Математична модель похибок акселерометрів безплатформної інерціальної навігаційної системи

Abstract

Показано, що модель похибок безплатформної інерціальної навігаційної системи (БІНС) дозволяє оцінити загальну похибку БІНС за заданими похибками акселерометрів та гіроскопів або розв’язати зворотну задачу — висунути вимоги до інерціальних сенсорів за умови заданої точності БІНС. Отримано модель похибок БІНС, яка складається з рівнянь похибок для визначення швидкості та координат місцезнаходження об’єкта. Модель похибок БІНС необхідна при розробці структури фільтра Калмана для розв’язання задач комплексування БІНС з іншими навігаційними пристроями. Наведено узагальнену блок-схему формування похибок БІНС під час визначення параметрів руху об’єкта, згідно з якою на точність визначення лінійних швидкостей та координат місцезнаходження об’єкта впливають похибки орієнтації, а величина похибок БІНС залежить від динаміки руху об’єкта.

Показано, что модель погрешностей бесплатформенной инерциальной навигационной системы (БИНС) позволяет оценить общую погрешность БИНС по заданным погрешностям акселерометров и гироскопов или решить обратную задачу — сформулировать требования к инерциальным сенсорам при условии заданной точности БИНС. Получена модель погрешностей БИНС, которая состоит из уравнений погрешностей при определении скорости и координат местоположения объекта. Модель погрешностей БИНС необходима при разработке фильтра Калмана для решения задач комплексирования БИНС с другими навигационными устройствами. Приведена обобщённая блок-схема формирования погрешностей БИНС при определении параметров движения объекта, согласно которой на точность определения линейных скоростей и координат местоположения объекта влияют погрешности ориентации, а величина погрешностей БИНС зависит от динамики движения объекта.

The article shows that the model errors of strapdown inertial navigation system (SINS) allows us to estimate the overall accuracy of SINS errors specified accelerometers and gyroscopes or solve the inverse problem — to formulate the requirements for inertial sensors, provided the specified accuracy SINS. There has been received SINS error model, which consists of equations of errors in determining the speed and coordinates of the object location. SINS error model is needed in the development of the Kalman filter to solve the problems of multi-SINS with other navigation devices. There has been shown the generalized block diagram form SINS errors in the determination of the object parameters, according to which the accuracy of determining the linear speed and coordinates of the location where the error affects the orientation and SINS error value depends on the dynamics of motion of the object.