Главная – Журналы – Автометрия 2025 номер 6

Подавление, а также различный спуфинг сигналов систем спутниковой навигации наиболее эффективных на сегодняшний день по точности позиционирования подвижных объектов порождают необходимость поиска альтернативных методов навигации, обеспечивающих как точность, так и автономность решения навигационной задачи. Среди таких подходов можно выделить различные методы интеграции инерциальных навигационных систем (НС) с оптическими НС как наиболее точные на длительном интервале движения и наименее затратные. Для объектов, движущихся по произвольным траекториям (при отсутствии карт местности и опорных точек), существующие методы обработки информации, полученной от оптических НС в виде поля скоростей оптического потока, обеспечивают возможность оценки проекций текущей скорости объекта - как линейной, так и угловой. Но применение традиционных методов, во-первых, не позволяет решить навигационную задачу в целом (определить координаты объекта и углы его пространственной ориентации), а во-вторых, приводит к вычислительным затратам, зачастую критичным для бортовых вычислителей. В связи с этим рассмотрен подход, объединяющий возможности инерциальной НС, которая обеспечивает решение задачи автономной навигации в целом, и разработанного оптического наблюдателя параметров движения объекта, позволяющего осуществлять автономную оценку навигационных параметров без предварительного вычисления поля скоростей, т. е. с минимальными вычислительными затратами. Для более полного освещения проблемы рассмотрены случаи жёсткого крепления видеокамеры на объекте, а также её двух- и трёхосной стабилизации. Окончательный синтез алгоритмов стохастической оценки параметров движения объекта, учитывающий неопределённость вероятностных характеристик помех в реальной инерциально-оптической НС, был проведён с учётом возможности последующего применения методов современной теории нелинейной фильтрации. В силу особенностей, возникших при разработке рассмотренной инерциально-оптической НС-коррелированности шумов объекта и наблюдателя, для стохастической оценки вектора навигационных параметров был использован вариант расширенного фильтра Калмана для коррелированных шумов. Результаты численного моделирования предложенного навигационного алгоритма иллюстрируют возможность его эффективного практического применения.