Інтегрована інерціально-оптична навігаційна система для безпілотних літальних апаратів
Дата
2025
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Магістерська дисертація складається з 110 сторінок, 72 формул, 16 ілюстрацій, 22 таблиць і 41 використаних джерел.
Актуальність: залежність сучасних БПЛА від супутникових систем, потреба у підвищенні точності визначення навігаційних параметрів навігаційним обладнанням БПЛА в умах обмеженого застосування супутникового сигналу.
Мета дослідження: розробка алгоритму забезпечення якості функціонування інерціально-оптичної навігаційної системи на основі методів оптимального оцінювання стану та його програмно-апаратна реалізація для БПЛА тактичного класу.
Завдання:
1. Провести системний аналіз існуючих методів навігації БПЛА та обґрунтувати доцільність застосування комплексованої інерціально-оптичної системи.
2. Розробити математичну модель інтегрованої інерціально-оптичної навігаційної системи на основі лінеаризованих рівнянь похибок БІНС із двоетапною візуальною корекцією.
3. Сформувати рівняння вимірювань для комбінованої системи, що включають корекційну інформацію від кореляційно-екстремальної навігації та системи ідентифікації візуальних орієнтирів.
4. Об’єднати алгоритми комплексної обробки інерціальної та оптичної інформації на основі розширеного фільтра Калмана.
5. Обґрунтувати вибір апаратної платформи та визначити такі характеристики системи: клас БПЛА, тип інерціальних вимірювальних блоків та датчиків, характеристики оптичної системи для забезпечення заданих вимог точності.
6. Виконати імітаційне моделювання функціонування розробленої системи в середовищі віртуального польоту БПЛА та провести дослідження точності навігації на тестових траєкторіях.
7. Здійснити порівняльний аналіз ефективності запропонованої системи з існуючими аналогічними рішеннями. Об’єкт дослідження: процес автономної навігації безпілотного літального апарату в умовах відсутності або обмеженої доступності радіонавігаційних сигналів глобальних супутникових навігаційних систем. Предмет дослідження: методи та алгоритми комплексування вимірювань БІНС з оптичними вимірюваннями.
Наукова новизна: запропоновано архітектуру навігаційної системи, яка поєднує кореляційно-екстремальну навігацію на основі цифрових моделей рельєфу з навігацією за візуальними орієнтирами для забезпечення тривалого автономного польоту БПЛА.
Опис
Ключові слова
нерціально-оптична навігаційна система, фільтр Калмана, кореляційно-екстремальна навігація, БІНС, навігація за орієнтирами, Inertial-optical navigation system, Kalman filter, correlationextreme navigation, SINS, landmark navigation
Бібліографічний опис
Скурський, О. С. Інтегрована інерціально-оптична навігаційна система для безпілотних літальних апаратів : магістерська дис. : 173 «Авіоніка» / Скурський, Олексій Сергійович. - Київ, 2025. - 138 с.