Текущий выпуск Номер 4, 2026 Том 18

Все выпуски

[ Switch to English ]

Автономная навигация на аналитических траекториях с использованием инерциально-оптических измерений

Соколов С.В., Погорелов В.А., Решетникова И.В.
 pdf (488K)

Возросший потенциал средств подавления сигналов систем спутниковой навигации, обеспечивающих наибольшую точность позиционирования подвижных объектов, делает чрезвычайно актуальной разработку альтернативных навигационных систем, сравнимых с ними по точности, но при этом автономных. Одним из наиболее эффективных таких подходов является интеграция инерциальных и оптических навигационных систем (НС) как наиболее устойчивых к помехам искусственного происхождения. В классе данных НС можно выделить системы, использующие при обработке оптического потока метод вычисления поля скоростей, позволяющий определять векторы линейной и угловой скоростей объекта при отсутствии карт местности и опорных точек. Но серьезным недостатком этого метода является большой объем вычислительных затрат при определении поля скоростей (параметров оптического потока), трудно реализуемый на борту объекта. В связи с этим в статье рассмотрен подход, позволяющий для объектов, движущихся по известным (программным) траекториям, построить сильносвязанную схему автономной инерциально-оптической навигации, использующую навигационный алгоритм, легко реализуемый в бортовых вычислителях за счет найденной возможности оценки навигационного вектора без предварительного вычисления параметров оптического потока, а также за счет использования функциональных зависимостей навигационных переменных, возникающих на аналитических (ортодромических) траекториях. Для иллюстрации общности решения исследованы случаи жесткого крепления видеокамеры на объекте и ее двухстепенной стабилизации. Навигационный алгоритм, обеспечивающий стохастическую оценку полного вектора параметров линейного и углового движения по измерениям интегрированной сильносвязанной инерциально-оптической НС, построен на основе расширенного фильтра Калмана для коррелированных шумов объекта и наблюдателя. Проведен численный эксперимент, иллюстрирующий эффективность предложенного подхода.

Ключевые слова: аналитическая траектория, ортодромия, параметры оптического потока, сильносвязанная инерциально-оптическая навигационная система, расширенный фильтр Калмана
Цитата: Соколов С.В., Погорелов В.А., Решетникова И.В. Автономная навигация на аналитических траекториях с использованием инерциально-оптических измерений // Компьютерные исследования и моделирование, 2026, т. 18, № 4, с. 793-808
Citation in English: Sokolov S.V., Pogorelov V.A., Reshetnikova I.V. Autonomous navigation on analytical trajectories using inertial-optical measurements // Computer Research and Modeling, 2026, vol. 18, no. 4, pp. 793-808
DOI: 10.20537/2076-7633-2026-18-4-793-808
URL: http://crm.ics.org.ru/journal/article/3745/
Creative Commons License Статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NoDerivs 3.0 Unported License.

Copyright © 2026 Соколов С.В., Погорелов В.А., Решетникова И.В.

Журнал индексируется в Scopus

Полнотекстовая версия журнала доступна также на сайте научной электронной библиотеки eLIBRARY.RU

Журнал входит в систему  Российского индекса научного цитирования.

Журнал включен в базу данных Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science

Международная Междисциплинарная Конференция "Математика. Компьютер. Образование"

Международная Междисциплинарная Конференция МАТЕМАТИКА. КОМПЬЮТЕР. ОБРАЗОВАНИЕ.

Website Copyright © 2009–2026 Институт компьютерных исследований