Комплексированные навигационные системы

Цели и задачи дисциплины

Цель дисциплины: освоение основных принципов комплексирования инерциальных и спутниковых навигационных систем на основе новых методов интеграции измерителей параметров движения различной физической природы Задачи дисциплины: - решение задач комплексирования навигационные систем в общей постановке; - решение задач тесной интеграции на аналитических траекториях; - алгоритмы тесной интеграции инерциально-спутниковых систем на аналитических траекториях.

Краткое содержание дисциплины

Решение задач комплексирования навигационные систем в общей постановке. Современные комплексированные навигационные системы (КНС) и анализ их применения. Наблюдение и оценка навигационных параметров в комплексированной навигационной системе. Моделирование алгоритмов тесной интеграции БИНС и CНC в различных режимах применения навигационных систем (НС). Глубокая интеграция инерциально-спутниковых навигационных систем. Глубокая интеграция инерциально-спутниковых НС, инвариантная к типу спутниковых НС (СНС). Решение задач тесной интеграции на аналитических траекториях. Аналитическое решение задачи навигации на основе пространственных моделей траекторий. Синтез математических моделей НС на основе использования функциональных зависимостей пространственных координат. Модели автономных наблюдателей вектора состояния БИНС на аналитических траекториях. Модели спутниковых наблюдателей навигационного вектора на аналитических траекториях. Анализ архитектур и режимов работы современных комплексированных навигационных систем. Постановка задачи комплексирования. Методы наблюдения и оценки навигационных параметров. Изучение структуры фильтра Калмана для КНС. Моделирование режимов тесной интеграции БИНС/СНС на примере типовых траекторий движения (с использованием робота KUKA в качестве задатчика эталонных траекторий). Алгоритмы тесной интеграции инерциально-спутниковых систем на аналитических траекториях. Фильтрация навигационных параметров на аналитических траекториях при сосредоточенном приеме спутниковых измерений. Тесно интегрированная НС при пространственно-распределенном приеме спутниковых измерений на ортодромической траектории. Комплексное решение навигационной задачи и параметрической идентификации моделей траекторий в режиме тесной интеграции. Совместное решение навигационной задачи и параметрической идентификации модели обобщенной аналитической траектории. Решение навигационной задачи и параметрической идентификации локсодромической траектории. Численное моделирование алгоритмов функционирования тесно интегрированной НС на ортодромии при известных постоянных углах. Численное моделирование алгоритмов функционирования тесно интегрированной НС на ортодромии при кусочно-постоянном изменении углов. Построение пространственных моделей траекторий. Аналитическое решение навигационной задачи. Синтез математических моделей НС на основе функциональных зависимостей пространственных координат. Разработка моделей автономных наблюдателей вектора состояния БИНС на аналитических траекториях. Разработка моделей спутниковых наблюдателей навигационного вектора на аналитических траекториях. Моделирование комплексированных навигационных систем. Полунатурное моделирование алгоритмов тесной интеграции с использованием робота KUKA для формирования эталонных траекторий и микроконтроллеров Arduino/STM32 для сбора данных с МЭМС-датчиков. Оценка точности и помехоустойчивости комплексированной навигационной системы при различных режимах движения (с использованием лидара и видеокамеры для коррекции).

Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

Выпускник должен обладать:

ПК-2 Способен анализировать и оценивать требования к информационным системам, поддерживать процесс разработки программного обеспечения информационных систем
УК-6 Способен определять и реализовывать приоритеты собственной деятельности и способы ее совершенствования на основе самооценки