Глава 10. МЕТОДЫ ИНЕРЦИАЛЬНОЙ И СПУТНИКОВОЙ НАВИГАЦИИ

На протяжении продолжительного времени методы решения навигационных задач базировались на определении положения звезд и Солнца, пока на смену компасу, секстанту и хронометруИне пришла

инерциальная навигационная система (ИНС). Эта система позволяет

сти и пр. Однако весьма быстрое накопление ошибок позиционирования с помощью навигационной системы требует периодической коррекции его результатов по внешним данным, в качестве которых с

определить пространственное положение объекта и параметры его движения (ускорение движения, скорость, направление и пр.) автономно, без использования дополнительных данных и вне зависимости от условий наблюдений: под землей, подДводой, на закрытой местно-

1980-х гг. начали использовать данные спутниковых измерений. Это

10.1. КоординатныеАсистемы, используемые

обстоятельство, а также применение фильтра Калмана для совместной обработки данных, содержащих погрешности и полученных с использованием различных физических принципов, послужило толчком к разработке и использованию интегрированных систем инерциальной и спутниковой навигацииб.

в инерциальной и спутниковой навигации

системВажнейшей осо енностью инерциальной навигационной системы является возможность определения с ее помощью параметров дв жен я (скорости, ускорения, направления, координат на определенный момент времени пр.) относительно некоторой первоначаль-

Сно выбранной стемы отсчета, которая, естественно, в процессе из-

мерен й должна оставаться неподвижной. Поэтому в общем случае для решен я нав гац онных задач с помощью спутниковых и инерциальных навигационных систем используются несколько координатных : геоцентрическая, инерциальная, местная (горизонтная), транспортного средства (самолета, автомобиля и др.), блока инерциальных измерений и некоторые другие (рис. 10.1).

Геоцентрическая система координат OXYZ используется для обработки результатов спутниковых измерений и отождествляется с системой координат ПЗ-90.02 или WGS-84, в зависимости от того, какая

64

именно спутниковая навигационная система используется при навигации (GPS или ГЛОНАСС).

Горизонтная (навигационная) системаДкоординат OГXГYГZГ используется для представления результатов обработки инерциальных или спутниковых данных, нео ходимых для решения некоторых задач (в частности, определения пространственного положения самолета, угловых элементов внешнего ориентирования аэроснимков). Нача-

ось OГXГ дополняет с стему до правой.

системы

Система

Положен е гор зонтной системы координат относительно гео-

Бортовая с стема координат OБXБYБZБ связана с корпусом перемещающегося в пространстве транспортного средства (самолета, автомобиля пр.). Ее начало размещается в центре тяжести носителя (самолета, автомобиля), ось аппликат OБZБ – с отвесной линией, ось ординат OБYБ – с продольной осью транспортного средства, а ось абсцисс OБXБ дополняет систему до правой.

координат аэроснимка Sxyz (на рис. 10.1 не показана) связана с пространственным положением фокальной плоскости аэрокамеры. Ее начало размещено в центре проекции, ось Sz совпадает с

65