Повышение точности инерциальной навигации с использованием интерферометров на холодных атомах
Авторы: Б. Теннштедт, Н. Веддиг, Ш. Шён
В статье обсуждается возможность применения в инерциальной навигации интерферометров на холодных атомах. Представлены погрешности этого нового типа датчиков, а также один из методов оперативного оценивания различных погрешностей формирования его выходного сигнала. Выводится и анализируется структура обобщенного фильтра Калмана, в котором данные атомного интерферометра используются в качестве измерения для коррекции систематических погрешностей традиционного инерциального измерительного модуля, что повышает точность работы бесплатформенной системы любого подвижного объекта. Повышение точности исследуется аналитически на основе установившихся дисперсий фильтра, а также посредством моделирования для околоземных спутников. Продемонстрирована коррекция погрешностей грубого инерциального измерительного модуля в процессе лабораторного эксперимента при имитации атомного интерферометра датчиком более высокой точности. Поскольку применение обсуждаемого прибора в качестве гироскопа, как ниже отмечается в статье, ограничено, предложенная схема обеспечивает возможность работы атомного интерферометра в качестве датчика с шестью степенями свободы – как трехосного акселерометра и трехосного датчика угловой скорости.
Ключевые слова: инерциальная навигация, интерферометр на холодных атомах, интегрирование, обобщенный фильтр Калмана.
| ОБ АВТОРАХ |
Теннштедт Беньямин. Магистр, научный сотрудник, Институт геодезии, Университет им. Лейбница (Ганновер, Германия). ORCID 0000-0003-4362-0667. Веддиг Николай. Магистр, Институт геодезии, Институт спутниковой геодезии и инерциальных изме-рений Немецкого аэрокосмического центра, Университет им. Лейбница. ORCID 0000-0001-7401-936X. Шён Штеффен. Доктор технических наук, профессор, Институт геодезии, Университет им. Лейбница. ORCID 0000-0002-5042-6742. |
Для цитирования:
Теннштедт Б., Веддиг Н., Шён Ш. Повышение точности инерциальной навигации с использованием интерферометров на холодных атомах // Гироскопия и навигация. Том 29. №4 (115), 2021. C. 22-45. DOI 10.17285/0869-7035.0078
Английская версия статьи в журнале Gyroscopy and Navigation
Tennstedt, B., Weddig, N. & Schön, S. Improved Inertial Navigation With Cold Atom Interferometry. Gyroscopy Navig. 12, 294–307 (2021). https://doi.org/10.1134/S207510872104009X
 |
 |
|
