Рассмотрена задача определения начальной ориентации стартующего с Земли объекта по информации, установленной на этом объекте бесплатформенной инерциальной навигационной системы. Использована априорная информация о векторе абсолютной угловой скорости Земли и векторе гравитационного ускорения начала связанной с объектом системы координат, а также использована информация, получаемая с трёх взаимно ортогональных датчиков угловой скорости и трёх взаимно ортогональных акселерометров. Применён подход использования двенадцати алгебраических уравнений относительно направляющих косинусов, шесть из которых выражают скалярный эквивалент условий векторного согласования измерительной и априорной информации, три – условия масштаба и ещё три – условия ортогональности для систем координат. Выполнены математические описания, составлены алгоритмы и разработаны программы определения направляющих косинусов от земной к объектной системе координат и имитационной модели этой процедуры с целью программного обеспечения бортового компьютера бесплатформенной инерциальной навигационной системы.
The task of determination of initial orientation of starting from Earth object is considered on information set on this object of the strapdown inertial navigation system. A priori information is used about the vector of absolute angulator of Earth and vector of gravitational acceleration of beginning of the system of coordinates related to the object, and also the information got from three mutually ortogonal sensors of angulator and three mutually ortogonal of linear accelerations is used. Approach of the use of twelve algebraic equalizations of relatively directing cosines is applied, six from that express the scalar equivalent of terms of vectorial concordance of measuring and a priori information, three are terms of scale and three are terms of perpendicularity for the systems of coordinates. Mathematical descriptions are executed, algorithms are made and the programs of determination of directing cosines are worked out from earthly to the objective system of coordinates and simulation model of this procedure with the purpose of airborne computer of the strapdown inertial navigation system software.
1. Липтон А. Выставка инерциальных систем на подвижном основании. – М.: Наука, 1971. – 168 с.
2. Матвеев В.В., Распопов В.Я. Основы построения бесплатформенных инерциальных навигационных систем. – СПб.: ГНЦ РФ ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2009. – 280 с.
3. Щипицын А.Г. К задаче определения начальной ориентации объекта бесплатформенной инерциальной навигационной системой / А.Г. Щипицын, М.А. Щипицына, С.В. Слепова // XXV Российская школа по проблемам науки и технологий, посвященная 60-летию Победы. – Екатеринбург: УрО РАН, 2005. – С. 266–268.
4. Щипицына М.А. Математическая модель синтеза точности определения параметров начальной ориентации объекта бесплаформенной инерциальной навигационной системой // Сб. рефератов научно-исследовательских работ студентов по конкурсу грантов студентов, аспирантов и молодых ученых вузов Челябинской области. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2007. – С. 152–153.
5. Щипицына М.А., Устюгов М.Н. Математическая модель для задачи определения параметров начальной ориентации объекта бесплатформенной инерциальной навигационной системой // Труды XXVI Российской школы по проблемам науки и технологий. – Екатеринбург: УрО РАН, 2006. – С. 241–243.
6. Щипицына М.А., Устюгов М.Н. Математическая модель для задачи синтеза точности начальной выставки бесплаформенной инерциальной навигационной системы // Сб. научн. тр. «Информационные системы и устройства». – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2007. – С. 102–108.