Інтегрована інерціально-оптична навігаційна система для безпілотних літальних апаратів

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorПономаренко, Сергій Олексійович
dc.contributor.authorСкурський, Олексій Сергійович
dc.date.accessioned2026-01-22T13:04:46Z
dc.date.available2026-01-22T13:04:46Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractМагістерська 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.
dc.description.abstractotherThe master's thesis consists of 110 pages, 72 formulas, 16 illustrations, 22 tables and 41 references. Relevance: The dependence of modern UAVs on satellite systems, and the need to improve the accuracy of navigation parameter determination by UAV navigation equipment in conditions of limited satellite signal availability. Goal of the Research: To develop an algorithm to ensure the performance quality of an inertial-optical navigation system based on optimal state estimation methods, and its hardware-software implementation for a tactical-class UAV. Tasks: 1. Conduct a system analysis of existing UAV navigation methods and justify the feasibility of using an integrated inertial-optical system. 2. Develop a mathematical model of an integrated inertial-optical navigation system based on linearized error equations of the SINS (Strapdown Inertial Navigation System) with two-stage visual correction. 3. Formulate measurement equations for the combined system, including correction information from correlation-extreme navigation and a visual landmark identification system. 4. Combine algorithms for the integrated processing of inertial and optical information based on an Extended Kalman Filter (EKF). 5. Justify the choice of hardware platform and define the following system characteristics: UAV class, type of Inertial Measurement Units (IMUs) and sensors, and optical system characteristics to meet the specified accuracy requirements. 6. Perform simulation modeling of the developed system's operation in a virtual UAV flight environment and investigate navigation accuracy on test trajectories. 7. Conduct a comparative analysis of the efficiency of the proposed system against existing analogous solutions.Object of Research: The process of autonomous navigation of an unmanned aerial vehicle in conditions of the absence or limited availability of radio-navigation signals from global navigation satellite systems (GNSS). Subject of Research: Methods and algorithms for integrating SINS measurements with optical measurements. Scientific Novelty: A navigation system architecture is proposed that combines correlation-extreme navigation based on digital terrain models with visual landmark navigation to ensure prolonged autonomous UAV flight
dc.format.extent138 с.
dc.identifier.citationСкурський, О. С. Інтегрована інерціально-оптична навігаційна система для безпілотних літальних апаратів : магістерська дис. : 173 «Авіоніка» / Скурський, Олексій Сергійович. - Київ, 2025. - 138 с.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/78346
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.subjectнерціально-оптична навігаційна система
dc.subjectфільтр Калмана
dc.subjectкореляційно-екстремальна навігація
dc.subjectБІНС
dc.subjectнавігація за орієнтирами
dc.subjectInertial-optical navigation system
dc.subjectKalman filter
dc.subjectcorrelationextreme navigation
dc.subjectSINS
dc.subjectlandmark navigation
dc.subject.udc629.7.05:681.5
dc.titleІнтегрована інерціально-оптична навігаційна система для безпілотних літальних апаратів
dc.typeLearning Object

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Skurskyi_magistr.pdf
Розмір:
2.16 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (СКЛА)
Магістерські роботи