipment, a way to accelerate aircraft is not always available, in order to expand functional capabilities, a differential link (DZ) is additionally introduced into the structure of the ANS.

На фиг. 1 представлена структурная блок-схема КНС - прототипа. In FIG. 1 shows a structural block diagram of the SPS prototype.

На фиг. 2, 3 и 4 представлены блок-схемы предлагаемой КНС. In FIG. 2, 3 and 4 are block diagrams of the proposed SSC.

На фиг. 5 приведен рисунок, иллюстрирующий дискретные свойства выходных сигналов СНС. In FIG. 5 is a drawing illustrating the discrete properties of the output signals of the SNA.

Предлагаемая КНС содержит: 1 - АНС, 2 - СНС, 3 - И1, 4 - И2, 5 - Ф1, 6 - Ф2, 7 - С1, 8 - С2, 9 - С3, 10 - С4, 11 - И3, 12 - У1, 13 - С5, 14 - ЛЗ, 15 - И4, 16 - У2, 17 - С6, 18 - ДЗ. The proposed SPS contains: 1 - ANS, 2 - SNA, 3 - I1, 4 - I2, 5 - F1, 6 - F2, 7 - C1, 8 - C2, 9 - C3, 10 - C4, 11 - I3, 12 - U1, 13 - C5, 14 - LZ, 15 - I4, 16 - U2, 17 - C6, 18 - DZ.

С помощью АНС определяют вектор ускорения ЛА aЛА.Using ANS determine the acceleration vector of LA a LA .

В составе КНС АНС связана с С1, У2 и И4. As part of the KNS, the ANS is associated with C1, U2 and I4.

С помощью СНС определяют вектор скорости VСНС и вектор координат местоположения ЛА ХСНС. СНС также формирует и выдает с периодом в одну секунду кратковременный сигнал типа разовой команды "МВ" (метка времени).Using the SNA determine the velocity vector V SNA and the coordinate vector of the location of the aircraft LA X SNA . SNA also generates and issues with a period of one second a short-term signal such as a one-time command "MV" (timestamp).

В составе КНС СНС связана с ЛЗ, С3 или С5, С4 или С6. As part of the CNS, the SNS is associated with LZ, C3 or C5, C4 or C6.

С помощью С1 в векторный сигнал ускорения ЛА aЛА вводят корректирующий сигнал от Ф2 ΔК2 в соответствии с соотношением:
a К ЛА = aЛА-ΔK2.
При необходимости в сигнале ускорения аЛА с помощью корректирующего сигнала ΔK2 компенсируют вектор ускорения силы тяжести g.
With the help of C1, a correction signal from Ф2 ΔК 2 is introduced into the vector acceleration signal of the aircraft LA a LA in accordance with the ratio:
a TO LA = a LA -ΔK 2 .
If necessary, in the acceleration signal a of the aircraft using the correction signal ΔK 2 compensate for the acceleration vector of gravity g.

В составе КНС С1 связан с АНС, И1 и Ф2. As part of the CNS, C1 is associated with ANS, I1 and F2.

С помощью И1 определяют вектор скорости VЛА в соответствии с соотношением:
VЛА= ∫a К ЛА dt.
Нулевое начальное состояние интегратора задается в момент включения системы.
Using I1 determine the velocity vector V LA in accordance with the ratio:
V LA = ∫a TO LA dt.
The zero initial state of the integrator is set at the moment the system is turned on.

В составе КНС И1 связан с С1, С2, С4, У1, И3 и ДЗ. As part of the KNS, I1 is associated with C1, C2, C4, U1, I3 and DZ.

С помощью С2 в векторный сигнал ускорения ЛА VЛА вводят корректирующий сигнал от Ф1 ΔК1 в соответствии с соотношением:
V К ЛА = VЛА-ΔK1.
В составе КНС С2 связан с И1, И2 и Ф1.
Using C2, a correction signal from F1 ΔK 1 is introduced into the vector acceleration signal of the aircraft V V LA in accordance with the ratio:
V TO LA = V LA -ΔK 1 .
As part of the SSC, C2 is associated with I1, I2 and F1.

С помощью И2 определяют вектор координат местоположения ХЛА в соответствии с соотношением:
XЛА= ∫V К ЛА dt.
Начальное состояние интегратора задается в момент включения системы.
Using I2 determine the coordinate vector of the location of X LA in accordance with the ratio:
X LA = ∫V TO LA dt.
The initial state of the integrator is set at the time the system is turned on.

В составе КНС И2 связан с С2 и С3. As part of the KNS, I2 is associated with C2 and C3.

С помощью С3 осуществляют измерение погрешности в векторном сигнале координат местоположения ХЛА по данным о векторе координат местоположения ХСНС, полученного по данным от СНС или вычисленного в третьем интеграторе:
ΔXЛА= XЛА-XСНС.
В составе КНС С3 связан с И2, Ф1, СНС или И3.
Using C3, the error is measured in the vector signal of the coordinates of the location X of the aircraft according to the data on the vector of coordinates of the location X of the SNA , obtained from the data from the SNA or calculated in the third integrator:
ΔX LA = X LA -X SNA .
As part of the SSC, C3 is associated with I2, F1, SNA or I3.

С помощью С4 осуществляют измерение погрешности в векторном сигнале скорости VЛА по данным о векторе скорости VСНС, полученного по данным от СНС или вычисленного в четвертом интеграторе:
ΔVЛА= VЛА-VСНС.
В составе КНС С4 связан с И1, Ф2, СНС или И4.
Using C4, the error is measured in the vector signal of the speed V LA according to the data on the velocity vector V SNA , obtained from the data from the SNA or calculated in the fourth integrator:
ΔV LA = V LA -V SNA .
As part of the SSS, C4 is associated with I1, F2, SNA or I4.

С помощью корректирующих фильтра Ф1 и Ф2 формируют корректирующие сигналы ΔК1 и ΔК2, подаваемые через С1 и С2 на входы И1 и И2.Using the corrective filter F1 and F2 form the correcting signals ΔK 1 and ΔK 2 supplied through C1 and C2 to the inputs I1 and I2.

Формирование корректирующих сигналов, обеспечивающих оценку погрешностей КНС по скорости и координатам местоположения, может быть осуществлено с использованием любого из известных методов оценивания случайных сигналов. The formation of corrective signals that provide an estimate of the errors of the SSC by speed and location coordinates can be carried out using any of the known methods for estimating random signals.

Например, при описании устройства-прототипа в вышеупомянутой книге "Навигационные устройства" на стр. 394-395 говорится, что ". . . каналы коррекции обеспечивают приемлемые динамические свойства комплексной системы при простейших передаточных функциях фильтров коррекции в виде усилительных звеньев. . . ". For example, when describing a prototype device, the aforementioned book "Navigation Devices" on pages 394-395 says that "... correction channels provide acceptable dynamic properties of an integrated system with the simplest transfer functions of correction filters in the form of amplifying links ...".

Лучшие динамические свойства дает применение методов оптимального комплексирования. Например, в Ф1 и Ф2 может быть использован метод оптимальной фильтрации Калмана. Описание принципов построения и особенностей построения фильтров коррекции на основе метода оптимальной фильтрации Калмана приведено в вышеупомянутой книге "Статистическая теория радионавигации" (глава 5). The best dynamic properties are provided by the application of optimal integration methods. For example, in F1 and F2, the Kalman optimal filtering method can be used. A description of the construction principles and construction features of correction filters based on the Kalman optimal filtering method is given in the aforementioned book "Statistical Theory of Radio Navigation" (Chapter 5).

В составе КНС Ф1 связан с С3 и С2. As part of the KNS, F1 is associated with C3 and C2.

В составе КНС Ф2 связан с С4 и С1. As part of the KNS, F2 is associated with C4 and C1.

С помощью И3, У1, С5 и ЛЗ осуществляют синхронизацию существенно дискретных сигналов от СНС по координатам с аналогичными сигналами, полученными по данным от АНС в соответствии с соотношением:

Figure 00000002

ХВСНС - выходной сигнал СНС по координатам.Using I3, U1, C5 and LZ synchronize substantially discrete signals from the SNA in coordinates with similar signals received from the ANS in accordance with the ratio:
Figure 00000002

X In SNA - the output signal of the SNA in coordinates.

С помощью У1 осуществляют экстраполяцию (прогнозирование) приращения вектора координат от СНС на фиксированный интервал времени ΔТЭ.Using U1, extrapolation (forecasting) of the increment of the coordinate vector from the SNA for a fixed time interval ΔT E is carried out.

ΔХЭ= ΔТЭ•VЛА.ΔX E = ΔT E • V LA .

В составе КНС У1 связан с И1 и С5. As part of the KNS, U1 is associated with I1 and C5.

С помощью С5 осуществляют экстраполяцию вектора координат от СНС на фиксированный момент времени Т0+ΔТЭ0 - момент выдачи разовой команды "MB":
XВЭCHC= XВCHC+ΔXэ
В составе КНС С5 связан с СНС, И3 и У1.
Using C5, the coordinate vector is extrapolated from the SNA for a fixed point in time T 0 + ΔT E (T 0 is the moment of issuing a one-time command "MB":
X VE CHC = X V CHC + ΔX e
As part of the SNA, C5 is associated with the SNA, I3 and U1.

С помощью И3 осуществляют экстраполяцию значения вектора координат от СНС на текущий момент времени путем счисления вектора скорости ЛА на интервале времени от 0 до 1 секунды:

Figure 00000003

Начальное состояние интегратора, равное ХВЭСНС, задается в момент поступления в интегратор из СНС и задержанной в ЛЗ на время ΔТЭ разовой команды "МВ".Using I3, the value of the coordinate vector from the SNA is extrapolated at the current time by calculating the aircraft velocity vector in the time interval from 0 to 1 second:
Figure 00000003

The initial state of the integrator is equal to x VE SNA is set at the time of admission to the integrator of the SNA and detained in the LZ at the time? T e single "MV" command.

В составе КНС И3 связан с И1, ЛЗ, С5 и С3. As part of the KNS, I3 is associated with I1, LZ, C5 and C3.

С помощью ЛЗ осуществляют задержку разовой команды "MB" от СНС на фиксированный интервал времени ΔТЭ.Using LZ, a one-time “MB” command is delayed from the SNA for a fixed time interval ΔТ Э.

В составе КНС ЛЗ связана с СНС, И3 и И4. As part of the SPS, LZ is associated with the SNA, I3 and I4.

С помощью И4, У2 и С6 осуществляют синхронизацию существенно дискретных сигналов от СНС по скорости с аналогичными сигналами, полученными по данным от АНС в соответствии с соотношением:

Figure 00000004

С помощью У2 осуществляют экстраполяцию приращения вектора скорости от СНС на фиксированный интервал времени ΔТЭ:
ΔVЭ= ΔTЭ•aЛА.
В составе КНС У2 связан с С6 и АНС или ДЗ.Using I4, U2 and C6 synchronize substantially discrete signals from the SNA in speed with similar signals received according to the data from the ANS in accordance with the ratio:
Figure 00000004

Using U2, the increment of the velocity vector from the SNA is extrapolated for a fixed time interval ΔT E :
ΔV E = ΔT E • a LA .
As part of the KNS, U2 is associated with C6 and ANS or DZ.

С помощью С6 осуществляют экстраполяцию вектора скорости от СНС на фиксированный момент времени Т0+ΔТЭ:
VВЭСНС= VВСHС+ΔVэ.
Using C6 extrapolates the velocity vector from the SNA for a fixed point in time T 0 + ΔT E :
V SNA VE = V B + ΔV e SHS.

В составе КНС С6 связан с СНС, И4 и У2. As part of the SSS, C6 is associated with the SNA, I4 and U2.

С помощью И4 осуществляют экстраполяцию значения вектора скорости от СНС на текущий момент времени путем счисления вектора ускорения ЛА на интервале времени от 0 до 1 секунды:

Figure 00000005

Начальное состояние интегратора, равное VВЭСНС, задается в момент поступления в интегратор из СНС и задержанной в ЛЗ разовой команды "МВ".Using I4, the velocity vector value is extrapolated from the SNA at the current time by calculating the aircraft acceleration vector in the time interval from 0 to 1 second:
Figure 00000005

The initial state of the integrator, equal to V VE SNA , is set at the moment of arrival to the integrator from the SNA and the one-time command “MV” delayed in the LZ.

В составе КНС И4 связан с АНС или ДЗ, ЛЗ, С4 и С6. As part of the KNS, I4 is associated with ANS or DZ, LZ, C4 and C6.

ДЗ предназначено для определения вектора ускорения ЛА, в случае если в составе АНС не предусмотрена возможность использования сигнала по ускорению в других устройствах, помимо использования его для получения вектора скорости ЛА. DZ is intended to determine the acceleration vector of an aircraft, if the ANS does not provide for the possibility of using the acceleration signal in other devices, in addition to using it to obtain the velocity vector of an aircraft.

В составе КНС ДЗ связано с И1, У2 и И4. As part of the KNS, DZ is associated with I1, U2 and I4.

Таким образом, на примерах реализации показано достижение технических результатов. Thus, the implementation examples show the achievement of technical results.

Claims (3)

1. Комплексная навигационная система летательного аппарата, содержащая последовательно соединенные автономную навигационную систему, первый сумматор, первый интегратор, второй сумматор, второй интегратор, третий сумматор и первый корректирующий фильтр, выход которого соединен с вычитающим входом второго сумматора, а также последовательно соединенные спутниковую навигационную систему, четвертый сумматор и второй корректирующий фильтр, выход которого соединен с вычитающим входом первого сумматора, причем выход первого интегратора подан также на суммирующий вход четвертого сумматора, отличающаяся тем, что в ее состав дополнительно введены последовательно соединенные усилитель, пятый сумматор и третий интегратор, выход которого подан на вычитающий вход третьего сумматора, а второй вход соединен с выходом первого интегратора, а также линия задержки, включенная между третьим входом третьего интегратора и третьим выходом спутниковой навигационной системы, второй выход которой подан на второй вход пятого сумматора, причем вход усилителя соединен с выходом первого интегратора. 1. An integrated navigation system of an aircraft, comprising a series-connected autonomous navigation system, a first adder, a first integrator, a second adder, a second integrator, a third adder and a first correction filter, the output of which is connected to the subtracting input of the second adder, as well as a satellite navigation system connected in series , the fourth adder and the second correction filter, the output of which is connected to the subtracting input of the first adder, the output of the first integrator over is also given to the summing input of the fourth adder, characterized in that it additionally includes a series-connected amplifier, a fifth adder and a third integrator, the output of which is fed to the subtracting input of the third adder, and the second input is connected to the output of the first integrator, as well as a delay line, connected between the third input of the third integrator and the third output of the satellite navigation system, the second output of which is fed to the second input of the fifth adder, and the input of the amplifier is connected to the output of the first inte Gratra. 2. Комплексная навигационная система по п. 1, отличающаяся тем, что к выходу автономной навигационной системы дополнительно подключены последовательно соединенные второй усилитель, шестой сумматор и четвертый интегратор, при этом первый выход спутниковой навигационной системы соединен с первым входом четвертого сумматора через последовательно соединенные шестой сумматор и четвертый интегратор, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходом автономной навигационной системы и выходом линии задержки. 2. The integrated navigation system according to claim 1, characterized in that the second amplifier, the sixth adder and the fourth integrator are additionally connected to the output of the autonomous navigation system, the first output of the satellite navigation system being connected to the first input of the fourth adder through the sixth adder connected in series and a fourth integrator, the second and third inputs of which are connected respectively to the output of the autonomous navigation system and the output of the delay line. 3. Комплексная навигационная система по п. 1, отличающаяся тем, что к выходу первого интегратора дополнительно подключены последовательно соединенные дифференциальное звено, второй усилитель, шестой сумматор и четвертый интегратор, при этом первый выход спутниковой навигационной системы соединен с первым входом четвертого сумматора через последовательно соединенные шестой сумматор и четвертый интегратор, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходом дифференциального звена и выходом линии задержки. 3. The integrated navigation system according to claim 1, characterized in that the output of the first integrator is additionally connected in series with a differential link, a second amplifier, a sixth adder and a fourth integrator, while the first output of the satellite navigation system is connected to the first input of the fourth adder through series-connected the sixth adder and the fourth integrator, the second and third inputs of which are connected respectively to the output of the differential link and the output of the delay line.
RU2000124858A 2000-10-03 2000-10-03 Complex navigation system RU2178147C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000124858A RU2178147C1 (en) 2000-10-03 2000-10-03 Complex navigation system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000124858A RU2178147C1 (en) 2000-10-03 2000-10-03 Complex navigation system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2178147C1 true RU2178147C1 (en) 2002-01-10

Family

ID=20240554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000124858A RU2178147C1 (en) 2000-10-03 2000-10-03 Complex navigation system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2178147C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2498216C1 (en) * 2012-05-25 2013-11-10 Открытое акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" Gyrocompass system of orientation of artificial earth satellite
RU2553776C1 (en) * 2014-02-06 2015-06-20 Открытое акционерное общество Московский научно-производственный комплекс "Авионика" имени О.В. Успенского (ОАО МНПК "Авионика") Method of determining angular position of controlled device hanged to aircraft carrier
RU2555496C1 (en) * 2014-03-13 2015-07-10 Открытое акционерное общество Московский научно-производственный комплекс "Авионика" имени О.В. Успенского (ОАО МНПК "Авионика") Device to detect angles of spatial orientation of movable object
RU2565345C2 (en) * 2014-02-07 2015-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" Navigation system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Помыкаев И.И. и др. Навигационные приборы и системы. - М.: Машиностроение, 1983, с.394. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2498216C1 (en) * 2012-05-25 2013-11-10 Открытое акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" Gyrocompass system of orientation of artificial earth satellite
RU2553776C1 (en) * 2014-02-06 2015-06-20 Открытое акционерное общество Московский научно-производственный комплекс "Авионика" имени О.В. Успенского (ОАО МНПК "Авионика") Method of determining angular position of controlled device hanged to aircraft carrier
RU2565345C2 (en) * 2014-02-07 2015-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" Navigation system
RU2555496C1 (en) * 2014-03-13 2015-07-10 Открытое акционерное общество Московский научно-производственный комплекс "Авионика" имени О.В. Успенского (ОАО МНПК "Авионика") Device to detect angles of spatial orientation of movable object

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20070271037A1 (en) Systems and methods for improved inertial navigation
EP0649034A2 (en) SAR/GPS inertial method of range measurement
CN101395443B (en) Hybrid positioning method and device
RU2380656C1 (en) Integrated strapdown inertial and satellite navigation system on coarse sensors
CN105988129A (en) Scalar-estimation-algorithm-based INS/GNSS combined navigation method
Mahmoud et al. Integrated INS/GPS navigation system
RU2654965C1 (en) Integrated strap-down astro-inertial navigation system
RU2178147C1 (en) Complex navigation system
CN111197994B (en) Position data correction method, position data correction device, computer device, and storage medium
RU2277696C2 (en) Integrated satellite inertial-navigational system
RU2502049C1 (en) Small-size platformless inertial navigation system of medium accuracy, corrected from system of air signals
Runnalls et al. Terrain-referenced navigation using the IGMAP data fusion algorithm
Rastorguev To the question of the stability of the Kalman filter in integrated navigation system of transport means
RU2148796C1 (en) Inertial satellite navigation system
US20050143872A1 (en) Aircraft gps instrumentation system and relative method
Kramlikh et al. Estimating the Inertial Characteristics of a Nanosatellite Using a Radio Compass Based on GNSS Technology
Nie et al. Comparison of nonlinear filtering approach in tightly-coupled GPS/INS navigation system
RU2757760C1 (en) Apparatus for determining the location and attitude of an aircraft
Mutlu et al. An integrated air data/GPS navigation system for helicopters
RU2547158C1 (en) Correction method of coordinates, height and vertical speed of aircraft, and device for its implementation
RU2439498C1 (en) Complex inertial-satellite navigation system
RU2668659C1 (en) Strap-down navigation system corrected by external position and speed information
RU2659755C1 (en) Signal processing device
He et al. Use of extended interval Kalman filter on integrated GPS/INS system
RU2256154C1 (en) Method for measurement of flight vehicle attitudes

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171004