Testing of the characteristics of an stellar inertial navigation system on a ship in continuous stellar calculation mode

Capa

Citar

Texto integral

Resumo

This work is devoted to the study of the functioning of an stellar inertial navigation system of the projection type in the mode of determining the location of a marine object by observing celestial bodies. The advantages of astronomical inertial navigation systems for marine and aviation objects are shown. The stages of development of astronomical navigation tools are considered. The principles of building stellar navigation systems of the projection type are described, and the design features of the system are considered. A mathematical model of the errors of a stellar inertial system of the projection type is constructed. Based on the results of the mathematical model, the errors of the stellar system are ranked according to their impact on its output parameters. The article considers the method of algorithmic conjugation of the star sensor and inertial unit bases based on the use of the gradient descent method with a constant step. The conditions for conducting the experiment are specified. The article also provides a diagram of the geodetic reference of the stellar system relative to the ship's coordinate system. A qualitative experimental assessment of the error in determining the vessel's location using an experimental model of a projection-type SINS has been performed. It has been concluded that SINS can be used to solve maritime navigation tasks. It has been concluded that the methodology of algorithmic coupling of the star sensor and inertial unit bases should be used as an integral part of the technology for the development and production of stellar inertial systems.

Sobre autores

Albert Bolotnov

Bauman Moscow State Technical Univercity

Email: albertbolotnov@mail.ru
Moscow

Georgy Kondrashkin

Bauman Moscow State Technical Univercity

Email: yaegor93@mail.ru
Moscow

Mikhail Shkatov

Bauman Moscow State Technical Univercity

Email: shkatovmikhail@gmail.com
Moscow

Bibliografia

  1. 1. БАРВИНСКИЙ Д.А, МИНЕЕВА Т.А. Применение мето-да градиентного спуска в решении задач оптимизации // Тенденции развития науки и образования. – 2021. – №74-2. – С. 61–66.2. БОЛОТНОВ А.С., КОНДРАШКИН Г.В. Моделирование работы астроинерциальной навигационной системы на авиационном объекте // Моделирование авиационных систем: Сборник тезисов докладов V Всероссийской научно-технической конференции, Москва, 29–30 ноября 2023 года. – Москва: Государственный научно-иссле-довательский институт авиационных систем, 2023. – С. 138–140.3. БОЛОТНОВ А.С., БУРЫЙ Е.В., КОНДРАШКИН Г.В. До-стижимые погрешности определения навигационных параметров, формируемых астроинерциальной навига-ционной системой // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. – 2025. – №2(151). – С. 4–18.4. БОЛОТНОВ С.А., ГЕРАСИМЧУК Ю.Н., ШКАТОВ М.Ю. и др. Астрономические инерциальные системы для при-менения в морских навигационных комплексах // При-кладная фотоника. – 2023. – Т.10, №4. – С. 89–101. 5. ВАСИЛЮК Н.Н. Модель погрешностей звёздного дат-чика ориентации, учитывающая погрешности калиб-ровки элементов внутреннего ориентирования цифро-вой камеры // Гироскопия и навигация. – 2024. – Т. 32, №1(124). – С. 53–71.6. ВОРОБЬЕВ Л.М. Астрономическая навигация летатель-ных аппаратов. – М.: Машиностроение, 1968. – 280 с.7. ГЕРАСИМЧУК Ю.Н., БРАЙТКРАЙЦ С.Г., БОЛОТ-НОВ С.А. и др. Основы определения корректирующих поправок в бесплатформенной астроинерциальной навигационной системе // Новости навигации. – 2011. – №4. – С. 33–39.8. МИЛЕРИС Л.Л., МУЛИНА Е.В., СИДОРЕНКО В.С. и др. Обоснование необходимости использования на морских судах астронавигационных систем // Вестник молодеж-ной науки. – 2020. – С. 30–42.9. СИНЕЛЬНИКОВ А.О., ТИХМЕНЕВ Н.В., УШАНОВ А.А. и др. Современное состояние и тенденции развития инерциальных навигационных систем на кольцевых ла-зерных гироскопах // Фотоника. – 2024. – Т. 18, №6. – С. 450–466.10. СКУБКО Р.А., ШКАТОВ М.Ю. Мореходная. – СПб.: ВМИ, 2002. 652 с.11. ЧЕПУРНОВ И.А., БОЛОТНОВ А.С., ПОГОРЕЛОВ М.П. и др. Моделирование алгоритма ориентации бесплат-форменной инерциальной навигационной системы бес-пилотного летательного аппарата в среде MATLAB Simulink // Приоритетные направления инновационной деятельности в промышленности: Сборник научных ста-тей VI международной научной конференции, Казань, 29–30 июня 2021 года. – Казань: Общество с ограничен-ной ответственностью "КОНВЕРТ", 2021. – С. 30–33.12. ЧЕРЕНКОВ С.Г., ЧЕСНОКОВ Г.И. Астроинерциальные навигационные системы, прошлое, настоящее, будущее // Труды МИЭА. – 2016. – №12. – С. 34–35.13. ALIPBAYEV K., SAUROVA K., DEMESINOVA S. et al. Mathematical Modeling of a Star Sensor // Int. Journal of Emerging Trends in Engineering Research. – 2020 – Vol. 8, No. 10. – Р. 7442–7449.14.ASADNEZHAD М., ESLAMIMAJD A., HAJGHASSEM H. Optical system design of star sensor and stray light analysis // Journal of the European Optical Society-Rapid Publica-tions. – 2018. – No. 14(2). – Р. 2–11.15. DU W., WANG Y., WU Y. et al. Optical system design and verification of star sensor applying to satellite internet plat-form // Journal of Applied Optics. – 2024. – No. 45(1). – P. 8–16.16. Miniature Inertial Measurement Unit. Proven performer for satellite and deep-space-probe applications. – Honeywell Aerospace,2021. – URL: http://www.aerospace.honeywell.com.17. SALYCHEV O.S. Verified approaches to inertial navigation. – Moscow: BMSTU press, 2017. – 368 p.18. TAZARTES D. An historical perspective on inertial naviga-tion systems // Int. Symposium on Inertial Sensors and Sys-tems (INERTIAL). – Laguna Beach, CA, USA, 2014. – P. 1–5.19. TITTRTON D.H., WESTON J.L., Strapdown Inertial Navi-gation Technology. – American Institute of Aeronautics and Astronautics, 2004. – P. 558.20. VASILYUK N.N. Star Tracker Error Model Taking into Ac-count the Calibration Errors of Intrinsic Parameters of the Digital Camera // Gyroscopy and Navigation. – 2024. – Vol. 15, No. 1. – P. 37–49.21. WANG Q., DIAO M., GAO W. et al. Integrated navigation method of a marine strapdown inertial navigation system us-ing a star sensor // Measurement Science and Technology. – 2015. – Art. 115101.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar


Creative Commons License
Este artigo é disponível sob a Licença Creative Commons Atribuição–NãoComercial 4.0 Internacional.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».