Resumen

En este artículo se investiga un método de navegación integrada precisa para aeronaves de gran altitud mediante un sistema de navegación inercial de precisión media (SINS), un sensor de estrellas y un sistema global de navegación por satélite (GNSS). Se analizan y modelan las fuentes de error del sistema SINS y del sensor estelar y, a continuación, se eligen los errores del sistema SINS y del sensor estelar como estados del sistema de navegación integrada. Teniendo en cuenta que la salida del sensor estelar es un cuaternión de actitud, se puede considerar como una matriz de actitud, la matriz de actitud equivalente se construye utilizando la salida del SINS, y se diseña la ecuación de cálculo de la matriz de actitud equivalente. Así, una de las mediciones de la navegación integrada puede construirse utilizando la matriz de actitud equivalente y la salida de la matriz de actitud del sensor estelar. De acuerdo con las condiciones de restricción de la matriz de actitud, los elementos diagonales se seleccionan como una de las mediciones de la navegación integrada, y se deriva la ecuación de medición correspondiente. Al mismo tiempo, la salida de velocidad y la diferencia de salida de posición entre SINS y GNSS se seleccionan como la otra medida, y también se deriva la ecuación de medida correspondiente. Sobre esta base, se utiliza el filtro de Kalman para diseñar un algoritmo de filtrado de navegación integrado. Los resultados de la simulación muestran que, aunque se utiliza el SINS de precisión media, la precisión de rumbo de este método de navegación integrada es mejor que ±1,5′, la precisión de cabeceo y balanceo es mejor que ±0,9', la precisión de velocidad es mejor que ±0,05 m/s, y la precisión de posición es mejor que ±3,8 m. Por lo tanto, el efecto de navegación integrada es muy significativo.

• Materias:Matemáticas Análisis Matemático Álgebra Ingeniería Matemática aplicada Lógica matemática
• Subjects:mathematics Mathematical Analysis Algebra Engineering Applied Mathematics Mathematical logic
• Palabras claves:sensor estelar, matriz de actitud equivalente, pecados, navegación, matriz de actitud, ecuación de medición, sistema mundial de navegación por satélite, sistema de navegación inercial por correa, salida de la matriz de actitud, pecados de precisión media
• Keywords:star sensor, equivalent attitude matrix, sins, navigation, attitude matrix, measurement equation, global navigation satellite system, strapdown inertial navigation system, attitude matrix output, medium precision sins