7.5.2. Навигационный алгоритм бинс

В составе функционально-программного прототипа интегрированного навигационного комплекса перспективного беспилотного вертолета используется алгоритма БИНС, идентичной модели (7.7.,7.8., 7.15). Линейные ускорения ц.м. вертолета и угловые скорости его вращения являются результатом работы блока чувствительных элементов

7.5.3. Радиобаровысотомер.

Как известно [7.8], радиобаровысотомер (РБВ) представляет собой достаточно сложное устройство, объединяющее в себе радиовысотомер и баровысомер. В силу различных физических принципов работы измерителей (т.е. баровысотомера и радиовысотомера), а также того факта, что ошибки баровысотомера сосредоточены в низкочастотной части спектра, а ошибки радиовысотомера в высокочастотной как правило в комплексном РБВ существует алгоритм первичной обработки измерений, позволяющий учесть информацию от других навигационных подсистем и исключить ошибки смещения высоты, а также часть ошибок, обусловленных динамикой вертолета. Кроме того, стандартный (типовой) РБВ содержит алгоритм вторичной обработки, представляющий собой простейший фильтр Калмана, оценивающий измеренную высоту и параметры методических ошибок радио- и баровысотомеров. Имитационное моделирование блоков первичной и вторичной обработки комплексного РБВ выходит за рамки данного описания в силу специфики, связанной с конкретной аппаратной реализацией РБВ, и того факта, что, как правило, в реальном РБВ не предусмотрен вывод первичной измерительной информации для постобработки в интегральном алгоритме комплексирования систем, т.е. РБВ рассматривается как "черный ящик" с известными статистическими характеристиками измерений высоты.

В связи с вышесказанным представляется необходимым включить в состав модели РБВ динамическую погрешность, не компенсируемую блоком первичной обработки РБВ и обусловленную эволюциями вертолета по крену и тангажу, а также инерционностью данного источника навигационной информации.

Представим модель функционирования радиобаровысотомера в следующем виде:

, (7.40)

где

h_РБВ– высота полета над поверхностью, измеренная радиобаровысотомером;

h^tr– истинная высота полета вертолета;

h_РБВ– ошибки измерения высоты, определенные следующим образом:

, (7.41)

где

- систематическая ошибка измерения высоты РБВ, представляющая собой нормально распределенную случайную величину с нулевым математическим ожиданием и заданным уровнем СКО ;

- динамическая составляющая ошибки измерения высоты, представляющая собой стационарный случайный процесс, воспроизводимый стохастическим дифференциальным уравнением вида:

(7.42)

где - постоянная времени привода РВ,

- переменный коэффициент усиления фильтра, зависящий от разности истинной высоты , оценки высоты БИНС, разности истинного и измеренного значения крена (), а также истинного и измеренного значения тангажа (),

w - стандартный белый шум с единичной интенсивностью,

- случайная аддитивная составляющая ошибки измерения высоты, представляющая собой стационарный случайный процесс с нулевым математическим ожиданием и корреляционной функцией вида:

где - среднеквадратическое отклонение (СКО)от среднего значения;- коэффициент затухания корреляционной функции для случайной ошибки измерения высоты.

Таким образом, модель ошибок РБВ учитывает влияние динамики вертолета на точность измерений, что позволяет включить в состав оцениваемого вектора интегрального фильтра комплексированной навигационной системы систематические ошибки РБВ.