М.Ю. Тхоренко
ФГБУН «Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук», Москва, Россия;
tkhorenkom@mail.ru
«Альманах современной метрологии» № 1 (41) 2025, стр. 65–70
УДК 629.058
Аннотация. Известно, что измерения различных физических полей Земли позволяют корректировать инерциальные системы даже в ситуациях, когда приём сигналов спутниковой навигационной системы невозможен. В данной работе описываются алгоритмы работы навигационной системы, корректируемой по магнитным измерениям. Рассматриваются как основанная на разложении по сферическим функциям геомагнитная модель EMM2017, так и модель EMAG2v3, использующие задание аномального поля в узлах сетки. Показывается, как осуществить пересчёт поля в произвольную точку для сеточных моделей. Кратко описывается алгоритм работы магнито-инерциальной навигационной системы. Наконец, путём численного моделирования показывается, что использование модели EMAG2v3 приводит к некоторому повышению точности навигации по сравнению с моделью EMM2017.
Ключевые слова: интегрированная навигационная система, EMM2017, EMAG2v3.
Цитируемая литература
1. Grewal M.S., Weill L.R., Andrews A.P. Global positioning systems, inertial navigation, and integration. — New York: John Wiley & Sons, 2001. — 549 p.
2. Stepanov O.A., Toropov A.B. Nonlinear filtering for map-aided navigation. Part 1. An overview of algorithms // Gyroscopy and Navigation. — 2015. — V. 6. — P. 324–337. — DOI: 10.1134/S2075108715040148.
3. Karshakov E.V., Tkhorenko M.Yu., Pavlov B.V. Aeromagnetic gradiometry and its application to navigation // Automation and Remote Control. — 2018. — V. 79. — P. 897–910. — DOI: 10.1134/S0005117918050107.
4. Telford W.M., Geldart L.P., Sheriff R.E. Applied Geophysics. — 2nd ed. — New York: Cambridge University Press, 2004. — 760 p.
5. Thébault E., Finlay C.C., Beggan C.D. et al. International Geomagnetic Reference Field: the 12th generation // Earth, Planets and Space. — 2015. — V. 67. — Article number: 79. — DOI: 10.1186/s40623-015-0228-9.
6. Alken P., Thébault E., Beggan C.D. et al. International Geomagnetic Reference Field: the thirteenth generation // Earth, Planets and Space. — 2021. — V. 73. — Article number: 49. — DOI: 10.1186/s40623-020-01288-x.
7. EMM2017 — Enhanced Magnetic Model. — URL: https://www.ncei.noaa.gov/ products/enhanced-magnetic-model (дата обращения: 28.12.2024).
8. EMAG2v3: Earth Magnetic Anomaly Grid (2-arc-minute resolution). — URL: https:// ncei.noaa.gov/access/metadata/landing-page/bin/iso?id=gov.noaa.ngdc.mgg. geophysical_models:EMAG2_V3 (дата обращения: 28.12.2024).
9. Pavlov B.V., Karshakov E.V., Tkhorenko M.Yu. On calibration of a navigation system equipped with a magnetic gradiometer // 2017 24th Saint Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems (ICINS). — 2017. — V. 79. — P. 1–3.
10. Simon D. Optimal state estimation: Kalman, H∞, and nonlinear approaches. — Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc., 2006. — 552 p.
11. Tkhorenko M.Yu., Pavlov B.V., Karshakov E.V., Volkovitsky A.K. On integration of a strapdown inertial navigation system with modern magnetic sensors // IEEE 25th Saint Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems (ICINS). — 2018. — P. 1–4. — DOI: 10.23919/ICINS.2018.8405845.
Статья поступила в редакцию: 09.01.2025 г.
Статья прошла рецензирование: 24.02.2025 г.
Статья принята в работу: 25.02.2025 г.
Полные тексты статей доступны в печатных номерах журнала по подписке и при покупке отдельных номеров у издателя.
Также полные тексты статей размещаются в Научной электронной библиотеке eLIBRARY.