Gravitačná gradiometria a porovnávanie máp: pomôcka pre inerciálne navigačné systémy lietadiel

Pôvodný názov:

Gravity Gradiometry and Map Matching: An Aid to Aircraft Inertial Navigation Systems

Obsah knihy:

Inerciálne navigačné systémy (INS) ponúkajú pasívne, za každého počasia a nespochybniteľné navigačné informácie, ktoré vojenskí zákazníci často považujú za mimoriadne atraktívne prednosti. Nanešťastie, letci a inžinieri stále zápasia s chybami driftovania polohy INS a navigačné pomôcky vo všeobecnosti znižujú silné stránky INS.

Na tohtoročnej konferencii Air, Space, and Cyberspace in the 21st Century (Vzdušný, vesmírny a kybernetický priestor v 21. storočí) náčelník generálneho štábu vzdušných síl označil globálny polohový systém (GPS) za všeobecne známu a zneužiteľnú zraniteľnosť a povedal, že je veľmi dôležité, aby spoločné sily znížili závislosť od GPS. Nedávny pokrok poskytuje príležitosť pre gravitačné gradientové prístroje (GGI), ktoré merajú priestorové derivácie gravitačného vektora, na pomoc INS a zachovanie jeho silných stránok.

Táto práca ukazuje, že INS s GGI a vylepšeným porovnávaním máp (GAME) zlepšuje presnosť navigácie, predstavuje podmienky, vďaka ktorým je GAME realizovateľný pre lietadlá, a identifikuje možnosti zlepšenia. Metodika zahŕňa počítačové modely a algoritmy, v ktorých GGI a porovnávanie máp pomáhajú INS prostredníctvom Kalmanovho filtra.

Simulácie sa týkajú rôznych terénov, nadmorských výšok, rýchlostí, trvania letu, driftov INS, rýchlosti aktualizácie, zložiek tenzora gravitačného gradientu, úrovní šumu GGI a mapy, rozlíšenia mapy a úrovní interpolácie. Hoci sa zdá, že GAME s dnešnou technológiou sa oplatí len pri letoch na veľké vzdialenosti a s dlhou výdržou, technológie očakávané o 10 rokov sľubujú široké spektrum scenárov, v ktorých GAME potenciálne zabezpečí veľkú návratnosť investícií a ovládne trh s bezpečnou a utajenou navigáciou.