Integrated system of navigation information measurement for flight control system

Костянтин Вікторович Пономаренко, Лев Михайлович Рижков

Abstract


The integrated system for the measurement of movement parameters, constructed on the basis of a tightly coupled scheme of integration of inertial and satellite navigation systems is considered in the paper. The main objective is the improvement of the measurement accuracy of navigation information and ensuring the measurement of movement parameters in conditions when each separate system does not provide sufficient accuracy for practical tasks. The applied algorithm for recursive estimation of errors of resultant integrated navigation system allows real-time correction of indicators of inertialand satellite navigation systems, that leads to the increase of the measurement accuracy of navigation parameters.

This paper shows the dependence of the achieved effect of the increased accuracy on the nature of movement, arrangement and number of satellites, and also trajectory orientation relative to the satellites, signals from which enter the receiver of satellite navigation system. The proposed algorithm can be used in the aviation industry, in guidance and flight control systems, and also onboard information-measuring systems of aircrafts, operating in the presence of radio frequency interference.

Keywords


SDINS; SNA; tightly coupled integrated navigation system; mathematical model

References


Леонтьев, Б. К. GPS: все что Вы хотели знать, но боялись спросить [Текст] / Б. К. Леонтьев. – М. : ЛА «Бук-Пресс», 2006. — 352 с.

Матвеев, В. В. Основы проектирования бесплатформенных инерциальных навигационных систем [Текст] : учеб, пособие / В. В. Матвеев, В. Я. Распопов. —СПб. : ГНЦ РФ ОАО «Концерн ЦНИИ «Электроприбор», 2009. – 280 с.

INS/GPS Integration Architectures [Electronic media] / RTO Educational Notes EN-SET-064 “Advances in Navigation Sensors and Integration Technology”. – Access mode : www/ URL: http://ftp.rta.nato.int/public/PubFullText/RTO/EN/RTO-EN-SET-064/EN-SET-064-05.pdf –– 2004.

Mohinder, S. Global positioning systems, inertial navigation and integration [Text] / Mohinder S. Grewal, Lawrence R. Weill, Angus P. Andrews. —NY: John Wiley & Sons, Inc Publication, 2001. — 392 p.

Сбои функционирования системы GPS, вызванные рассеянием сигнала на среднеширотных ионосферных неоднородностях [Электронный ресурс] / Журнал Радиоэлектроники. Спец. вып. Тр. Росс. науч. конф. "Зондирование земных покровов радарами с синтезированной апертурой".— Режим доступа : www/ URL: http://jre.cplire.ru/jre/library/Ulan-Ude-2010/pdffiles/s2_8.pdf — 06.09-10.09 2010 г. — Загл. с экрана.

INS/GPS Technology Trends [Electronic media] / RTO Educational Notes EN-SET-064 “Advances in Navigation Sensors and Integration Technology”. – Access mode : www/ URL: http://ftp.rta.nato.int/public/PubFullText/RTO/EN/RTO-EN-SET-064/EN-SET-064-01.pdf –– 2004.

Захарін, Ф. М. Алгоритмічне забезпечення інерціально-супутникових систем навігації [Текст] : монографія / Ф. М. Захарін, В. М. Синєглазов, М. К. Філяшкін. — К. : НАУ, 2010. — 310 с.

INS/GPS integration architecture performance comparison [Electronic media] / RTO Educational Notes EN-SET-064 “Advances in Navigation Sensors and Integration Technology”. – Access mode : www/ URL: http://ftp.rta.nato.int/public/PubFullText/RTO/EN/RTO-EN-SET-064/EN-SET-064-06.pdf – 2004.

Пономаренко, К. В. Розробка математичної моделі літального апарату, що обертається навколо поздовжньої осі, з урахуванням вітру та її аналіз [Текст] / К. В. Пономаренко, В. В. Попов, Л. М. Рижков // жунр. Інформаційні системи, механіка та керування рухом. — 2011. — Вип. 6. — С. 80—88.

Roggers, R. M. Applied Mathematics in integrated navigation systems [Text] / Robert M. Roggers. —2nd ed. — Gainesville, Florida. : Amer. Inst. of Aeronautics and Astronautics, Inc., 2003. — 334 p.

Медич, Дж. Статистически оптимальные линейные оценки и управление [Текст] : пер. с англ. под ред. А.С. Шаталова / Дж. Медич. – М.: Энергия, 1973. – 440 с.

Квакернаак, Х. Линейные оптимальные системы управления [Текст] : пер. с англ. — В. А. Васильев, Ю. А. Николаев. / Х. Квакернаак, Р. Сиванн ; М. : Мир, 1977. – 650 с.

Lin, Feng. Robust control design: an optimal control approach / Feng Lin.– Chichester: John Wiley & Sons, LTD, 2007. – 364 p.

Бейкер, Дж. Аппроксимации Паде [Текст] : пер. с англ. — М.: Мир, 1986. —502 с.

Bergman, N. Recuresive Beyessian Estimation: Navigation and Tracking applications [Text] / Nicolas Bergman. — Linköping, Sweden: Linus & Linea AB, 1999. — 205 p.

Leontev, B. K. (2006). GPS: vse chto Vyi hoteli znat, no boyalis sprosit. Neofitsialnoe posobie po globalnoy sisteme mestoopredeleniya, UDK:004.5, BBK: 32.973.26-018.2.

Matveev, V. V., Raspopov, V. Ya. (2009). Osnovyi proektirovaniya besplatformennyih inertsialnyih navigatsionnyih system. GNTs RF OAO «Kontsern TsNII «Elektropribor».

Schmidt, G. and Phillips, R. (2003). INS/GPS Integration Architectures. NATO RTO Lecture Series 232, Advances in Navigation Sensors and Integration Technology, 5-1 – 5-15.

Grewal, M. S., Weill, L. R., Andrews, A. P. (2001). Global positioning systems, inertial navigation and integration. NY: John Wiley & Sons, Inc Publication.

Ishin, A. B., Yasyukevich, Yu. V. (2010). Sboi funktsionirovaniya sistemyi GPS, vyizvannyie rasseyaniem signala na sredneshirotnyih ionosfernyih neodnorodnostyah. Zhurnal Radioelektroniki. Spets. vyip. Tr. Ross. nauch. konf. "Zondirovanie zemnyih pokrovov radarami s sintezirovannoy aperturoy".

Schmidt, G., (2003). INS/GPS Technology Trends. NATO RTO Lecture Series 232, Advances in Navigation Sensors and Integration Technology,1-1 – 1-16.

Zaharin, F. M., Syniehlazov, V. M., Filiashkin, M. K. (2010). Alhorytmichne zabezpechennia inertsialno-suputnykovykh system navihatsii. Monohrafiia, Natsionalnyi Aviatsiinyi Instytut.

Schmidt, G. and Phillips, R. (2003). INS/GPS Integration Architecture Performance Comparisons. NATO RTO Lecture Series 232, Advances in Navigation Sensors and Integration Technology, 6-1 – 6-18.

Ponomarenko, K. V., Popov, V. V., Ryzhkov, L. M. (2011). Rozrobka matematychnoi modeli litalnoho aparatu, shcho obertaietsia navkolo pozdovzhnoi osi, z urakhuvanniam vitru ta yii analiz. Zhunr. Informatsiini systemy, mekhanika ta keruvannia rukhom, 6, 80 – 88.

Roggers, R. M. Applied Mathematics in integrated navigation systems. (2003) Amer. Inst. of Aeronautics and Astronautics, Inc.,2nd ed. Gainesville, Florida.

Medich, Dzh. (1973). Statisticheski optimalnyie lineynyie otsenki i upravlenie.

Kvakernaak, H., Sivann R. (1977). Lineynyie optimalnyie sistemyi upravleniya.

Lin, Feng. (2007). Robust control design: an optimal control approach. John Wiley & Sons, LTD, Chichester.

Beyker, Dzh. Approksimatsii Pade. (1986).

Bergman, N. (1999). Recuresive Beyessian Estimation: Navigation and Tracking applications. Linköping, Sweden: Linus & Linea AB.


GOST Style Citations








Copyright (c) 2014 Костянтин Вікторович Пономаренко, Лев Михайлович Рижков

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

ISSN (print) 1729-3774, ISSN (on-line) 1729-4061