CC BY
22
3. Гасымов З.А., Лобода Ю.О., Функ А.В. Использование нейроинтерфейса Brainlinklite для создания система: управления мехатронными устройствами // Гуманитарная информатика. 2017. № 12. C. 23-31.
Ляпунцова Елена Вячеславовна, д-р техн. наук, профессор, [email protected], Россия, Москва, Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана,
Белоусова Евгения Алексеевна, коммерческий директор, belousovacc@mail. ru, Россия, Москва, «Клэр энд
Клартэ»
NEURAL INTERFACES AND ARTIFICIAL INTELLIGENCE: APPLICATIONS AND PROBLEMS
E.V. Lyapuntsova, E.A. Belousova
Neural interfaces have shown great promise in the combination of human brain development and actuators. Artificial intelligence (AI), which can improve the analysis and decoding of neural activity, has significantly expanded the scope of neural interfaces. Over the past decade, a wide range of applications have emerged with features that have demonstrated excellent results, improved the quality of life ofparalyzed patients, expanded the capabilities of ordinary people, and accelerated the evolution of robots and neuroscience discoveries.However, despite the technological aspects, challenges remain regarding long training periods, feedback and monitoring of neural interfaces.
Key words: neural interfaces, artificial intelligence, machine learning, computational neurobiology.
Lyapuntsova Elena Vyacheslavovna, doctor of technical sciences, professor, lev86@bmstu. ru, Russia, Moscow, Bauman Moscow State Technical University,
Belousova Evgenia Alekseevna, commercial director, belousovacc@mail. ru, Russia, Moscow, LLC «Claire and
Clarte»
УДК 004
Б01: 10.24412/2071-6168-2024-7-350-351
ОБЗОР БЕСПЛАТФОРМЕННЫХ ИНЕРЦИАЛЬНЫХ НАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ ОТЕЧЕСТВЕННОГО
И ИМПОРТНОГО ПРОИЗВОДСТВА
А.В. Прохорцов, О.С. Балабаев
Осуществлён анализ многообразия бесплатформенных инерциальных навигационных систем (БИНС), применяемых в современных навигационных системах. Охвачены как высокоточные варианты, так и более доступные решения для гражданского применения. Для аналитического сопоставления различных систем представлена таблица типовых БИНС, включая их классы точности. Выделяется важность выбора соответствующей БИНС для конкретной области применения, что немаловажно для успешной реализации автономных навигационных систем.
Ключевые слова: обзор, бесплатформенная инерциальная навигационная система, область применения, чувствительные элементы.
В эпоху стремительного технологического развития навигационных технологий БИНСзанимают центральное место в области автономных навигационных технологий, предоставляя данные о положении и движении в пространстве. Эти устройства стали неотъемлемой частью авиации, морской и наземной навигации, обеспечивая эффективность в условиях ограниченной зависимости от внешних сигналов, особенно в ситуациях отсутствия спутниковых сигналов или их подавления.
В рамках данной статьи мы рассмотрим многообразие доступных на рынке БИНС. Для более наглядного представления информации была составлена таблица, в которой приведены характеристики различных систем. Независимо от того, это бортовые системы воздушных судов или устройства для автономных автомобилей, каждая система имеет свои особенности - от класса точности до энергопотребления и области применения. Анализ этих параметров поможет читателям выбрать оптимальное решение для своих конкретных потребностей, что является ключевым шагом в успешной реализации проектов, использующих современные автономные навигационные системы.
Также немаловажно выделять классы точности, в которых работает та или иная БИНС. Так, в работе [1] рассмотрены и проанализированы возможные способы увеличения точностных характеристик БИНС и выделены их основные классы точности - результаты занесены в табл. 1.
Из анализа БИНС видно, что они предоставляют различные уровни точности в зависимости от класса и типа используемых чувствительных элементов. Наименьшая точность характерна для БИНС с микромеханическими гироскопами и акселерометрами, тогда как БИНС средней и высокой точности используют более сложные технологии, такие как ВОГ, ЛГ и высокоточные МЭМС. В табл. 2 и табл. 3 внесены наиболее распространённые БИНС с их основными характеристиками.
Важно отметить, что точность измерений углов, скорости и координат существенно повышается с увеличением класса БИНС. Например, в БИНС высокой точности точность определения углов составляет всего 0,01-0,1 градуса, а скорость накопления ошибки остается низкой, что в свою очередь делает такие системы наиболее востребованными в авиационных отраслях.
Также стоит обратить внимание на БИНС определенных производителей, таких как Оптолинк и ГЛ-ВГ, которые предлагают разнообразные модели с различными характеристиками. Например, БИНС500М от Оптолинк демонстрирует хорошие показатели точности в инерциальном режиме, что делает их привлекательными для использования в различных сценариях.
Кроме того, некоторые системы, такие как SBG Apogee Series и SBG Ekinox Series, предлагают режим RTK, что обеспечивает высокую точность с использованием ГНСС даже после потери поправок.
Таблица 1
Классы точности БИНС
Параметры Точность определения угла крена, тангажа град/час Скорость накопления ошибки, не превышает м/с Чувствительные элементы Область применения
БИНС низкой точности 0,5-1 1-10 Микромеханические гироскопы и акселерометры В основном для стабилизации полётных сценариев беспилотных авиационных систем малых габаритов (квадракоптер и т. п.)
БИНС средней точности 0,1-0,5 0,5-1 Волоконно-оптический гироскоп (ВОГ) и лазерный гироскоп (ЛГ), компенсационные акселерометры маятникового типа, а также точные дорогостоящие МЭМС Для решения задач ориентации и навигации
БИНС высокой точности 0,01-0,1 0,01-0,5
Таблица 2
Основные характеристики БИНС на рынке отечественных производителей__
Наименование Конструктивные параметры Режимы работы Параметры ЧЭ Точность измерения навигационных параметров Диапазон измерения нав. параметров Состав и область применения Производитель, страна
Габариты, мм Масса, кг
1 2 3 4 5 6 7 8 9
БИНС-А 147x65x 40 0,3 Чувствительность навигационного приёмника, дБм, тип. -157, диапазон измерения ускорений, §±2, ±4, ±6, ±8, ±16, диапазон измерений магнитного поля, гаусс ±2, ±4, ±8, ±12, диапазон измерения угловой скорости, градусов/с ±245, ±500, ±2000 Точность измерения углов не более, °/чф = ±5, 6 = ±1, у = ±1 Крен ±90, тангаж ±90, курс 0...360 Комплексированное решение: навигационный приёмникОР8/ГЛОНАСС (на базе ST Microelectronics STA8088EX), термостатированный инерциальный модуль (на базе LSM9DS0: 3-осевой акселерометр, гироскоп и магнитометр), вычислитель на основе микроконтроллера STM32F427 (ядро Cortex-M4). ООО «Технологии Радиосвязи», Россия
БИНС-500НС 243x158 x 112 4 Время автономной начальной выставки, мин 10-15,частота обновления данных, Гц <1000(частот а выдачи потребителю навигационных параметров, Гц <400), 3 режима работы: начальная выставка: ускоренная начальная выставка системы по выходным сигналам её ЧЭ, точная начальная выставка системы на основе комплексной, навигация, тест-контроль Диапазон угловых скоростей, гр/с +-300, диапазон линейных ускорений, §<10, систематический дрейф гироскопов, угл. гр./ч < 0,05, случайный дрейф гироскопов, угл. гр./ч < 0,01 Позиционная ошибка в автономном режиме, км. за час < 2, позиционная ошибка в автономном режиме с учётом компенсации оценок остаточных дрейфов измерителей, км за час: < 1,4; позиционная ошибка в инерци-ально-спутниковом режиме, м: 20 3 волоконно-оптических гироскопа (ВОГ), три акселерометра и спутниковый приёмник НПО «Наука-Софт», Россия
БИНС500К 240x160 x 110 3,4 Начальная выставка в статических условия - 10 мин Дрейф нулевого сигнала гироскопов < 0,1%, дрейф акселерометров (1с), §,<5 • 10-4 Инерциаль-ный режим км Дс= 20 — ч км Д„= 14— ч д* = 0,5sec(lat)° Комбинированный режим Ду = 0,1° Де = 0,1° Дс = 20м м Д„= 0,1 — с Угловые скорости < 300 °/с, линейные ускорения до 10 § Для наземной и воздушной навигации Оптолинк, Россия
БИНС500М 343x185 x 120 6,4 Время готовности 10 мин. (возможно 5,15 мин.) Дрейф нулевого сигнала гироскопов < 0,1%, дрейф акселерометров (1с), ё, < 5 • 10-4 Угловые скорости < 400°/с , линейные ускорения ± 10 ё км Дс= 8 — ч м Д „= 1,5- с Д^ = 0,4sec(iat)° Ду= 0,1° Дб= 0,1° Д = Д „= 20 м м 0,1- с Угловые скорости < 300 °/с, линейные ускорения до 10 ё Курс, град. 0+360, бортовая качка, град. ±45, килевая качка, град. ±30 На базе трёхосного блока ЧЭ БЧЭ-500, сост. из 3 ВОГ и 3 акселерометра. Предназначена для использования на судах малого и среднего водоизмещения, а также в обитаемых и необитаемых подводных аппаратах. Оптолинк, Россия
БИНС501М 338x185 x 150 8,2 Время готовности 10 мин. (возможно 5,15 мин.) Дрейф нулевого сигнала гироскопов (1*), < 0,03 °/ч, дрейф акселерометров (1с), ё, < 0,3шй км Дс= 4— ч м Д„ = 1,5- с Д^ = 0,1sec( ia t)° Ду = 0,05° Де = 0,05° Д = Д „= 20 м м 0,1 — с Угловые скорости < 250 °/с, линейные ускорения до±^ Для наземной и воздушной навигации
БИНС-501 286x163 x 124 4,8 Начальная выставка в статических условиях - 10 мин Дрейф нулевого сигнала гироскопов (1*), < 0,03 °/ч, дрейф акселерометров (1с), ё, < 1 • 10-4 км Дс = 4— ч м Д « = 1с Д ф = 0,1sec( ia t)° Д = 0,05° Д = 0,05° Д = Д „= 20 м м 0,1- с Угловые скорости < 250 °/с, линейные ускорения до ±10я
БИНС-1000 252x224 x 171 8,9 Время готовности 10 мин. (возможно 5,15 мин.) Дрейф нулевого сигнала гироскопов (1*), < 0,005 °/ч, дрейф акселерометров (1с), ё, < 0,2ШЙ мор. миля Д с = 1—-- ч м Д„ = 0,5 — с Д^ = 0,03sec( ia t)° Ду = 0,03° Д = 0,03° Д = Д „= 20 м м 0,1- с Угловые скорости < 550 °/с, линейные ускорения до ±10я Высокоточная БИНС
ГЛ-ВГ110-20 Пределы угловой скорости: ±400 °/с, перегрузок: ±20 ё Диапазон измерения магнитных индукций ±400 мкТл В статическом положении Ду = 0,02°, Де = 0,02°, при любых условиях Ду = 0,25°, Де= 0,25° Д ^ = 3°/cos <р (в договор), Д ф = 1°/ cos <р (типичное), Дс = 85 м (3 мин) / 480 м (6 мин), 1020 м / 8 мин, 3000 м / 12 м, 32000м/ 30 мин С данными СНС: Дс = ДСнс, Д^= 0,15 -, погрешность измерения угловой скорости: смещение, масштабный коэффициент: 0,8 °/ч, 0.1% погрешность измерения ускорений: смещение, масштабный коэффициент 0.5 mg, 0.2% Гиролаб, Россия
ГЛ-ВГ110- 40 89x51x 23 0,12 Пределы угловой скорости: ±400 °/с, перегрузок: ±20 ё Диапазон измерения магнитных индукций ±400 мкТл В статическом положении Д = 0,025°, Д = 0,025°, при любых условиях Д = 0,4°, Д = 0,4° Д ф = 5,7°/cos <р (в договор), Д = 3,0°/cos (типичное), Дс = 120 м (3 мин) / 740 м (6 мин), 1620 м / 8 мин, 4980 м / 12 м С данными СНС: Дс = Дснс, Д^= 0,15 -, погрешность измерения угловой скорости: смещение, масштабный коэффициент: 1,5°/ч, 0.1% БИНС МЭМС "ГЛ-ВГ110" предназначены для наземного, морского и авиаци- Гиролаб, Россия
ГЛ-ВГ110- 60 Пределы угловой скорости: ±300 °/с, перегрузок: ±20 ё Диапазон измерения магнитных индукций ±400 мкТл В статическом положении Д = 0,03°, Д = 0,03°, при любых условиях Ду = 0,60°, Д в= 0,60° Д ф =9,1°/ cos <р (в договор), Д = 5,5°/cos (типичное), Дс = 160 м (3 мин) / 1070 м (6 мин), 2400 м / 8 мин, 7550 м / 12 м С данными СНС: Дс = Дснс, Д^= 0,2 -, погрешность измерения угловой скорости: смещение, масштабный коэффициент: 2,5 °/ч, 0.1% погрешность измерения ускорений: смещение, масштабный коэффициент 0.5 mg, 0.2% онного применения для решения задач навигации (в том числе при пропадании сигнала ГЛОНАСС / GPS — леса, тоннели, при глушении спутниковых сигналов), ориентации, стабилизации, а также контроля других многочисленных параметров (крены, тангажи, удары, горизонтирование и т.д.).
ГЛ-ВГ110 89x51x 17 0,12 Пределы угловой скорости: ±400 °/с, Диапазон измерения магнитных индукций ±400 В статическом положении Ду = 0,4°, Де = 0,4°, при любых условиях Ду = 1°, Де = 1° (при условии потери коррекции не
перегрузок: ±20 § Диапазон измерения магнитных индукций ±400 мкТл мкТл более 3 минут) Дс = 120 м (1 мин) без учёта курсовой кинематической ошибки С данными СНС: Дс = Дснс + 1м, Д„ = 0,3 -, погрешность измерения угловой скорости: смещение, масштабный коэффициент: 0,05 °/ч или 0.3% погрешность измерения ускорений: смещение, масштабный коэффициент 0.5 или 0.2% Гиролаб, Россия
ГЛ-180 262x224 x 167 9,5 Время функциональной готовности (время начальной выставки), не более, с 2, частота навигационных решений, Гц 1220 Гц Диапазон линейных ускорений Х/Ш (£)±10 (по заказу до 30в) Погрешность начального определения угла курса ( <г ), не более ° 0,07/ео$ <р, погрешность определения углов крен, тангаж (<г), не более °0,03, погрешность счисления координат (<г) с коррекцией от одомет-ра/СВС/лага, не более, % (от пройденного пути) 0,25 - высота 0,2. Система на базе кольцевых лазерных гироскопов и кварцевых акселерометров повышенной точности
Начальная выставка -
ГЛ-ВГ203 117x188 x 70 0,9 определяется начальная ориентация прибора относительно плоскости горизонта и задаётся начальный угол ориентации в азимуте Угловые скорости: ±300 °/с, диапазон ускорений ±1бд сгуи стене более 0,2°, хранения, град за час не более 15, сгс -с коррекцией от одометра (в течении 10 минут после потери данных от СНС), % от пройденного пути не более 4 - погрешности приведены для диапазона углов тангажа ±70° Угол курса 0360, угол крена ±180, угол тангажа ±90 БИНС на базе ВОГ с разомкнутым контуром (с возможностью применения данных СНС и одо-метрического датчика пройденного пути для подвижных и неподвижных объектов) Гиролаб, Россия
Таблица 3
Основные характеристики БИНС на рынке импортных производителей__
Наименование Конструктивные параметры Режимы Параметры Точность измерения навига- Диапазон измерения Состав и область применения Производи-
Габариты, мм Масса, кг работы ЧЭ ционных параметров нав. параметров на
SBG Apogee Series 130x100x 75 0,9 -40...+ 71 °С, 200 Гц частота обновления данных RTK-режим 0,01-0,02, тангаж 0,005, крен 0,005, точность ГНСС через 60 с после потери поправки 0,5-1,0 - курсоуказа-ния 0,025, тангажа - 0,012,
крена 0,012
SBG Ekinox Series 100x86x 75 0,633 RTK-режим 0,01-0,02,курсоуказание, тангаж, крен - 0,05 точность ГНСС через 60 с
после потери поправки 1,2-1,2 - курсоуказания 0,05, тангажа - 0,05, крена 0,05
-40...+
85°С, 200
Гц часто-
та обнов-
ления
SBG Ellipse 2 Micro Series 26,8x18,8 x9,5 0,01 данных: гироскоп 200 Гц, акселерометр 390 Гц, магнитометр 22 Гц RTK-режим 0,01-0,02 (для INS), курсоуказание 0,8 или внешняя ГНСС, тангаж 0,1, крен 0,1 SBG Systems, Франция
RTK-режим 0,01-0,02, курсо-
SBG Ellipse Series 87x67x 31,5 0,180 Частота обновления данных 200 Гц указание 0,2, определение скорости 0,03, тангаж 0,05, крен 0,05 Точность ГНСС через 60 с
после потери поправки 0,5-1 -курсоуказания 0,2, тангажа -0,05, крена 0,05
SBG Quanta UAV 87x67x 31,5 0,76/0,345 (Quan- taUAVExtra) -40...+ 85°С Курсоуказание 0,1, тангаж 0,05, крен 0,05
3-осевые ДУС, акселерометры SBG Sys-
и магнитомет- tems, Фран-
ры, датчик ция
температуры. Предназначены
для применения
Акселерометры: ±16g, гироскопы: ±450 °/с, ±50 Гаусс Д ф = 0,8°(при подключении на море, суше и воздухе -
Ellipse 2 Micro Series 26,8x18,8 x9,5 0,01 внешнего СНС или магнитного компаса) Ду = 0,1° Дб = 0,1°,ДС = Дснс преимущественно для гражданского сегмента -невысокая точность.
Параметры Инерци-альный режим Комбинированный режимс ГСНС Параметры
LN-100G 279x178x 178 9,8 -54...+ 71°С Акселерометры: ±16g, гироскопы: С 4-минутной выставкой при помощи гирокомпаса Углы Эйле- ра±400 o/- БИНС с недрожащими лазерными гироскопами и последней технологией GPS. Используется более чем 70 клиентами, включая армейские, воздушные и морские силы США, а также более 25 международных применений. Установлен на различных типах воздушных и подводных судов, включая беспилотные аппараты, ракеты, истребители и транспортные самолеты, такие как C-130, P-3 и C-295. Northrop Grumman, США
Д с = = 0,8/0,6 мор. миля ч м = 0,8 -СКО Д =Д =Д = = 0,05o Д с =7 м, КВО м == 0,008 -СКО Д^= Ду= Де= = 0,02o
С дополнительной начальной выставкой 0,5
Дс = 0,5 мор. миля ч Дс= 7 м, КВО После потери СНС 120м/20мин
Mari ns Serie s M3/M5 433x324x 329 28 40...+800 С Частота выходных данных 0,1-200 Гц Начальная выставка 5 мин, 15 мин -полная готовность Для серии М3-М5: мор. миля Д" 112 ч ... 24 ч миль Д„ = 0,6- час СКО Д^ = 0,01° северной широты, Ду = Дб = 0,01° Серия Marins обеспечивает точную автономную навигацию для подводных и поверхностных судов даже без сигнала GNSS. Основана на технологии оптических гироскопов Exail. Предлагает шесть уровней производительности. Датчики включают ГСНС, глубиномеры и скоростемеры. iXblue, США
M7/M8/M9/ M11 500x400x 344 40 Для М7-М11: мор. миля Д 1 72 ч .360 ч миль Д„ = 0,4- час Д^ = 0,01° северной широты, Ду = Де = 0,01°, СКО
В табл. 2 и табл. 3 были приняты следующие условные обозначения: Д с - погрешность определения координат, Дг — погрешность определения скорости, Д^ — точность определения курсаД —точность определения крена, Д q —точность определения тангажа, ДСНС - точность определения координат при помощи СНС <г - средне-квадратическая погрешность (например, <ге - среднеквадратическая погрешность угла тангажа, <гс - среднеквадрати-ческая погрешность по координатам).
В целом, разнообразие доступных БИНС предоставляет возможности выбора оптимальной системы в зависимости от конкретных требований задачи, обеспечивая баланс между точностью, стоимостью и функциональностью.
Таким образом, разнообразие БИНС, представленных на рынке, подчеркивает их различное применение. БИНС, оснащенные высокоточными и дорогостоящими элементами (высокоточные лазерные и оптические гироскопы и другие высокочувствительные элементы) обладают более высокой точностью, и, как правило, нацелены высокоточные промышленные системы, что отражается в их высокой стоимости и ограниченным распространением. В то время как БИНС, использующие более доступные компоненты и более простые алгоритмы работы, чаще применяются в гражданских областях и характеризуются более низкой стоимостью, в таких БИНС, как правило, отсутствуют источники дополнительной навигационной информации - например датчики глубины для БИНС, предназначенных в работе морских условий, или, например, применяются более сложные алгоритмы работы, удлинённая начальная выставка и прочее. Они могут обладать ограниченным функционалом и требуют более простой эксплуатации. Однако, независимо от выбора, каждая система имеет свои преимущества и недостатки. Важно учитывать все особенности и требования при выборе оптимального решения для успешной реализации навигационных систем, использующих современные автономные навигационные системы.
Список литературы
1. Трефилов П.М. Сравнительный анализ улучшения точностных характеристик инерциальных навигационных систем.
2. Бесплатформенная инерциальная навигационная система БИНС-А. Паспорт ТИШЖ.68266.109 ПС.
3. БИНС-500НС Инерциальная навигационная система: [Электронный ресурс] URL: https://naukasoft.ru/produkciva/aviacionnoe-oborudovanie/navigacionnve-sistemv/besplatformennaia-inercialnaia-navigacionnaia-sistema-bins-500ns.html (дата обращения: 30.03.2024).
4. Оптоэлектронные приборы и компоненты. Бесплатформенные инерциальные навигационные системы. [Электронный ресурс] URL: http://www.optolink.ru/ru (дата обращения: 30.03.2024).
5. ГЛ-ВГП0 - БИНС МЭМС, инерциальная навигационная система МЭМС (MEMS), инерциальная навигация, интегрированные инерциально-спутниковые комплексы. [Электронный ресурс]. URL: http://www.gvrolab.ru/product/gl-vg110-gl-vg109 (дата обращения: 30.03.2024).
6. ГЛ-180: БИНС КЛГ - гирокомпас, бесплатформенная инерциальная навигационная система на базе кольцевых лазерных гироскопов и кварцевых акселерометров повышенной точности. [Электронный ресурс] URL: http://gyrolab.ru/product/gl-180-strapdown-inertial-navigation-system-ring-laser-gyroscope (дата обращения: 30.03.2024).
7. Документация. ГЛ-ВГ110-ХХ - весь МЭМС [Электронный ресурс] URL: http://gyrolab.ru/product/gl-vg 110-20-gl-vg 110-40-gl-vg 110-60 (дата обращения: 30.03.2024).
8. Northrop Grumman. LN-100G Embedded INS/GPS (EGI). The value of performance.
9. Лукьянов В.В. Определение навигационных параметров наземного подвижного объекта с помощью микромеханических инерциальных датчиков.
Прохорцов Алексей Вячеславович, д-р техн. наук, доцент, [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Балабаев Олег Сергеевич, аспирант, olezhkabalabaev@gmail. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
REVIEW OF STRAPDOWNINERTIAL NAVIGATION SYSTEMS OF DOMESTIC AND IMPORTED PRODUCTION
A. V. Prokhortsov, O.S. Balabaev
An analysis of the variety of strapdown inertial navigation systems (SINS) used in modern navigation systems was carried out. Both high-precision options and more affordable solutions for civilian applications are covered. For an analytical comparison of various systems, a table of typical SINS is presented, including their accuracy classes. The importance of choosing the appropriate SINS for a specific application is highlighted, which is important for the successful implementation of autonomous navigation systems.
Key words: review, strapdown inertial navigation system, scope of application, sensitive elements.
Prokhortsov Alexey Vyacheslavovich, doctor of technical sciences, docent, proxav@rambler. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Balabaev Oleg Sergeevich, postgraduate, olezhkabalabaev@gmail. ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 621.3
DOI: 10.24412/2071-6168-2024-7-355-356
ОСОБЕННОСТИ НАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ СНАРЯДОВ РСЗО ИНОСТРАННОГО ПРОИЗВОДСТВА
А.В. Прохорцов, В.А. Смирнов, А.Н. Чуков, И.В. Иванов
Рассмотрены основные характеристики навигационных систем, используемых на снарядах РСЗО иностранного производста.
Ключевые слова: бесплатформенная инерциальная навигационная система, спутниковая навигационная система, РСЗО, измерительный блок, датчик угловой скорости, акселерометр.
Неуправляемые реактивные снаряды иностранного производства (РС) имеют большое рассеяние, которое зависит от дальности и при больших дистанциях дистанции оно становится слишком значительным. Реактивные снаряды с коррекцией траектории по данным с бесплатформенной инерциальной навигационной системы обеспечивают большую точность попадания [1].
В случае РС "поверхность-поверхность", имеющих систему управления на основе БИНС, можно выделить следующие основные источники ошибок:
1. разброс суммарного импульса двигателя;
2. отклонение тяговых и аэродинамических характеристик от расчетных;
3. ошибки инерциальных датчиков;
4. стартовые ошибки (погрешности установки углов запуска, погрешности начальной выставки БИНС);
5. погрешность задания начальных условий (координат и ориентации);
6. Погрешности, обусловленные ветровыми возмущениями и вариациями плотности воздуха.
Из указанных погрешностей наибольшее влияние на управляемые РС оказывают погрешности используемой в РС БИНС.
В системах инерциального наведения современных РС используются волоконно-оптические, лазерные и микромеханические гироскопы, а также твердотельные волновые гироскопы. Данные типы гироскопов (кроме микромеханических) обладают широким динамическим диапазоном, высокой точностью и устойчивостью к перегрузкам.
Ракеты системы GMLRS используют инерциальную навигационную систему на базе блока HoneywellHG1700 с лазерными гироскопамии помехозащищенный приемник GPSприемник NavStrikeTM. Параметры блока приведены в таблице 1.
