RU2754128C1 - Method for restoring performance capacity of platformless inertial navigation system after hardware failure - Google Patents

Method for restoring performance capacity of platformless inertial navigation system after hardware failure Download PDF

Info

Publication number
RU2754128C1
RU2754128C1 RU2020132085A RU2020132085A RU2754128C1 RU 2754128 C1 RU2754128 C1 RU 2754128C1 RU 2020132085 A RU2020132085 A RU 2020132085A RU 2020132085 A RU2020132085 A RU 2020132085A RU 2754128 C1 RU2754128 C1 RU 2754128C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
parameters
motion parameters
aircraft
current
emergency restart
Prior art date
Application number
RU2020132085A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Степан Витальевич Андреев
Александр Васильевич Ключников
Семен Владимирович Шалашов
Максим Сергеевич Чертков
Владимир Викторович Ильиных
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина"
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 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом"), Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Priority to RU2020132085A priority Critical patent/RU2754128C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2754128C1 publication Critical patent/RU2754128C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Navigation (AREA)

Abstract

FIELD: regulating.
SUBSTANCE: invention relates to the field of instrument manufacture and can be applied in navigation systems of mobile objects, such as aerial vehicles (AVs). The method for restoring the performance capacity of a platformless inertial navigation system after a hardware failure consists in using the information from the angular velocity sensors and linear acceleration sensors, according whereto the current parameters of movement of the AV are determined in flight by means of a computing apparatus, if the computing apparatus fails, the performance capacity of the system is restored. A one- or two-processor computer is used as a computing apparatus, equipped with a data storage module, an emergency restart apparatus and registers retaining the state thereof in the event of an emergency restart, resistant to external influences. The time parameters of the emergency restart are preset by means of said computing apparatus. When the current parameters are determined, the predicted motion parameters are calculated, stored in the data storage module. The predicted motion parameters are calculated using an extrapolating polynomial, the coefficients whereof are determined using the least-square method. In the event of a failure of the computing apparatus, an emergency restart thereof is executed, and to restore the current motion parameters, the data with the predicted values of the motion parameters is used.
EFFECT: increased reliability of operation of the navigation system of the aerial vehicle.
1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области приборостроения и может быть применено в системах навигации подвижных объектов, например, летательных аппаратов (ЛА).The invention relates to the field of instrumentation and can be used in navigation systems for moving objects, for example, aircraft (AC).

В процессе работы система навигации и автоматического управления подвижного объекта - ЛА может подвергаться воздействиям, приводящим к сбоям аппаратуры и, как следствие, потере данных о параметрах движения объекта. Учитывая специфику работы бесплатформенных навигационных систем актуальной является задача прогнозирования параметров движения объекта (координаты, скорости, параметры угловой ориентации и др.) на время нахождения системы навигации в неработоспособном состоянии. Работа бесплатформенной инерциальной навигационной системы (БИНС) строится на обработке измерений инерциальных датчиков, таких как акселерометры и датчики угловой скорости (ДУС) и получении результатов в виде текущих параметров движения. Акселерометры измеряют абсолютное кажущееся линейное ускорение, ДУС измеряют абсолютную угловую скорость. Параметрами движения, определяемыми БИНС, являются вектор скорости движения ЛА, координаты положения и угловая ориентация ЛА в пространстве. Принцип построения инерциальных навигационных систем известен и описан в технической литературе [David Н. Titterton and John L. Weston Strapdown Inertial Navigation Technology - 2n edition / The Institution of Electrical Engeeners, 2004, Навигация летательных аппаратов в околоземном пространстве. Августов Л.И., Бабиченко А.В., Орехов М.И., Сухоруков С.Я., Шкред В.К. Под ред. Г.И. Джанджгавы. - М.: «Научтехлитиздат», 2015, 592 с.]. Как правило, в состав БИНС входят бортовой вычислитель и блок чувствительных элементов (БЧЭ). В состав БЧЭ входят акселерометры и ДУС. В вычислителе под управлением рабочей программы реализуется алгоритм обработки данных с акселерометров и ДУС, и формируются текущие параметры движения, при этом для приведения БИНС в исходное (начальное) состояние осуществляется процедура, известная как начальная выставка. В результате начальной выставки определяется корректная угловая ориентация ЛА относительно системы координат, в которой осуществляется определение текущих параметров движения, что позволяет корректно определять остальные параметры движения (скорости и координаты). Начальная выставка предполагает получение необходимой информации от внешнего источника и является итерационным процессом, который заканчивается при достижении ошибки выставки, обеспечивающей требуемую точность определения параметров движения. После завершения выставки БИНС осуществляет автономное определение текущих параметров движения ЛА: углов ориентации (рысканье, тангаж, крен), скоростей движения ЛА. Процесс определения текущих параметров движения является итерационным и использует параметры движения, полученные на предыдущем шаге. БИНС ЛА, автономно определяющая текущие параметры движения в полете, лишена дополнительной информационной поддержки от внешнего источника, как это могло бы быть при проведении начальной выставки по данным от внешней навигационной системы. При наступлении сбоя в работе навигационной аппаратуры ЛА в полете необходимо предпринять меры, обеспечивающие максимально быстрое восстановление работоспособности БИНС.In the process of operation, the navigation and automatic control system of a moving object - the aircraft can be exposed to influences leading to equipment failures and, as a result, loss of data on the parameters of the object's movement. Taking into account the specifics of the operation of strapdown navigation systems, the task of predicting the parameters of object movement (coordinates, speeds, parameters of angular orientation, etc.) for the time the navigation system is in an inoperative state is relevant. The operation of the strapdown inertial navigation system (SINS) is based on the processing of measurements of inertial sensors, such as accelerometers and angular velocity sensors (ADS), and obtaining results in the form of current motion parameters. Accelerometers measure the absolute apparent linear acceleration, ROS measure the absolute angular velocity. The motion parameters determined by the SINS are the aircraft velocity vector, position coordinates and the aircraft angular orientation in space. The principle of constructing inertial navigation systems is known and described in the technical literature [David N. Titterton and John L. Weston Strapdown Inertial Navigation Technology - 2 n edition / The Institution of Electrical Engeeners, 2004, Navigation of aircraft in near-earth space. Avgustov L.I., Babichenko A.V., Orekhov M.I., Sukhorukov S.Ya., Shkred V.K. Ed. G.I. Janjgava. - M .: "Nauchtekhlitizdat", 2015, 592 p.]. As a rule, the SINS includes an on-board computer and a block of sensitive elements (BCH). The BChE includes accelerometers and DUS. In the computer, under the control of the work program, an algorithm for processing data from accelerometers and DUS is implemented, and the current motion parameters are formed, while a procedure known as the initial exhibition is carried out to bring the SINS to its initial (initial) state. As a result of the initial alignment, the correct angular orientation of the aircraft relative to the coordinate system is determined, in which the current parameters of movement are determined, which makes it possible to correctly determine the remaining parameters of the movement (velocity and coordinates). The initial exhibition involves obtaining the necessary information from an external source and is an iterative process that ends when the exhibition error is reached, which ensures the required accuracy in determining the movement parameters. After the end of the exhibition, SINS performs an autonomous determination of the current parameters of the aircraft movement: orientation angles (yaw, pitch, roll), aircraft speeds. The process of determining the current motion parameters is iterative and uses the motion parameters obtained in the previous step. The SINS of the aircraft, which autonomously determines the current parameters of movement in flight, is deprived of additional information support from an external source, as it could be during an initial exhibition based on data from an external navigation system. In the event of a malfunction in the operation of the aircraft navigation equipment in flight, it is necessary to take measures to ensure the fastest possible restoration of the SINS performance.

Из уровня техники известен способ определения пространственной ориентации и курса ЛА, описанный в изобретении под названием «Система для определения пространственного положения курса летательного аппарата» [патент РФ 2427799, G01C 21/00, опубл. 27.08.2011 г.], в котором используют информацию с датчиков угловой скорости и датчиков линейного ускорения, по которой в полете посредством вычислительного устройства определяют углы ориентации летательного аппарата в пространстве, в полете при кратковременном отключении напряжения питания после его восстановления при вычислении углов ориентации восстанавливают истинные значения углов по информации с указанных датчиков.From the prior art, a method for determining the spatial orientation and heading of an aircraft is known, described in the invention under the name "System for determining the spatial position of the course of an aircraft" [RF patent 2427799, G01C 21/00, publ. 08/27/2011], which uses information from angular velocity sensors and linear acceleration sensors, according to which the angles of orientation of the aircraft in space are determined in flight by means of a computing device; true values of angles according to information from the indicated sensors.

В данном способе для определения параметров движения ЛА в режиме полета также используют трехкомпонентный магнитометр, определяют углы ориентации (крен, тангаж и гиромагнитный курс) ЛА в пространстве. Также с использованием дополнительного бортового оборудования, преобразователей и логического устройства анализируют сигнал о признаке нахождения ЛА на земле или в полете. В случае выдачи сигнала нахождения на земле, система автоматически переходит в режим начальной выставки. В случае выдачи сигнала нахождения в полете проведение начальной выставки блокируется и производится ускоренное угловое согласование с использованием данных о смещении нулевых сигналов датчиков угловых скоростей, записанных заранее в устройство хранения, также используется вычисленный магнитный курс и данные с датчиков ускорения.In this method, a three-component magnetometer is also used to determine the parameters of the aircraft movement in flight mode, and the orientation angles (roll, pitch and gyromagnetic heading) of the aircraft in space are determined. Also, using additional on-board equipment, converters and a logic device, the signal about the sign of the aircraft being on the ground or in flight is analyzed. In the case of a signal being on the ground, the system automatically switches to the initial alignment mode. In the case of a signal being in flight, the initial alignment is blocked and an accelerated angular alignment is performed using data on the displacement of zero signals of the angular velocity sensors recorded in advance in the storage device; the calculated magnetic heading and data from the acceleration sensors are also used.

Предложенный способ позволяет парировать сбои в работе навигационно-пилотажного оборудования ЛА как на земле, так и в полете.The proposed method makes it possible to fend off malfunctions in the operation of the aircraft navigation and flight equipment both on the ground and in flight.

Однако недостатками данного способа является то, что не определяются и не восстанавливаются такие параметры движения как: составляющие скорости движения ЛА, координаты ЛА в пространстве (широта, долгота, высота), что ограничивает область применения, так как не позволяет применять данное устройство в системах управления автономных беспилотных ЛА, в задачи которых входит движение в заданную точку в пространстве. Кроме того, проведение начальной выставки происходит на земле, что исключает возможность использования данного способа для летательных аппаратов, в которых выставка инерциальных навигационных систем осуществляется в полете. Отсутствие системы аварийного перезапуска не позволяет восстановить работу в случае сбоя, не связанного с кратковременным пропаданием питания, например, при «зависании» бортового вычислителя из-за внешних воздействий.However, the disadvantages of this method are that such parameters of movement as: components of the speed of movement of the aircraft, coordinates of the aircraft in space (latitude, longitude, altitude) are not determined and not restored, which limits the scope of application, since it does not allow the use of this device in control systems autonomous unmanned aircraft, whose tasks include moving to a given point in space. In addition, the initial exhibition takes place on the ground, which excludes the possibility of using this method for aircraft in which the exhibition of inertial navigation systems is carried out in flight. The absence of an emergency restart system does not allow to restore operation in the event of a failure not associated with a short-term power failure, for example, when the on-board computer "hangs" due to external influences.

Известен способ определения пространственного утла курса летательного аппарата [патент РФ 2505786, МПК G01C 23/00, опубл. 27.10.2014 г, бюл. №3.], принятый за прототип и заключающийся в том, что используют информацию с датчиков угловой скорости и датчиков линейного ускорения, по указанной информации в полете посредством вычислительного устройства определяют текущие параметры движения летательного аппарата, в случае сбоя вычислительного устройства производят восстановление работоспособности системы.A known method for determining the spatial angle of the course of the aircraft [RF patent 2505786, IPC G01C 23/00, publ. October 27, 2014, bul. No. 3.], taken as a prototype and consisting in the fact that information from angular velocity sensors and linear acceleration sensors is used, according to the specified information in flight, by means of a computing device, the current parameters of the aircraft movement are determined, in case of a failure of the computing device, the system is restored.

В данном способе для определения пространственного угла курса летательного аппарата используют, как и в предыдущем аналоге, трехкомпонентный магнитометр. По информации от датчиков угловой скорости и датчиков линейного ускорения и трехкомпонентного магнитометра определяют истинные значения углов ориентации ЛА. Для парирования кратковременного пропадания питания формируют признак нахождения ЛА на земле или в полете, а также используют тарировочные характеристики датчиков с учетом изменения температуры окружающей среды. Использование тарировочных характеристик повышает точность определения угла курса ЛА в сравнении с вышеприведенным аналогом. Если кратковременное отключение напряжения питания произошло в полете во время маневрирования, то ЛА выводят на горизонтальный прямолинейный участок полета без ускорения и активизируют режим ускоренной коррекции, при котором согласуют углы, вычисленные по информации с блока датчиков угловой скорости, с углами, вычисленными по информации с блока датчиков линейного ускорения и трехкомпонентного магнитометра. Режим ускоренной коррекции активизируется пилотом ЛА. Предложенный способ позволяет увеличить точность определения углов ориентации ЛА по сравнению с выше приведенным аналогом, позволяет избавиться от необходимости проводить режим начальной выставки, если сбой в работе системы произошел в полете.In this method, to determine the spatial angle of the aircraft heading, a three-component magnetometer is used, as in the previous analogue. According to information from the angular velocity sensors and linear acceleration sensors and a three-component magnetometer, the true values of the aircraft orientation angles are determined. To counter a short-term power outage, a sign of the aircraft being on the ground or in flight is formed, and the calibration characteristics of the sensors are used, taking into account the change in the ambient temperature. The use of calibration characteristics increases the accuracy of determining the angle of the aircraft heading in comparison with the above analogue. If a short-term power outage occurred in flight during maneuvering, then the aircraft is brought to a horizontal rectilinear flight segment without acceleration and the accelerated correction mode is activated, in which the angles calculated from the information from the angular velocity sensor unit are matched with the angles calculated from the information from the unit linear acceleration sensors and a three-component magnetometer. The accelerated correction mode is activated by the aircraft pilot. The proposed method makes it possible to increase the accuracy of determining the orientation angles of the aircraft in comparison with the above-mentioned analogue, it makes it possible to get rid of the need to carry out the initial alignment mode if a system malfunction occurs in flight.

Однако прототип также не лишен недостатков, основным из которых является то, что для приведения навигационной системы в рабочее состояние необходимо вывести ЛА в горизонтальный полет без ускорений и активизировать режим ускоренной коррекции с участием пилота, что не позволяет использовать данный способ на беспилотных ЛА, неоснащенных двигателем, поскольку в таком случае обеспечение горизонтального полета ЛА без ускорений может быть затруднительным или невозможным в зависимости от условий движения на момент возникновения сбоя. Как и в предыдущем способе, проведение начальной выставки происходит на земле, что исключает возможность использования данного способа для летательных аппаратов, питание на которые подается в полете и которые вынуждены процедуру начальной выставки осуществлять в воздухе. Также как и в предыдущем способе, отсутствие системы аварийного перезапуска не позволяет восстановить работу в случае сбоя, не связанного с кратковременным пропаданием питания, например, при «зависании» бортового вычислителя из-за внешних воздействий. Для проведения ускоренной коррекции необходимо участие пилота, что ограничивает область применения данного способа и не позволяет применять его в беспилотных ЛА.However, the prototype is also not without its drawbacks, the main of which is that to bring the navigation system into working condition, it is necessary to bring the aircraft into horizontal flight without acceleration and activate the accelerated correction mode with the participation of the pilot, which does not allow using this method on unmanned aircraft not equipped with an engine. , since in this case, the provision of horizontal flight of the aircraft without acceleration may be difficult or impossible, depending on the traffic conditions at the time of the failure. As in the previous method, the initial exhibition takes place on the ground, which excludes the possibility of using this method for aircraft powered in flight and which are forced to carry out the initial exhibition procedure in the air. As in the previous method, the absence of an emergency restart system does not allow to restore operation in the event of a failure that is not associated with a short-term power failure, for example, when the on-board computer "hangs" due to external influences. To carry out accelerated correction, the participation of the pilot is required, which limits the scope of this method and does not allow its use in unmanned aircraft.

Задачей и техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение надежности работы навигационной системы летательного аппарата за счет восстановления ее рабочего состояния после сбоя («зависания») бортового вычислителя вследствие воздействия внешних факторов без снятия питания с приборов, входящих в ее состав.The task and the technical result to be achieved by the present invention is to improve the reliability of the navigation system of the aircraft by restoring its operating state after a failure ("freezing") of the onboard computer due to external factors without removing power from the devices included in its composition.

Технический результат достигается тем, что способ восстановления работоспособности бесплатформенной инерциальной навигационной системы после сбоя аппаратуры, заключающийся в том, что используют информацию с датчиков угловой скорости и датчиков линейного ускорения, по которой в полете посредством вычислительного устройства определяют текущие параметры движения летательного аппарата, при сбое вычислительного устройства производят восстановление работоспособности системы, согласно изобретению в качестве вычислительного устройства используют одно- или двухпроцессорный вычислитель, оснащенный стойкими к внешним воздействующим факторам модулем хранения данных, устройством аварийного перезапуска и регистрами, сохраняющими свое состояние при аварийном перезапуске, предварительно посредством указанного вычислительного устройства настраивают временные параметры аварийного перезапуска, при определении текущих параметров рассчитывают прогнозируемые параметры движения, которые сохраняют в модуле хранения данных, причем рассчитывают прогнозируемые параметры движения на время нахождения системы в неработоспособном состоянии с помощью экстраполирующего полинома, коэффициенты которого определяют с помощью метода наименьших квадратов, при сбое вычислительного устройства осуществляют его аварийный перезапуск, а для восстановления текущих параметров движения используют данные с прогнозируемыми значениями параметров движения.The technical result is achieved by the fact that the method of restoring the operability of a strapdown inertial navigation system after a hardware failure, which consists in using information from angular velocity sensors and linear acceleration sensors, according to which the current parameters of the aircraft movement are determined in flight by means of a computing device, in case of a computing failure. the devices restore the system operability, according to the invention, a one- or two-processor computer is used as a computing device, equipped with a data storage module resistant to external factors, an emergency restart device and registers that retain their state during an emergency restart, preliminarily using the said computing device, time parameters are set emergency restart, when determining the current parameters, the predicted motion parameters are calculated, which are stored in the xp module data analysis, and the predicted motion parameters are calculated for the time the system is in an inoperative state using an extrapolating polynomial, the coefficients of which are determined using the least squares method, if the computing device fails, its emergency restart is performed, and to restore the current motion parameters, data with predicted parameter values are used movement.

Использование в качестве вычислительного устройства одно- или двухпроцессорного вычислителя, оснащенного стойкими к внешним воздействующим факторам модулем хранения данных, устройством аварийного перезапуска, обеспечивает «сброс» вычислителя без снятия питания после сбоя аппаратуры вследствие воздействия внешних факторов.The use as a computing device of a one- or two-processor computer equipped with a data storage module resistant to external influences and an emergency restart device provides a “reset” of the calculator without removing power after a hardware failure due to external factors.

Применяемые в вычислителе процессора регистры, сохраняющие свое состояние при перезапуске системы, позволяют идентифицировать факт аварийного перезапуска и принять решение о необходимости восстановления текущих параметров движения.The registers used in the processor calculator, which retain their state when the system is restarted, make it possible to identify the fact of an emergency restart and make a decision on the need to restore the current motion parameters.

Предварительная настройка временных параметров аварийного перезапуска посредством вычислительного устройства, а затем расчет прогнозируемых параметров движения при определении текущих параметров и сохранении в модуле хранения прогнозируемых параметров движения, причем рассчитывают прогнозируемые параметры движения на время нахождения системы в неработоспособном состоянии с помощью экстраполирующего полинома, коэффициенты которого определяют с помощью метода наименьших квадратов, позволяет осуществить восстановление работоспособности системы максимально быстро путем чтения текущих параметров движения из модуля хранения без проведения начальной выставки или ускоренной коррекции угла курса.Preliminary setting of temporary parameters of emergency restart by means of a computing device, and then calculation of predicted motion parameters when determining the current parameters and storing predicted motion parameters in the storage module, and calculating predicted motion parameters for the time the system is in an inoperative state using an extrapolating polynomial, the coefficients of which are determined from using the least squares method, it allows the system to be restored as quickly as possible by reading the current motion parameters from the storage module without performing an initial alignment or accelerated heading angle correction.

Осуществление при сбое вычислительного устройства его аварийного перезапуска, после чего использование для восстановления текущих параметров движения данных с прогнозируемыми значениями параметров движения дает возможность максимально быстро получить текущие параметры движения без проведения начальной выставки или ускоренной коррекции угла курса.When the computing device fails, its emergency restart, after which the use of data with predicted values of the motion parameters to restore the current movement parameters makes it possible to obtain the current movement parameters as quickly as possible without conducting an initial alignment or accelerated heading angle correction.

Применение независимого канала электроснабжения позволяет повысить надежность работы навигационной системы ЛА за счет восстановления ее рабочего состояния после сбоя («зависания») бортового вычислителя вследствие воздействия внешних факторов без снятия питания с приборов, входящих в ее состав, так как позволяет осуществить «запитывание» бортовой аппаратуры при отключении питания от системы электроснабжения ЛА и обеспечивает восстановление работоспособности после сбоя в работе аппаратуры, участвующей в определении текущих параметров движения ЛА.The use of an independent power supply channel makes it possible to increase the reliability of the aircraft navigation system by restoring its operating state after a failure ("freezing") of the on-board computer due to external factors without removing power from the devices included in its composition, since it allows the on-board equipment to be "powered" when the power is disconnected from the aircraft power supply system and ensures the restoration of operability after a failure in the operation of the equipment involved in determining the current parameters of the aircraft movement.

Наличие в заявляемом изобретении признаков, отличающих его от прототипа, позволяет считать его соответствующим условию «новизна».The presence in the claimed invention of features that distinguish it from the prototype makes it possible to consider it as corresponding to the "novelty" condition.

Новые признаки не выявлены в технических решениях аналогичного назначения. На этом основании можно сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию «изобретательский уровень».New features have not been identified in technical solutions for a similar purpose. On this basis, it can be concluded that the claimed invention meets the condition "inventive step".

Изобретение иллюстрируется чертежами:The invention is illustrated by drawings:

на фиг. 1 представлена структурная схема БИНС, где над стрелкой, идущей от БЧЭ к вычислителю, показаны измерения инерциальных датчиков (nx, ny, nz, wx, wy, wz), поступающие в вычислитель для обработки, а над стрелкой, идущей от вычислителя - текущие параметры движения ЛА (Ψ, υ, γ, Vx, Vy, Vz, В, L, Н), рассчитанные вычислителем.in fig. 1 shows a block diagram of the SINS, where above the arrow going from the BChE to the computer are the measurements of the inertial sensors (nx, ny, nz, wx, wy, wz) entering the computer for processing, and above the arrow going from the computer are the current parameters aircraft motions (Ψ, υ, γ, Vx, Vy, Vz, B, L, H), calculated by the computer.

на фиг. 2 представлена схема информационных связей двухпроцессорного вычислителя;in fig. 2 shows a diagram of information links of a two-processor computer;

на фиг. 3 представлена схема передачи данных между ведущим (MASTER) процессором, подчиненным (SLAVE) процессором и модулем хранения (стрелками показана передача данных с текущими параметрами движения (Ψ, υ, γ, Vx, Vy, Vz, В, L, Н) от ведущего к ведомому процессору и передача прогнозируемых параметров движения (Ψэ, υэ, γэ, Vxэ, Vyэ, Vzэ, Вэ, Lэ, Нэ) из ведомого процессора в модуль хранения);in fig. 3 shows a diagram of data transfer between the master (MASTER) processor, the slave (SLAVE) processor and the storage module (arrows show the data transfer with the current motion parameters (Ψ, υ, γ, Vx, Vy, Vz, B, L, H) from the master to the slave processor and transfer of the predicted motion parameters (Ψ e , υ e , γ e , Vx e , Vy e , Vz e , V e , L e , N e ) from the slave processor to the storage module);

на фиг. 4 приведена схема, иллюстрирующая одновременную запись ключевого слова в регистры, сохраняющие свое состояние, и в модуль хранения;in fig. 4 is a diagram illustrating the simultaneous writing of a keyword to stateful registers and to a storage unit;

на фиг. 3 представлен алгоритм программы действий осуществления заявляемого способа.in fig. 3 shows the algorithm of the action program for the implementation of the proposed method.

Способ восстановления работоспособности бесплатформенной инерциальной навигационной системы (БИНС) после сбоя аппаратуры реализуется следующим образом: используют информацию с датчиков угловой скорости и датчиков линейного ускорения, по которой в полете посредством вычислительного устройства определяют текущие параметры движения летательного аппарата, при сбое вычислительного устройства производят восстановление работоспособности системы. В качестве вычислительного устройства используют одно- или двухпроцессорный вычислитель, оснащенный стойкими к внешним воздействующим факторам модулем хранения данных, устройством аварийного перезапуска и регистрами, сохраняющими свое состояние при аварийном перезапуске.The method of restoring the operability of a strapdown inertial navigation system (SINS) after a hardware failure is implemented as follows: information from angular velocity sensors and linear acceleration sensors is used, according to which the current parameters of the movement of the aircraft are determined in flight by means of a computing device; ... As a computing device, a one- or two-processor computer is used, equipped with a data storage module resistant to external influences, an emergency restart device and registers that retain their state during an emergency restart.

Как правило, в состав БИНС (фиг. 1) входят блок чувствительных элементов 1 (БЧЭ) и бортовой вычислитель 2. В случае использования вычислителя с одним процессором производят расчет текущих параметров движения (угловая ориентация, компоненты вектора скорости и координаты нахождения ЛА в пространстве) и выполняют их прогнозирующую экстраполяцию, таким образом, чтобы получить прогнозируемые параметры на момент завершения аварийного перезапуска системы в случае сбоя. Рассмотрим случай использования двухпроцессорного вычислителя (фиг. 2-4). В данном случае первый процессор 3 выполняет роль ведущего (MASTER) для обеспечения выполнения штатной работы БИНС, а именно для расчета текущих параметров движения ЛА (угловая ориентация, компоненты вектора скорости и координаты нахождения ЛА в пространстве). Второй процессор 4 выполняет функцию ведомого (SLAVE) и используется для экстраполяции текущих параметров движения таким образом, чтобы получить прогнозируемые параметры на момент завершения аварийного перезапуска системы в случае сбоя. Использование двух процессоров позволяет «распараллелить» выполнение задач определения текущих параметров движения и задачи, связанных с расчетом прогнозируемых параметров. Двухпроцессорный вычислитель оснащен стойким к внешним воздействующим факторам модулем хранения данных 5 и устройством аварийного перезапуска 6, обеспечивающим «сброс» вычислителя без снятия питания. Применяемые в одно- и двухпроцессорном вычислителе процессоры оснащены регистрами 7 и 7, 8 соответственно, которые сохраняют свое состояние при перезапуске системы, но изменяют его при снятии и подаче питания, например, как это реализовано в SCRATCH-регистрах процессора 5890ВЕ1 [МИКРОСХЕМА ИНТЕГРАЛЬНАЯ 5890ВЕ1Т Указания по применению ЮКСУ.431288.001Д4]. Предварительно посредством указанного вычислительного устройства настраивают временные параметры аварийного перезапуска. При определении текущих параметров рассчитывают прогнозируемые параметры движения, которые сохраняют в модуле хранения данных, причем рассчитывают прогнозируемые параметры движения на время нахождения системы в неработоспособном состоянии с помощью экстраполирующего полинома, коэффициенты которого определяют с помощью метода наименьших квадратов. При сбое вычислительного устройства осуществляют его аварийный перезапуск, а для восстановления текущих параметров движения используют данные с прогнозируемыми значениями параметров движения.As a rule, the SINS (Fig. 1) includes a block of sensing elements 1 (BChE) and an onboard computer 2. In the case of using a computer with one processor, the current parameters of movement are calculated (angular orientation, components of the velocity vector and coordinates of the aircraft in space) and performing predictive extrapolation thereof, so as to obtain the predicted parameters at the time of the completion of the emergency restart of the system in the event of a failure. Consider the case of using a two-processor computer (Fig. 2-4). In this case, the first processor 3 plays the role of the master (MASTER) to ensure the regular operation of the SINS, namely, to calculate the current parameters of the aircraft movement (angular orientation, components of the velocity vector and coordinates of the aircraft in space). The second processor 4 acts as a slave (SLAVE) and is used to extrapolate the current motion parameters in such a way as to obtain the predicted parameters at the time of the emergency restart of the system in the event of a failure. The use of two processors makes it possible to "parallelize" the tasks of determining the current motion parameters and the tasks associated with calculating the predicted parameters. The two-processor computer is equipped with a data storage module 5, resistant to external influences, and an emergency restart device 6, which provides a “reset” of the computer without removing the power supply. The processors used in the one- and two-processor calculator are equipped with registers 7 and 7, 8, respectively, which retain their state when the system is restarted, but change it when the power is removed and applied, for example, as it is implemented in the SCRATCH-registers of the 5890BE1 processor [5890BE1T INTEGRAL CHART Notes on the use of YUKSU.431288.001D4]. Preliminarily, by means of the specified computing device, the time parameters of the emergency restart are set. When determining the current parameters, predicted motion parameters are calculated, which are stored in the data storage unit, and the predicted motion parameters are calculated for the time the system is in an inoperative state using an extrapolating polynomial, the coefficients of which are determined using the least squares method. If the computing device fails, its emergency restart is carried out, and data with predicted values of the movement parameters are used to restore the current motion parameters.

Прогнозирующая экстраполяция осуществляется при помощи полинома, коэффициенты которого определяются с помощью метода наименьших квадратов (МНК). Общий вид полинома приведен ниже:Predictive extrapolation is performed using a polynomial whose coefficients are determined using the least squares method (OLS). The general view of the polynomial is shown below:

ϕ(х)=а01х+а2х2…+anxn.ϕ (x) = a 0 + a 1 x + a 2 x 2 ... + a n x n .

Согласно методу МНК для нахождения коэффициентов полинома а0…an необходимо минимизировать функционалAccording to the OLS method, to find the coefficients of the polynomial a 0 ... a n, it is necessary to minimize the functional

Figure 00000001
Figure 00000001

где: xi - эмпирические данные (в нашем случае время);where: xi - empirical data (in our case, time);

yi - эмпирические данные, связанные с xi (в нашем случае параметры движения, определенные по алгоритму БИНС).y i - empirical data associated with x i (in our case, the motion parameters determined by the SINS algorithm).

Для минимизации берут производную от функционала и приравнивают ее к нулю. В результате чего получается система уравнений, которая в матричной форме имеет вид:To minimize, the derivative of the functional is taken and equated to zero. As a result, a system of equations is obtained, which in matrix form has the form:

Ха=Y.Xa = Y.

Решение данной системы относительно искомых коэффициентов имеет вид:The solution of this system with respect to the required coefficients is as follows:

а=X-1Y,a = X -1 Y,

где: X=ФТФ - матрица системы уравнений,where: X = Ф Т Ф - matrix of the system of equations,

Y=ФТу,Y = Ф T у,

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
- вектор эмпирических данных,
Figure 00000003
is a vector of empirical data,

Figure 00000004
- вектор эмпирических данных, связанных с х.
Figure 00000004
is a vector of empirical data associated with x.

Использование в качестве эмпирических данных х значений времени, в которые были определены соответствующие параметры движения у приводит к вырождения матрицы X, что в свою очередь приводит к большим ошибкам определения коэффициентов полинома и как следствие к неверному определению экстраполируемого параметра ϕ(x).The use of time values as empirical data x, at which the corresponding parameters of motion y were determined, leads to a degeneration of the matrix X, which in turn leads to large errors in determining the coefficients of the polynomial and, as a consequence, to an incorrect determination of the extrapolated parameter ϕ (x).

Для БИНС, определяющей параметры движения с заданным периодом, предлагается при построении матрицы системы осуществлять замену эмпирических данных x на значения х*, являющиеся константами, равномерно распределенными как в отрицательной, так и в положительной области таким образом, чтобы число обусловленности матрицы системы удовлетворяло условию:For SINS, which determines the parameters of motion with a given period, it is proposed, when constructing the system matrix, to replace the empirical data x with values x *, which are constants uniformly distributed both in the negative and in the positive region so that the condition number of the system matrix satisfies the condition:

1<||X||1⋅||X-1||1<100,1 <|| X || 1 ⋅ || X -1 || 1 <100,

||X||1⋅||Х-1||1 - число обусловленности,|| X || 1 ⋅ || X -1 || 1 - condition number,

||X||1 - первая норма матрицы,|| X || 1 is the first norm of the matrix,

||X-1||1 - первая норма обратной матрицы.|| X -1 || 1 is the first norm of the inverse matrix.

Выполнение данного условия будет говорить о хорошей обусловленности и отсутствии вырожденности матрицы системы.The fulfillment of this condition will indicate a good conditionality and the absence of degeneracy of the matrix of the system.

Так как компоненты вектора х* являются константами, то, поскольку матрица системы X формируется из элементов вектора х*, она также будет состоять из констант. Это, в свою очередь, позволяет ускорить вычисление коэффициентов полинома.Since the components of the vector x * are constants, then, since the matrix of the system X is formed from the elements of the vector x *, it will also consist of constants. This, in turn, allows you to speed up the calculation of the coefficients of the polynomial.

Например, если имеется четыре измерения какого-либо параметра

Figure 00000005
и необходимо спрогнозировать пятое значение, то вектор эмпирических данных
Figure 00000006
обеспечит формирование обратной матрицы системы состоящей из констант, например для квадратичного полинома обратная матрица будет иметь вид:For example, if there are four measurements of any parameter
Figure 00000005
and it is necessary to predict the fifth value, then the empirical data vector
Figure 00000006
will provide the formation of the inverse matrix of a system consisting of constants, for example, for a quadratic polynomial, the inverse matrix will have the form:

Figure 00000007
а искомые коэффициенты полинома будут найдены, как
Figure 00000007
and the required coefficients of the polynomial will be found as

Figure 00000008
Figure 00000008

где: Х11, Х13, X22, Х31, X33 - соответствующие элементы матрицы X-1,where: X11, X13, X22, X31, X33 - the corresponding elements of the matrix X -1 ,

Ф13, Ф23, Ф42, Ф32, Ф13, Ф23 - соответствующие элементы матрицыФ13, Ф23, Ф42, Ф32, Ф13, Ф23 - the corresponding elements of the matrix

Figure 00000009
Figure 00000009

При этом при нахождении прогноза с использованием квадратичного полинома ϕ(х)=а01х+а2х2, коэффициенты которого найдены описанным выше способом, вместо текущего значения х в формулу полинома подставляется следующее равноудаленное от крайнего значение х*. Для приведенного примера х*=1,975.In this case, when finding a forecast using the quadratic polynomial ϕ (x) = a 0 + a 1 x + a 2 x 2 , the coefficients of which were found in the above way, instead of the current value of x, the next value x * equidistant from the extreme value is substituted into the polynomial formula. For the given example, x * = 1.975.

Прогнозируемые параметры сохраняются в модуле хранения данных 5 (фиг. 3).The predicted parameters are stored in the data storage unit 5 (FIG. 3).

В область хранения ключа 10 модуля хранения 5 и регистры 7, 8, сохраняющие свое состояние после перезапуска процессоров 3, 4, записывается специальное ключевое слово 9 (фиг. 4), позволяющее отличить аварийный перезапуск вычислителя от подачи питания. Устройство аварийного перезапуска 6 обеспечивает повторный запуск вычислителя 2 в случае его «зависания».In the storage area of the key 10 of the storage module 5 and the registers 7, 8, which retain their state after restarting the processors 3, 4, a special keyword 9 is written (Fig. 4), which makes it possible to distinguish the emergency restart of the calculator from the power supply. The emergency restart device 6 provides a restart of the calculator 2 in the event of its "freezing".

В вычислитель 2 загружается программа, оперирующая его ресурсами - ведущим 3 и ведомым 4 процессорами, устройством аварийного перезапуска 6 и модулем хранения данных 5.Computer 2 is loaded with a program that operates on its resources - master 3 and slave 4 processors, emergency restart device 6 and data storage module 5.

Алгоритм работы программы осуществления способа (фиг. 5) содержит две основные функциональные ветви, одна из которых реализует штатную работу системы до сбоя, а вторая - аварийное восстановление текущего состояния. Подача питания или сброс вычислителя, в том числе аварийный перезапуск, заставляют алгоритм выполняться с самого начала. В начале работы алгоритм анализирует состояние регистров 7, 8, сохраняющих свое состояние, и определенных областей памяти модуля хранения 5 и устанавливает факт подачи питания или аварийного перезапуска. В случае установления факта, что аварийного перезапуска не осуществлялось (регистры и специальные области памяти модуля хранения данных не совпадают или не содержат специальной информации, соответствующей ключевому слову 9), алгоритм инициирует начало штатной работы системы, формирует ключевое слово 9 и записывает его в регистры 7, 8, сохраняющие свое состояние, и специальную область памяти 10 в модуле хранения 5. После чего приступает к последовательному выполнению начальной выставки, а затем переходит к автономному определению текущих параметров движения. При этом алгоритм производит инициализацию таймера аварийного перезапуска таким образом, чтобы обеспечивался перезапуск вычислителя при длительности «зависания», превышающей заданный интервал времени, на этот же интервал времени определяется прогноз параметров движения. При этом алгоритм обеспечивает формирование данных в модуле хранения 5, отражающих факт того, что велась работа в режиме начальной выставки или в режиме автономной работы БИНС. В режиме автономной работы БИНС (после прохождения процедуры начальной выставки) на базе ведущего процессора 3 осуществляется расчет текущих параметров движения, которые передаются в ведомый процессор 4, где осуществляется расчет прогнозных параметров движения путем экстраполяция текущих параметров на время окончания перезапуска вычислителя. В случае установления факта, что был аварийный перезапуск (совпадение ключевой информации регистров и определенных областей памяти модуля хранения), алгоритм инициирует аварийное восстановление работы системы. Считывает информацию из модуля хранения, с данными о том, в каком режиме работы находилась БИНС. Если БИНС не находилась в режиме автономного определения параметров движения, то алгоритм обеспечивает повторный запуск штатной ветки работы - начинает последовательно выполнять работу в режиме начальной выставки, после чего переходит в автономный режим. Если на момент сбоя вычислитель отрабатывал автономный режим, то алгоритм считает из памяти прогнозируемые параметры движения, определит их как исходные, и продолжит расчет текущих параметров движения.The algorithm of the program implementation of the method (Fig. 5) contains two main functional branches, one of which implements the regular operation of the system before failure, and the second - emergency recovery of the current state. Applying power or resetting the calculator, including an emergency restart, force the algorithm to run from the very beginning. At the beginning of the operation, the algorithm analyzes the state of the registers 7, 8, which retain their state, and certain areas of the memory of the storage module 5, and establishes the fact that power is applied or an emergency restart. If it is established that an emergency restart was not carried out (the registers and special areas of memory of the data storage module do not match or do not contain special information corresponding to keyword 9), the algorithm initiates the start of regular operation of the system, generates keyword 9 and writes it to registers 7 , 8, preserving their state, and a special memory area 10 in the storage module 5. Then it proceeds to the sequential execution of the initial alignment, and then proceeds to the autonomous determination of the current movement parameters. In this case, the algorithm initializes the emergency restart timer in such a way as to ensure the restart of the calculator when the duration of the "hang" exceeds the specified time interval, for the same time interval the forecast of the motion parameters is determined. At the same time, the algorithm provides the formation of data in the storage module 5, reflecting the fact that the work was carried out in the mode of the initial exhibition or in the autonomous mode of SINS. In the SINS autonomous operation mode (after passing the initial alignment procedure), on the basis of the master processor 3, the current motion parameters are calculated, which are transmitted to the slave processor 4, where the predicted motion parameters are calculated by extrapolating the current parameters to the end of the computer restart. In case of establishing the fact that there was an emergency restart (coincidence of the key information of the registers and certain areas of the memory of the storage module), the algorithm initiates an emergency recovery of the system. Reads information from the storage module, with data on the operating mode of the SINS. If the SINS was not in the autonomous mode of determining the motion parameters, then the algorithm provides a repeated start of the standard work branch - it starts sequentially performing work in the mode of the initial alignment, after which it goes into autonomous mode. If at the time of the failure the computer was working off the autonomous mode, then the algorithm calculates the predicted motion parameters from memory, determines them as initial ones, and continues calculating the current motion parameters.

Применение независимого канала электроснабжения позволяет повысить надежность навигационной системы ЛА, так как позволяет осуществить «запитывание» бортовой аппаратуры при отключении питания от системы электроснабжения ЛА и обеспечивает восстановление работоспособности после сбоя в работе аппаратуры, участвующей в определении текущих параметров движения ЛА, что достигается путем введения в состав системы независимого канала электроснабжения, например, аккумуляторной батареи с электрической изоляцией от цепей питания основного канала электроснабжения с помощью диодных развязок, согласно ГОСТ Р 54073-2017.The use of an independent power supply channel makes it possible to increase the reliability of the aircraft navigation system, since it allows the on-board equipment to be "powered" when the power is disconnected from the aircraft power supply system and ensures the restoration of operability after a failure in the operation of the equipment involved in determining the current parameters of the aircraft movement, which is achieved by introducing the composition of the system of an independent power supply channel, for example, a battery with electrical isolation from the power supply circuits of the main power supply channel using diode decouples, in accordance with GOST R 54073-2017.

Таким образом, предложенный способ повышает надежность навигационной системы как пилотируемого, так и беспилотного ЛА, так как позволяет осуществить «запитывание» аппаратуры при отключении питания от системы электроснабжения ЛА и обеспечивает восстановление работоспособности после сбоя в работе вследствие воздействия внешних факторов аппаратуры, участвующей в определении текущих параметров движения ЛА.Thus, the proposed method increases the reliability of the navigation system for both manned and unmanned aircraft, since it allows the equipment to be "powered" when the power is disconnected from the aircraft power supply system and ensures the restoration of operability after a malfunction due to the influence of external factors of the equipment involved in determining the current aircraft motion parameters.

Представленные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемого изобретения следующей совокупности условий:The presented information testifies to the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed invention:

- средство, воплощающее заявляемый способ при его осуществлении, относится к области приборостроения и может быть применено в системах навигации подвижных объектов, например, ЛА;- the means embodying the claimed method in its implementation relates to the field of instrumentation and can be used in navigation systems for moving objects, for example, aircraft;

- повышение надежности работы навигационной системы ЛА за счет восстановления ее рабочего состояния после сбоя бортового вычислителя вследствие воздействия внешних факторов без снятия питания с приборов, входящих в ее состав;- increasing the reliability of the aircraft navigation system by restoring its operating state after a failure of the on-board computer due to external factors without removing power from the instruments included in its composition;

- для заявляемого способа в том виде, в котором он охарактеризован в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке и известных до даты приоритета средств и методов.- for the proposed method in the form in which it is characterized in the claims, the possibility of its implementation is confirmed using the means and methods described in the application and known before the priority date.

Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию «промышленная применимость».Therefore, the claimed invention meets the condition of "industrial applicability".

Claims (1)

Способ восстановления работоспособности бесплатформенной инерциальной навигационной системы после сбоя аппаратуры, заключающийся в том, что используют информацию с датчиков угловой скорости и датчиков линейного ускорения, по которой в полете посредством вычислительного устройства определяют текущие параметры движения летательного аппарата, при сбое вычислительного устройства производят восстановление работоспособности системы, отличающийся тем, что в качестве вычислительного устройства используют одно- или двухпроцессорный вычислитель, оснащенный стойкими к внешним воздействующим факторам модулем хранения данных, устройством аварийного перезапуска и регистрами, сохраняющими свое состояние при аварийном перезапуске, предварительно посредством указанного вычислительного устройства настраивают временные параметры аварийного перезапуска, при определении текущих параметров рассчитывают прогнозируемые параметры движения, которые сохраняют в модуле хранения данных, причем рассчитывают прогнозируемые параметры движения с помощью экстраполирующего полинома, коэффициенты которого определяют с помощью метода наименьших квадратов, при сбое вычислительного устройства осуществляют его аварийный перезапуск, а для восстановления текущих параметров движения используют данные с прогнозируемыми значениями параметров движения.A method of restoring the operability of a strapdown inertial navigation system after a hardware failure, which consists in using information from angular velocity sensors and linear acceleration sensors, according to which the current parameters of the aircraft movement are determined in flight by means of a computing device; characterized in that a one- or two-processor computer is used as a computing device, equipped with a data storage module resistant to external influences, an emergency restart device and registers that retain their state during an emergency restart, preliminarily using the specified computing device, the time parameters of an emergency restart are set, when determining the current parameters, the predicted motion parameters are calculated, which are stored in the data storage unit, and the forecast is calculated the calculated motion parameters with the help of an extrapolating polynomial, the coefficients of which are determined using the least squares method, in case of a failure of the computing device, its emergency restart is carried out, and to restore the current motion parameters, data with the predicted values of the motion parameters are used.
RU2020132085A 2020-09-29 2020-09-29 Method for restoring performance capacity of platformless inertial navigation system after hardware failure RU2754128C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020132085A RU2754128C1 (en) 2020-09-29 2020-09-29 Method for restoring performance capacity of platformless inertial navigation system after hardware failure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020132085A RU2754128C1 (en) 2020-09-29 2020-09-29 Method for restoring performance capacity of platformless inertial navigation system after hardware failure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2754128C1 true RU2754128C1 (en) 2021-08-27

Family

ID=77460469

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020132085A RU2754128C1 (en) 2020-09-29 2020-09-29 Method for restoring performance capacity of platformless inertial navigation system after hardware failure

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2754128C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2116666C1 (en) * 1995-10-18 1998-07-27 Летно-исследовательский институт им.М.М.Громова Complex for aboard path measurements
RU2620786C1 (en) * 2016-06-20 2017-05-29 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Recovery method for aircraft motion variables
CN106840196A (en) * 2016-12-20 2017-06-13 南京航空航天大学 A kind of strap-down inertial computer testing system and implementation method
CN111272175A (en) * 2020-03-05 2020-06-12 北京航空航天大学 Micro-mechanical gyroscope POS data acquisition and processing system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2116666C1 (en) * 1995-10-18 1998-07-27 Летно-исследовательский институт им.М.М.Громова Complex for aboard path measurements
RU2620786C1 (en) * 2016-06-20 2017-05-29 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Recovery method for aircraft motion variables
CN106840196A (en) * 2016-12-20 2017-06-13 南京航空航天大学 A kind of strap-down inertial computer testing system and implementation method
CN111272175A (en) * 2020-03-05 2020-06-12 北京航空航天大学 Micro-mechanical gyroscope POS data acquisition and processing system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9939532B2 (en) Heading for a hybrid navigation solution based on magnetically calibrated measurements
CN109781117B (en) Combined positioning method and system
US8560149B1 (en) Systems and methods for takeoff assistance and analysis
D’Amato et al. UAV sensor FDI in duplex attitude estimation architectures using a set-based approach
US11248932B2 (en) Method for calibrating magnetometers of an object
US8543266B2 (en) Modified Kalman filter for generation of attitude error corrections
EP4220086A1 (en) Combined navigation system initialization method and apparatus, medium, and electronic device
JP6149699B2 (en) Vehicle trajectory calculation device
US20230204384A1 (en) Method and apparatus for determining location of vehicle
US11796324B2 (en) Vehicle control device
CN114179825B (en) Method for obtaining confidence of measurement value through multi-sensor fusion and automatic driving vehicle
US9828111B2 (en) Method of estimation of the speed of an aircraft relative to the surrounding air, and associated system
JP6248559B2 (en) Vehicle trajectory calculation device
US7840381B2 (en) Method and apparatus for determining the operational state of a navigation system
CN109631886A (en) Vehicle positioning method, device, electronic equipment, storage medium
CN113296532A (en) Flight control method and device of manned aircraft and manned aircraft
KR102288609B1 (en) Method and system for position estimation of unmanned aerial vehicle using graph structure based on multi module
CN113483759B (en) Integrity protection level calculation method for GNSS, INS, vision integrated navigation system
KR20210073281A (en) Method and apparatus for estimating motion information
RU2754128C1 (en) Method for restoring performance capacity of platformless inertial navigation system after hardware failure
Rudin et al. A sensor fault detection for aircraft using a single Kalman filter and hidden Markov models
CN113093239A (en) Method, corresponding system and program product for providing navigation information
CN105526947B (en) Method for detecting attitude fault based on magnetometer measurement value
Marmion Airborne attitude estimation using a kalman filter
Wei et al. Design of heading fault-tolerant system for underwater vehicles based on double-criterion fault detection method