Точность определения курсового угла
При выполнении резких манёвров (поворотов) выявлено, что визуальная навигация работает ненадёжно, поэтому погрешность полностью определяется тактико-техническими данными БИНС.
Оценить точность определения курсового угла системой однозначно невозможно. Каждый из доступных методов, применяемых для решения этой задачи, имеет собственные существенные недостатки и даёт слишком субъективные результаты, которые нельзя использовать для представления общей картины.
Усложняет процесс определения точности, а также искажает результаты работы системы то, что эту задачу необходимо решать одновременно с подбором некоторых параметров модуля инерциальной навигации, основными из которых, в данном случае, являются коэффициенты гироскопов. Подбор этих параметров производился в режиме постобработки результатов экспериментов с целью увеличить точность системы, а также усреднить её для всех результатов.
Значимыми для решения данной задачи будем считать следующие серии экспериментов.
Первая осуществлялась на поворотной платформе с закреплённым на ней БИНС и подаче скорости, равной нулю, на вход системы. Платформа вращалась с постоянной угловой скоростью на углы, кратные 90 градусам.
Сравнивая информацию о реальном угле поворота системы с результатами её работы, возможно с хорошей точностью подобрать коэффициенты гироскопов. По причине того, что гироскопы БИЧЭ по каждой из осей одинаковы, а частная точность определения углов крена и тангажа системы не имеет такого высокого значения, как точность определения курсового угла, коэффициенты гироскопов принято считать одинаковыми и, по результатам экспериментов, равными
.
Однако оценить точность определения курсового угла системой локальной навигации по результатам данных экспериментов чрезвычайно сложно. Хотя в большинстве случаев отклонение вычисленного угла от заданного не превышает 2, наблюдается ряд результатов, выходящих из этой закономерности. Кроме того, в представленных условиях не наблюдается зависимость этого отклонения ни от времени, ни от угловой скорости поворота вокруг вертикальной оси системы, ни от каких либо других параметров движения объекта. В большинстве случаев можно предположить, что ошибка определения курса зависит исключительно от стабильности движения испытательной поворотной платформы (часто наблюдалась дрожь), а также от точности её позиционирования (заданные углы вполне вероятно не всегда отрабатывались).
Вторая серия экспериментов заключалась в запуске шестиколёсной мобильной платформы с установленном на ней навигационном модуле по окружности с различными скоростями. Хотя оценку точности в данных экспериментах провести практически невозможно по причине отсутствия эталонного измерителя угла поворота робота, в каждом из экспериментов платформа была возвращена в начальное положение с точностью, определённой на глаз и позволяющей примерно оценить отклонение вычисленного курсового угла от реального.
Результаты данной серии экспериментов показали, что зависимость ошибки определения курсового угла от времени и скорости движения платформы всё-таки существует, хотя оценить её так и не представляется возможным.
При скорости движения платформы выше средней и времени этого движения, не превышающего 60 секунд, ошибка определения курсового угла не превышает 5.
Дальнейшие эксперименты необходимо планировать таким образом, чтобы можно было выявить различные составляющие ошибки определения курсового угла. Этими составляющими, как показали результаты экспериментов, являются:
статический рост ошибки, наблюдающийся независимо от движения системы и зависящий от шума и постоянной ошибки гиросокпа;
динамический рост ошибки, наблюдающийся при движении системы и зависящий от скорости и типа движения;
хаотический рост ошибки, зависящий от условий движения системы (толчки, дрожание, качание).