Интегрированные инерциально-спутниковые (ИНС/СНС) навигационные системы представляют собой самый перспективный класс современных навигационных систем.

ИНС/СНС – это синтез двух самостоятельных систем – инерциальной навигационной системы (ИНС) и спутниковой навигационной системы (СНС), позволяющий объединить достоинства и скомпенсировать недостатки, присущие каждой из систем в отдельности.

ИНС появились раньше СНС и получили широкое распространение в авиации, навигации морских судов, космонавтике, ракетной технике. ИНС является неотъемлемой частью систем управления морских и воздушных судов, применяются в геодезии.

ИНС - СНС. Преимущества и недостатки

Достоинствами ИНС являются непрерывная динамичная выдача пользователю полного навигационного решения (координаты, скорость, ускорения, угловая ориентация), возможность выдачи информации с высокой частотой, независимость от внешних источников информации.

ИНС обладают существенным недостатком – ошибка в определении навигационных параметров накапливается с течением времени, а точность выходной информации зависит от точности чувствительных элементов.

В качестве чувствительных элементов применяются прецизионные дорогостоящие гироскопы и акселерометры, которые сильно усложняют и удорожают систему. Для повышения долговременной точности необходимо периодически корректировать данные ИНС по показаниям внешних приборов.

Это стало предпосылкой разработки алгоритмов интеграции ИНС и СНС.

ИНС/СНС системы обладают рядом преимуществ и перед широко распространенными спутниковыми навигационными системами – они позволяют определять угловую ориентацию объекта, работают в условиях отсутствия сигнала СНС, выдают навигационную информацию с высокой частотой.

ИНС/СНС. Алгоритмы

Основой работы ИНС/СНС системы является специальный алгоритм обработки информации, позволяющий создавать интегрированные системы, сочетающие точные и функциональные характеристики с невысокой стоимостью, малыми габаритами и надежностью.

В интегрированных ИНС/СНС системах появляется возможность использовать недорогие ИНС, построенные на MEMS чувствительных элементах. Достоинством таких инерциальных систем являются малый вес и компактные размеры, но автономное использование их затруднено ввиду нестабильности характеристик микроэлектромеханических гироскопов и акселерометров, что ведет к быстрому накоплению ошибки в определении навигационных данных.

Алгоритм комплексирования позволяет в качестве чувствительных элементов применять серийные MEMS гироскопы и акселерометры и получать точное навигационное определение как при наличии, так и при пропадании сигнала СНС.

Разработка интегрированных ИНС/СНС систем позволяет существенно расширить традиционную сферу применения инерциальных навигационных систем.

ИНС/СНС системы – области применения

Интегрированная ИНС/СНС система может использоваться в качестве навигационной системы для автомобилей, навигационной системы беспилотного летательного аппарата, выполнять функции навигационной системы в составе пилотажно-навигационного средства и оперативно-тактического навигационного комплекса.