Автономна корекція інструментальних похибок інерціальних вимірювачів безплатформної навігаційної системи
DOI:
https://doi.org/10.20535/0203-3771452023293127Ключові слова:
МЕМС ІВМ, автономна БІНС, модуляція обертаннямАнотація
Безплатформні навігаційні системи на основі мікроелектромеханічних (МЕМС) вимірювачів мають ряд переваг, як-от малий розмір, низька вартість і мінімальне енергоспоживання. Проте таким вимірювачам властиві значні низькочастотні шуми та погана повторюваність зміщення нуля, що призводить до значних навігаційних похибок. Ці недоліки роблять МЕМС вимірювачі непридатними для автономних навігаційних систем, навіть за умов регулярного повторного калібрування. Один із найбільш перспективних способів усунення випадкових похибок інерціальних вимірювачів базується на модуляції їх вихідних даних обертанням. Проте, цей підхід успішно застосовувався лише до прецизійних лазерних та волоконно-оптичних гіроскопів, обладнаних точними поворотними платформами. Дана стаття присвячена адаптації методу модуляції обертанням для недорогих МЕМС вимірювачів для покращення їх навігаційних характеристик зі збереженням при цьому переваг мікроелектромеханічних технологій. Були обговорені можливі питання реалізації та запропонована оптимальна модель розрахунку, що була перевірена під час статичних та натурних випробувань розробленого інерціального вимірювального модуля (ІВМ).
Посилання
Savage, P.G. (1998a) ‘Strapdown Inertial Navigation Integration Algorithm Design Part 1: Attitude Algorithms’, Journal of Guidance, Control, and Dynamics, 21(1), pp. 19–28. Available at: https://doi.org/10.2514/2.4228.
Savage, P.G. (1998b) ‘Strapdown Inertial Navigation Integration Algorithm Design Part 2: Velocity and Position Algorithms’, Journal of Guidance Control and Dynamics, 21, pp. 208–221.
E. S. Geller (1968) ‘Inertial System Platform Rotation’, IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, AES-4(4), pp. 557–568. Available at: https://doi.org/10.1109/TAES.1968.5409024.
Giovanni, C.S. and Levinson, E. (1981) ‘Performance of a Ring Laser Strapdown Marine Gyrocompass’, NAVIGATION, 28(4), pp. 311–341. Available at: https://doi.org/10.1002/j.2161-4296.1981.tb00779.x.
Levinson, E. and Majure, R. (1987) ‘Accuracy Enhancement Techniques Applied to the Marine Ring Laser Inertial Navigator (MARLIN)’, NAVIGATION, 34(1), pp. 64–86. Available at: https://doi.org/10.1002/j.2161-4296.1987.tb01490.x.
Feng Sun et al. (2009) ‘Research on the technology of rotational motion for FOG strapdown inertial navigation system’, in 2009 International Conference on Mechatronics and Automation. 2009 International Conference on Mechatronics and Automation, pp. 4913–4918. Available at: https://doi.org/10.1109/ICMA.2009.5246048.
Sun, W. et al. (2013) ‘MEMS-based rotary strapdown inertial navigation system’, Measurement, 46(8), pp. 2585–2596. Available at: https://doi.org/10.1016/j.measurement.2013.04.035.
Du, S., Sun, W. and Gao, Y. (2016) ‘MEMS IMU Error Mitigation Using Rotation Modulation Technique’, Sensors, 16(12). Available at: https://doi.org/10.3390/s16122017.
Du, S. (2017) ‘A micro-electro-mechanical-system-based inertial system with rotating accelerometers and gyroscopes for land vehicle navigation’, International Journal of Distributed Sensor Networks, 13, p. 155014771774635. Available at: https://doi.org/10.1177/1550147717746351.
Collin, J. (2014) ‘MEMS IMU Carouseling for Ground Vehicles’, IEEE Transactions on Vehicular Technology, 64. Available at: https://doi.org/10.1109/TVT.2014.2345847.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Вадим Колесник, Микола Черняк
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
