Введение
ГЛАВА 1 Обзор состояния современных информационно измерительных систем, ориентации 13
1.1 Область применения современных ИИСО 13
1.1.1 Системы ориентации высокоманевренных вращающихся по крену объектов 13
1.1.2 Системы ориентации мини- и микро- беспилотных летательных аппаратов самолетной аэродинамической схемы 15
1.2 Источники информации, используемые в ИИСО и обзор существующей элементной базы 18
1.2.1 Обзор существующих датчиков угловой скорости 18
1.2.2 Обзор существующих акселерометров 23
1.2.3 Обзор существующих типов магнитных датчиков 26
1.3 Обзор существующих схемотехнических решений, применяемых для построения ИИСО 31
1.3.1 ИИСО высокоманевренных вращающихся по крену объектов 31
1.3.2 ИИСО мини- и микро БПЛА самолетной аэродинамической схемы 35
1.3 Выводы по главе 39
ГЛАВА 2 Разработка способов повышения точности бесплатформенной системы ориентации на базе микромеханических датчиков угловой скорпости 41
2.1 Постановка задачи исследования 41
2.2 Снижение вычислительной погрешности ИИСО за счет разработки более точного способа вычисления кватерниона 43
2.3 Разработка способа повышения точности ИИСО за счет снижения погрешности датчика угловой скорости 46
2.3.1 Дискретный фильтр Калмана 48
2.3.2 Описание угловой скорости, вырабатываемой ДУС с помощью неизвестной функции времени 50
2.3.3 Параметры фильтра Калмана для оценки угловой скорости по измерениям датчика угловой скорости 52
2.4 Комплексирование ИИСО на базе ДУС с внешними источниками информации 56
2.4.1 Комплексирование ИИСО на базе датчиков угловой скорости с трехосным блоком акселерометров 57
2.4.2 Комплексирование ИИСО на базе датчиков угловой скорости с датчиками магнитного поля 73
2.4.3 Комплексирование ИИСО на базе датчиков угловой скорости с информационно-измерительной магнитометрической системой ориентации 92
2.5 Выводы по главе 103
ГЛАВА 3 Анализ способов повышения точности иисо на базе дус 106
3.1 Исследование уточненного алгоритма вычисления кватерниона 106
3.2 Исследование способа повышения точности ИИСО на базе ДУС за счет фильтрации шума датчиков с применением ФК и СФВ 111
3.3 Исследование способа комплексирования ИИСО на базе ДУС с трехосным блоком акселерометров 117
3.3.1 Влияние параметров фильтра Калмана и погрешностей датчиков на точность комплексированной ИИСО на базе ДУС и трехосного блока акселерометров 117
3.3.2 Моделирование работы комплексированной ИИСО на базе ДУС и блока акселерометров 124
3.4 Исследование комплексированной ИИСО на базе ДУС, датчиков магнитного поля и акселерометров 126
3.5 Исследование способа комплексирования ИИСО на базе ДУС с информационно-измерительной магнитометрической системой ориентации 129
3.6 Выводы по главе 131
ГЛАВА 4 Экспериментальные исследования иисо повышенной точности 135
4.1 Опытный образец ИИСО для определения параметров ориентации
БПЛА самолетной аэродинамической схемы 135
4.1.1 Методика и результат исследования погрешности ИИСО по углам тангажа и крена на неподвижном основании 137
4.1.2 Исследование погрешности ИИСО по углам тангажа и крена при наличии угловых колебаний и линейных ускорений 140
4.2 Исследование способов измерения угловой скорости на вращающихся по крену изделиях 141
4.3 Выводы по главе 155
Заключение 156
Список литературы 158
Приложение А
