Оценка зашумлённости гироскопического канала инерциальной системы ориентации и навигации

В данной статье приведено исследование составляющих погрешностей выходного сигнала в гироскопическом канале малогабаритной инерциальной системы ориентации и навигации. Исследование шумовых составляющих проводились на четырёх экземплярах датчиках угловой скорости. Гироскопический канал данной системы ориентации и навигации реализуется на базе применения MEMS-датчика угловой скорости ТГ–100 фирмы «Лаборатория микроприборов». Выполнена оценка спектрального состава случайных составляющих погрешностей датчика угловой скорости с применением метода вариации Аллана при комнатной температуре. Получены коэффициенты интенсивностей различных типов шумов в выходном сигнале датчика угловой скорости и проведено сравнение с его паспортными характеристиками. Проведена оценка накопления ошибки в определении широты, долготы и пути гироскопического канала инерциальной системы ориентации и навигации.

1. Прикладной анализ случайных процессов / под ред. С. А. Прохорова. Самара: СНЦ РАН, 2007. 582 с.

2. Степанов О. А. Основы теории оценивания, с приложениями к задачам обработки навигационной информации. Ч. 2. Введение в теорию фильтрации. Санкт-Петербург: ЦНИИ «Электроприбор», 2012. 417 с.

3. Кучерков С. Г., Лычев Д. И., Скалон А. И., Чертков Л. А. Использование вариации Аллана при исследовании характеристик микромеханического гироскопа // Гироскопия и навигация. 2003. 2 (41). 98–104.

4. Лесников М. В., Ксендзов А. В. Способы вычисления дисперсии Аллана на примере датчика ADIS16407 // Молодой учёный. 2021. 23 (365). 97–100.

5. Zhang X., Li Y., Mumford P., Rizos C. Allan variance analysis on error characters of MEMS inertial sensors for an FPGA-based GPS/INS system // Proceeding of the International Symposium on GPS/GNSS, Odaiba, Tokyo, Japan, 11–14 November 2008. Tokyo: Tokyo University of Marine Science and Technology, 2008. 127–133.

6. Сирая Т. Н. Статическая интерпретация вариации Аллана как характеристики измерительных и навигационных устройств // Гироскопия и навигация. 2020. 28 (1). 3–18. DOI: 10.17285/0869-7035.0027

7. Pavlov D. V., Petrov M. N. Investigation and identification of the spectral composition of noise in the accelerometer channel of the navigation module // Journal of Physics: Conference Series. 2020. 1658. 012035. DOI: 10.1088/1742-6596/1658/1/012035

8. Павлов Д. В., Телина И. С., Самуйлова К. Д. Алгоритмическая модель системы ориентации и навигации со структурной избыточностью // Вестник НовГУ. 2024. 3 (137). 363–378. DOI: 10.34680/2076-8052.2024.3(137).363-378

9. Левин Б. Р. Теоретические основы статистической радиотехники. Москва: Радио и связь, 1989. 656 с.

10. Тихонов В. И. Статистическая радиотехника. Москва: Радио и связь, 1982. 624 с.

11. Матвеев В. В., Распопов В. Я. Основы построения бесплатформенных инерциальных навигационных систем. Санкт-Петербург: ЦНИИ «Электроприбор», 2009. 278 с.