Методи та алгоритми підвищення точності інерціальних систем навігації літальних апаратів
Ескіз недоступний
Дата
2024
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Магістерська дисертація обсягом 91 сторінка включає 21 рисунок, 17 таблиць, та містить 26 джерел літератури.
Актуальність. Розвиток сучасних літальних апаратів вимагає високоточної автономної навігації для забезпечення безпечної роботи в умовах обмеженого доступу до зовнішніх сигналів, таких як GNSS.
Інерціальні навігаційні системи відіграють ключову роль, однак їх точність обмежується похибками сенсорів, зокрема дрейфом, температурними впливами та шумами. Підвищення точності INS шляхом розробки ефективних методів корекції є актуальним завданням.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами.
Дослідження виконано в межах науково-дослідної роботи кафедри конструювання електронно-обчислювальної апаратури, спрямованої на розвиток автономних навігаційних систем для UAV відповідно до пріоритетів розвитку науки і техніки України. Крім того, дослідження здійснювалося за підтримки та у межах діяльності ТОВ «2021 СОЛЮШИНС», що забезпечило додатковий внесок у розробку інноваційних рішень для вдосконалення автономних навігаційних систем.
Мета роботи. Розробка методів і алгоритмів, які підвищують точність INS літальних апаратів за допомогою адаптивної фільтрації даних сенсорів, корекції дрейфу, температурних впливів та інтеграції із GNSS.
Для досягнення мети розв'язано наступні завдання:
- Проаналізовано сучасні методи навігації, класифікацію INS та джерела похибок.
- Досліджено математичні моделі компенсації температурних впливів на сенсори.
- Проаналізовано та вдосконалено алгоритми корекції дрейфу гіроскопів та акселерометрів.
- Проведено моделювання та тестування алгоритмів на основі реальних даних.
- Інтегровано INS із GNSS для корекції похибок у тривалих місіях.
- Запропоновано стартап-проєкт для впровадження вдосконаленої системи в безпілотні літальні апарати.
Об’єкт дослідження: процеси корекції похибок інерціальних навігаційних систем літальних апаратів.
Предмет дослідження: адаптивні методи фільтрації даних сенсорів, алгоритми компенсації дрейфу, температурних впливів та інтеграція INS із GNSS.
Наукова новизна.
- Досліджено удосконалені алгоритми корекції INS, які враховують температурний вплив, шум сенсорів і динамічні похибки.
- Проведено інтеграцію INS із GNSS для підвищення точності у реальних умовах експлуатації.
Практичне значення. Дослідженні методи корекції реалізовані у програмному забезпеченні, що може бути інтегроване у сучасні безпілотні літальні апарати. Запропоновані рішення планується впровадити на підприємствах, які розробляють автономні системи навігації.
Апробація результатів. Результати роботи представлені на XV науково-технічній конференції молодих вчених «Електроніка – 2024».
Публікації. За матеріалами дослідження опубліковано одну роботу (Додаток А), зокрема: Бодак Є.Є., Іваннік Г.В. «До питання підвищення точності розрахунку барометричної висоти» // ЗБІРНИК ПРАЦЬ ХV Науково-технічної конференції молодих вчених «Електроніка-2024». С. 43 – 46.
Опис
Ключові слова
інерціальна навігаційна система, гіроскоп, акселерометр, корекція дрейфу, адаптивна фільтрація, інтеграція GNSS, температурна компенсація, inertial navigation system, gyroscope, accelerometer, drift correction, adaptive filtering, GNSS integration, temperature compensation
Бібліографічний опис
Бодак, Є. Є. Методи та алгоритми підвищення точності інерціальних систем навігації літальних апаратів : магістерська дис. : 172 Телекомунікції та радіотехніка / Бодак Єгор Євгенович. - Київ, 2024. - 99 с.