Підвищення точності визначення орієнтації в БІНС за рахунок спеціальної організації обчислень

Abstract

Розглядається практична задача підвищення точності визначення орієнтації в безплатформених інерціальних навігаційних системах. Запропонована нова схема обчислень кватерніона орієнтації алгоритмом низького порядку, коли обчислення ведуться паралельно на двох часових сітках з різними кроками. При цьому застосовується принцип Рунге і поняття фактичного порядку алгоритму визначення кватерніона повороту, основане на практичних оцінках. Введення поняття фактичного порядку алгоритму дозволяє відстежити існуючий зв’язок між величиною квазікоординат, що поступають на вхід алгоритму на кроці обчислень, і фактичною точністю визначення орієнтації. На еталонній моделі регулярної прецесії твердого тіла показано, що така організація обчислень забезпечує суттєве підвищення точності визначення орієнтації.

A practical problem of increasing the accuracy of determining the orientation in strapdown navigation systems is considered. A new scheme of calculations of the quaternion of orientation by an algorithm of a low order when calculations are simultaneously conducted on two temporary grids with different steps is offered. Runge's principle and the concept of actual order of the algorithm of defining the quaternion of rotation, based on practical estimates, are used. Introducing the concept of actual order of an algorithm allows us to track the existing correlation between the values of the quasicoordinates received at the algorithm input on a computation step, with the accuracy of determining the orientation by this algorithm. A reference model of regular precession of a rigid body is used to show that such an organization of calculations provides essential increase of accuracy of determining the orientation. The results of calculations are given.