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

Conținutul cărții:

Sistemele de navigație inerțială (INS) oferă informații de navigație pasive, pe orice vreme și incontestabile, pe care clienții militari le consideră adesea puncte forte deosebit de atrăgătoare.

Din păcate, aviatorii și inginerii încă se luptă cu erorile de poziție în derivă ale INS, iar ajutoarele de navigație, în general, diminuează punctele forte ale INS. La conferința Air, Space, and Cyberspace in the 21st Century din acest an, șeful Statului Major al Forțelor Aeriene a identificat Sistemul de Poziționare Globală (GPS) drept o vulnerabilitate cunoscută și exploatabilă, afirmând că este esențial ca forțele comune să reducă dependența de GPS.

Progresele recente oferă o oportunitate pentru instrumentele de gradient gravitațional (GGI), care măsoară derivatele spațiale ale vectorului gravitațional, pentru a ajuta un INS și a păstra punctele sale forte. Această teză arată că un INS cu GGI și potrivire îmbunătățită a hărților (GAME) îmbunătățește precizia navigației, prezintă condițiile care fac GAME fezabil pentru aeronave și identifică oportunități de îmbunătățire. Metodologia include modele computerizate și algoritmi, în care un GGI și potrivirea hărților ajută un INS prin intermediul unui filtru Kalman.

Simulările acoperă diferite terenuri, altitudini, viteze, durate de zbor, derapaje ale INS, rate de actualizare, componente ale tensorului gradientului gravitațional, GGI și niveluri de zgomot ale hărților, rezoluții ale hărților și niveluri de interpolare. Deși GAME cu tehnologia actuală pare a fi utilă doar pentru zborurile pe distanțe lungi și de lungă durată, tehnologiile preconizate pentru următorii 10 ani promit un spectru larg de scenarii în care GAME ar putea oferi randamente mari ale investițiilor și ar domina piața pentru navigația sigură și secretă.