Вышел третий номер журнала «Гироскопия и навигация»
Редакция рада сообщить о выходе выпуска №3/2019 года журнала «Гироскопия и навигация». Публикация статей теперь производится в новом для нашего журнала формате Online First. Принятые к публикации статьи размешаются на сайте до выхода их печатной версии. Четыре из представленных в данном номере статей уже были размещены на сайте ранее.
Кроме того, журнал «Гироскопия и навигация» переходит к публикации в режиме открытого доступа (Open Access): полные тексты статей можно скачать на сайте бесплатно и без регистрации.
Выпуск журнала открывается статьей авторов из ПАО «Ракетно-космическая корпорация «Энергия»] под руководством генерального конструктора академика РАН Е.А. Микрина. В ней исследована возможность решения задачи навигации окололунных космических аппаратов (КА) по измерениям глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) ГЛОНАСС, GPS, GALILEO, BeiDou. Разработаны алгоритмы определения параметров орбит низкоорбитальных и высокоорбитальных окололунных КА, основанные на методе динамической фильтрации измерений псевдодальностей «обратных» навигационных спутников ГНСС. Проведено моделирование решения навигационной задачи как по измерениям всех четырех ГНСС, так и только по сигналам ГЛОНАСС и GPS. Определены точностные и динамические характеристики получаемых решений, проведено сравнение с аналогичными решениями для геостационарных КА.
В статье «Высокоточное навигационное обеспечение космических геодезических комплексов с помощью системы ГЛОНАСС» представлена из первых рук (один из авторов, С.Н. Карутин, является генеральным конструктором ГЛОНАСС) самая актуальная информация по системе. В работе рассмотрены методы высокоточного навигационного обеспечения космических геодезических комплексов. Предложена технология определения параметров орбит кинематическим и динамическим методами при использовании сигналов ГЛОНАСС. Впервые получены экспериментальные оценки погрешности позиционирования на примере КА «Гео-ИК-2» с остаточными невязками измерений глобальной сети квантово-оптических средств на уровне 0,06 м.
В статье авторов из МГТУ им. Н.Э. Баумана выполнен сравнительный анализ эффективности применения расширенного фильтра Калмана (ФК) и сигма-точечного ФК в задаче интеграции БИНС/СНС на основе слабосвязанной схемы комплексирования. Использованы полные стохастические модели измерений инерциальных датчиков на базе МЭМС-технологии. Проверена эффективность расширенного ФК и сигма-точечного ФК на основе реальных экспериментальных данных для сложного движения, полученных с использованием БИНС на базе МЭМС-технологии.
Ученые АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор» в своей статье рассматривают предложенный ранее метод обеспечения невозмущаемости навигационного счисления (НС), базирующийся на построении одноканальной инерциальной вертикали с помощью трехосного измерителя ускорений и только одного свободного гироскопа, а также компенсации влияния инерционных ускорений непосредственно в счислимых координатах по информации внешнего измерителя скорости (лага). Анализируются специфичные для данной схемы методические погрешности НС, в частности, обусловленные тем, что положения измерителя ускорений и лага для морских подводных и надводных водоизмещающих объектов в общем случае не совпадают друг с другом и с центром качания объекта. В статье приводятся аналитические расчеты и результаты моделирования, показывающие, что для рассматриваемого класса объектов уровень методических погрешностей навигационного счисления незначителен.
Авторы из научно-исследовательских организаций г. Хайдарабад (Индия) представили статью, в которой рассматривается способ парирования влияния вибрационной составляющей сигнала кольцевого лазерного гироскопа с применением методов мультимасштабного вейвлет-преобразования. Мультимасштабный анализ с пятью уровнями разложения выполнен с использованием различных типов вейвлетов, таких как дискретный вейвлет Мейера, вейвлет Добеши 45 (db45) и т.п. Установлено, что ни один из стандартных вейвлетов не позволяет добиться восстановления исходного сигнала. Решение задачи предлагается осуществлять с применением нового синтезированного вейвлета. Полезный сигнал восстанавливается с использованием коэффициентов аппроксимации на 5 уровне. Подавление вибросигнала составляет 107,0дБ, при этом фазовые характеристики фильтра линейны в пределах полосы пропускания. По сравнению с разработанным ранее для решения рассматриваемой задачи трехступенчатым комбинированным фильтром также снижаются вычислительные затраты.
В статье Н.Н. Василюка рассмотрены вопросы практической реализации алгоритма калибровки магнитометра, встроенного в электронное устройство, с использованием синхронных измерений гироскопа (см. статью того же автора в журнале «Гироскопия и навигация» 2019. №1). Получены рекуррентные выражения для накопления промежуточных матриц, исключающие необходимость аккумулировать полный объем первичных измерений векторных датчиков. Сформулирован алгоритм определения момента прекращения накопления и перехода к расчету калибруемых параметров.
Профессор О.А. Бабич из Московского института электромеханики и автоматики в своей статье предлагает алгоритм для вычисления прямоугольных координат в виде дополнительной части к базовому алгоритму бесплатформенной инерциальной навигационной системы, который работает непрерывно от взлета до посадки. Прямоугольная геоцентрическая система координат не имеет особых точек в околоземном пространстве, поэтому ее можно использовать в качестве основной для навигации в полярных зонах Земли. На основании вычисления текущих прямоугольных координат самолета в полярных областях строится закон управления, обеспечивающий навигацию самолета по принципу «из точки в точку».
Коллектив авторов из Санкт-Петербургского государственного университета аэрокосмического приборостроения в своей статье рассматривает модификацию схемы управления током двигателя-маховика на базе нечеткого регулятора, обучаемого с помощью генетического алгоритма. Схема управления поддерживает ток двигателя, который можно представить суммой двух составляющих, одна из которых пропорциональна величине входного сигнала, а вторая соответствует погрешности реализации управляющего момента. Показано, что система с нечетким регулятором, реализующая переменный коэффициент усиления по каналу ошибки, позволяет устранить пульсации момента и сократить время переходных процессов при отработке управляющих воздействий. Выполнено моделирование работы системы средствами MatLab Simulink, которое подтверждает работоспособность предложенной схемы управления. Результаты работы могут быть использованы при создании перспективных систем управления ориентацией космических аппаратов.
Завершает номер информационная заметка профессора О.А. Степанова о XIII Всероссийском совещании по проблемам управления (ВСПУ-2019), которое состоялось 17–20 июня в Институте проблем управления (ИПУ) имени В.А. Трапезникова РАН (Москва). Основное внимание уделено приглашенной секции «Состояние и перспективы развития современных систем навигации» и круглому столу «Как подготовить доклад на авторитетную конференцию или статью в высокорейтинговый журнал». Оба заседания были организованы при активном участии международной общественной организации «Академия навигации и управления движением», являющейся соучредителем журнала «Гироскопия и навигация».
В номере приведен обновленный перечень планируемых российских и международных конференций, симпозиумов и выставок, которые могут представлять интерес для читателей журнала.
Статьи журнала находятся в бесплатном свободном доступе. Вы можете ознакомиться с ними здесь.
Редакционная коллегия будет рада, если опубликованные статьи будут интересны и Вы не забудете процитировать их в своих публикациях.