Издательство
Каталог
Авторам
Рекламодателям
КонтактыВНИМАНИЕ!
Новый адрес редакций журналов Колодезный пер., 2 А.
ООО «Издательство «Инновационное машиностроение»
- КНИГИ Прайс-лист
- ЖУРНАЛЫ Прайс-лист
Книги и журналы, просмотренные ранее
Статьи автора
К последнему номеру журналаВсе статьи автора в журнале: Селезнева М.С.
- Анализ погрешностей проведения измерений конструкций судовAnalysis of measurement errors in vessel designsАвторы статьиAuthorsШашурин В.Д.Shashurin V.D.Селезнева М.С.Selezneva M.S.Клычников В.В.Klychnikov V.V.Лукьянова Н.В.Lukyanova N.V.Неусыпин К.А.Neusypin K.А.Дьяченко И.Л.Dyachenko I.L.
Анализ погрешностей проведения измерений конструкций судов
Рассмотрены способы контроля положения конструкций судов при проведении работ в доках. Исследованы погрешности аппаратуры при проведении измерений конструкторских параметров судов. Получены формализованные зависимости погрешностей измерения от параметров используемых измерителей.
Ключевые слова
теодолит; погрешности измерений; док; преддоковая площадка
Analysis of measurement errors in vessel designs
The ways of monitoring the position of ship structures during work in docks are considered. The equipment inaccuracies during measurements of vessel design parameters are investigated. Formalized dependences of measurement inaccuracy on the parameters of the utilized measuring instruments are obtained.
Keywords
theodolite; measurement inaccuracy; dock; predocks ground
- Алгоритмы обработки информации инерциальных навигационных системAlgorithms for information processing of inertial navigation systemsАвторы статьиAuthorsКлычников В.В.Klychnikov V.V.Селезнева М.С.Selezneva M.S.Неусыпин К.А.Neusypin K.А.Пролетарский А.В.Proletarskiy A.V.Шэнь К.Shen K.Лу В.Lu V.Сюетин Ч.Syuetin C.
Алгоритмы обработки информации инерциальных навигационных систем
Рассмотрены нелинейная и линейная модели погрешностей инерциальных навигационных систем. Повышение точности определения навигационной информации осуществляется алгоритмическим путём. Исследованы алгоритмы коррекции инерциальных навигационных систем различных классов точности: линейный и нелинейный адаптивные фильтры Калмана. Качество работы представленных алгоритмов продемонстрировано с помощью моделирования по данным полунатурного эксперимента с системой АИСТ-350. Проведена оценка вычислительных затрат, необходимых при реализации алгоритмов на борту летательного аппарата.
Ключевые слова
алгоритм коррекции; инерциальная навигационная система; фильтр Калмана; алгоритм оценивания
Algorithms for information processing of inertial navigation systems
Nonlinear and linear models of inertial navigation systems errors are considered. Increasing the accuracy of determining navigation information is realized algorithmically. Correction algorithms for inertial navigation systems of different accuracy classes are researched: linear and nonlinear adaptive Kalman filters. The quality of the presented algorithms is demonstrated by modeling from the data of a semi-real experiment with the AIST-350 system. An estimation of the computational costs necessary for the realization of algorithms on board an aircraft is carried out.
Keywords
correction algorithm; inertial navigation system; Kalman filter; estimation algorithm
- Модификация федеративного фильтра Калмана в схеме коррекции навигационных систем летательных аппаратов авианосного базированияModification of the federated Kalman filter in the correction scheme of the navigation systems for aircraft carrier aircraftАвторы статьиAuthorsШэнь К.Shen K.Лифэй Ч.Lifey C.Селезнева М.С.Selezneva M.S.Неусыпин К.А.Neusypin K.А.
Модификация федеративного фильтра Калмана в схеме коррекции навигационных систем летательных аппаратов авианосного базирования
Рассмотрена схема коррекции навигационной информации летательного аппарата при совершении манёвров взлёта и посадки на движущийся авианосец. В качестве алгоритма оценивания навигационной информации предложено использовать федеративный фильтр Калмана и специальную процедуру, позволяющую ускорить процесс получения достоверных оценок погрешностей навигационных систем. Работоспособность разработанной модификации фильтра Калмана подтверждена результатами математического моделирования.
Ключевые слова
летательный аппарат авианосного базирования; взлёт и посадка на авианосец; навигационная система; коррекция; федеративный фильтр Калмана; степень наблюдаемости
Modification of the federated Kalman filter in the correction scheme of the navigation systems for aircraft carrier aircraft
The scheme of the navigation information correction of the aircraft when making take-off and landing maneuvers on a moving aircraft carrier is considered. As an algorithm for estimating navigation information, is proposed to use a federated Kalman filter and a special procedure to speed up the process of obtaining reliable estimates of the errors of navigation systems. The developed modification operability of the Kalman filter is confirmed by the results of mathematical modeling.
Keywords
aircraft carrier aircraft; taking off and landing on an aircraft carrier; navigation system; correction; Kalman federated filter; degree of observability
- Разработка компактных алгоритмов параметрической идентификации для беспилотных летательных аппаратовDevelopment of compact parametric identification algorithms for unmanned aircraftАвторы статьиAuthorsХу Ц.Hu TS.Лукьянова Н.В.Lukyanova N.V.Селезнева М.С.Selezneva M.S.Неусыпин К.А.Neusypin K.А.
Разработка компактных алгоритмов параметрической идентификации для беспилотных летательных аппаратов
Рассмотрены подходы к решению задачи параметрической идентификации в системах управления беспилотными летательными аппаратами малого класса при использовании математических моделей с неизвестными параметрами. Выбраны компактные алгоритмы параметрической идентификации, основанные на скалярном подходе. Работоспособность алгоритмов подтверждена методом математического моделирования.
Ключевые слова
беспилотный летательный аппарат; математическая модель; критерий идентифицируемости; идентификация параметров модели; компактный алгоритм идентификации
Development of compact parametric identification algorithms for unmanned aircraft
Approaches to solving the problem of parametric identification in the control systems of small-class unmanned aircrafts using mathematical models with unknown parameters are considered. Compact parametric identification algorithms based on a scalar approach are selected. The efficiency of the algorithms is confirmed by the method of mathematical modeling.
Keywords
unmanned aircraft; mathematical model; identifiability criterion; identification of model parameters; compact identification algorithm
- Моделирование алгоритмов оценивания погрешностей инерциальных навигационных систем по данным лабораторного экспериментаModeling of algorithms for estimating errors of inertial navigation systems according to a laboratory experiment data areАвторы статьиAuthorsХу Ц.Hu TS.Неусыпин К.А.Neusypin K.А.Пролетарский А.В.Proletarskiy A.V.Селезнева М.С.Selezneva M.S.
Моделирование алгоритмов оценивания погрешностей инерциальных навигационных систем по данным лабораторного эксперимента
Рассмотрены алгоритмы оценивания, используемые в схемах коррекции инерциальных навигационных систем летательных аппаратов. Исследованы фильтр Калмана и его адаптивные модификации, способные функционировать в условиях отсутствия априорной информации о статистических характеристиках входного и измерительного шумов. Оценка точности алгоритмов проведена с помощью математического моделирования и моделирования по данным полунатурного эксперимента с реальной инерциальной навигационной системой. Определение точности компенсации погрешностей проведено с помощью специальной методики.
Ключевые слова
летательный аппарат; инерциальная навигационная система; фильтр Калмана; адаптивный алгоритм оценивания; полунатурное моделирование
Modeling of algorithms for estimating errors of inertial navigation systems according to a laboratory experiment data are
The estimation algorithms used in the correction schemes of aircraft inertial navigation systems are considered. The Kalman filter and its adaptive modifications capable to function in the absence of a priori information about the statistical characteristics of the input and measuring noise are studied. Evaluation of the algorithms accuracy by using a mathematical modeling and modeling according to the data of a semi-natural experiment with a real inertial navigation system is carried out. The accuracy of error compensation was determined by using a special methodology.
Keywords
aircraft; inertial navigation system; Kalman filter; adaptive estimation algorithm; semi-natural modeling
- Подход к определению степени управляемости с использованием свойства дуальностиApproach to determining the controllability degree with use the property of dualityАвторы статьиAuthorsСелезнева М.С.Selezneva M.S.m.s.selezneva@mail.rum.s.selezneva@mail.ru
Подход к определению степени управляемости с использованием свойства дуальности
Рассмотрены критерии наблюдаемости и управляемости линейных моделей динамических объектов. Для определения качественных характеристик систем приведены критерии степени управляемости и наблюдаемости. Анализ известных качественных критериев показал эффективность численных критериев степени наблюдаемости переменных состояния и чрезвычайную трудоёмкость предварительных вычислений для определения степени управляемости переменных состояния моделей. Предложено использовать свойство дуальности и численный критерий степени наблюдаемости для вычисления степени управляемости моделей динамических объектов.
Ключевые слова
наблюдаемость; управляемость; критерий степени управляемости; численный критерий степени наблюдаемости; свойство дуальности
Approach to determining the controllability degree with use the property of duality
The criteria of observability and controllability of linear models of dynamic objects are considered. The degree controllability criterion and observability are given to determine the qualitative characteristics of systems. An analy sis of the known qualitative criterion showed the effectiveness of numerical criteria for the degree of observability of state variables and the extreme labor input of preliminary calculations to determine the degree of controllability of state variables of models. It is proposed to use the duality property and the numerical criterion of the degree of observability to calculate the degree of controllability for models of dynamic objects.
Keywords
observability; controllability; degree controllability criterion; numerical criterion of degree of observability; property of duality
- Исследование системы маршрутной коррекции бортовой навигационной системы беспилотного летательного аппарата по радиолокационным изображениям местностиStudy of the route correction system for the on-board navigation system of an unmanned aerial vehicle on the grounds of radar images of the terrainАвторы статьиAuthorsФам С.Ч.Fam S.CH.Суркова А.Д.Surkova A.D.Селезнева М.С.Selezneva M.S.m.s.selezneva@mail.rum.s.selezneva@mail.ru
Исследование системы маршрутной коррекции бортовой навигационной системы беспилотного летательного аппарата по радиолокационным изображениям местности
УДК 629.05
DOI: 10.36652/0869-4931-2020-74-3-129-134
Рассмотрена система маршрутной коррекции беспилотного летательного аппарата (БПЛА). Для коррекции маршрута полёта использован бортовой радиолокационный комплекс. В условиях активных помех применять радиолокационные изображения для коррекции маршрута невозможно, поэтому предложено использовать бортовую навигационную систему с алгоритмической коррекцией. Применена схема компенсации погрешностей навигационной системы в выходном сигнале с помощью алгоритма построения прогнозирующей модели погрешностей системы. Прогнозирующая модель строится с помощью генетического алгоритма и метода группового учёта аргументов. Сравнение качества алгоритмов построения прогнозирующих моделей проведено с помощью математического моделирования.
Ключевые слова
беспилотный летательный аппарат; коррекция; маршрутная коррекция; радиолокационная карта; инерциальная навигационная система; прогнозирующая модель
Study of the route correction system for the on-board navigation system of an unmanned aerial vehicle on the grounds of radar images of the terrain
The system of route correction of an unmanned aerial vehicle (UAV) is considered. For the route correction the on-board radar complex is used. In conditions of active interference, it is impossible to use radar images for the route correction so it is proposed to use the on-board navigation system with algorithmic correction. An error compensation scheme of the navigation system in the output signal using the algorithm for constructing a predictive model of the system errors is applied. The predictive model is building using the genetic algorithm and the method of group accounting of arguments. The quality comparison of the algorithms for constructing predictive models is carried out using mathematical modeling.
Keywords
unmanned aerial vehicle; correction; route correction; radar map; inertial navigation system; predictive model
- Алгоритм оценивания навигационного комплекса летательного аппарата авианосного базированияAlgorithm for evaluation the navigation complex of a carrier-based aircraftАвторы статьиAuthorsШахтарин Б.И.Shakhtarin B.I.Неусыпин К.А.Neusypin K.А.Селезнева М.С.Selezneva M.S.Лифэй Ч.Lifey C.m.s.selezneva@mail.rum.s.selezneva@mail.ru
Алгоритм оценивания навигационного комплекса летательного аппарата авианосного базирования
УДК 681.518
DOI: 10.36652/0869-4931-2020-74-4-176-180
Исследованы особенности совершения захода на посадку летательного аппарата на движущийся авианосец. Основными измерительными системами, используемыми при заходе на посадку летательного аппарата корабельного базирования, являются инерциальная и спутниковая навигационные системы. Совместная обработка сигналов в навигационном комплексе осуществляется с помощью адаптивного фильтра Калмана, способного функционировать в условиях отсутствия априорной информации о статистических характеристиках входного шума. Адаптивный фильтр Калмана основан на использовании свойств обновляемой последовательности. Результаты моделирования по данным полунатурного эксперимента показали его высокую эффективность.
Ключевые слова
летательный аппарат; авианосец; инерциальная навигационная система; коррекция; фильтр Калмана; адаптивный алгоритм оценивания; свойства обновляемой последовательности; полунатурный эксперимент
Algorithm for evaluation the navigation complex of a carrier-based aircraft
The features of an aircraft landing approach on a moving aircraft carrier are studied. The main measuring systems used in landing approach for a carrier-based aircraft are inertial and satellite navigation systems. Joint signals processing in the navigation system is carried out by using an adaptive Kalman filter that can operate in the absence of a priori information about the statistical characteristics of the input noise. Kalman adaptive filter is based on using the properties of the updated sequence. The simulation results according to the semi-natural experiment showed its high efficiency.
Keywords
aircraft; aircraft carrier; inertial navigation system; correction; Kalman filter; adaptive estimation algorithm; properties of the updated sequence; semi-natural experiment
- Разработка структуры навигационного комплекса высокоточного беспилотного летательного аппарата для полёта в атмосфереDevelopment of the navigation complex structure for a high-precision unmanned aerial vehicle for flight in the atmosphereАвторы статьиAuthorsЧыонг Ф.С.CHyiong F.S.Селезнева М.С.Selezneva M.S.Неусыпин К.А.Neusypin K.А.truongpx@mta.edu.vntruongpx@mta.edu.vn
Разработка структуры навигационного комплекса высокоточного беспилотного летательного аппарата для полёта в атмосфере
УДК 681.513
DOI: 10.36652/0869-4931-2020-74-8-357-361
Исследованы навигационные системы в составе навигационного комплекса высокоточного беспилотного летательного аппарата в условиях разновысотного полёта. Сформированы рабочие контуры навигационного комплекса с алгоритмами коррекции для беспилотного летательного аппарата при высотных и низковысотных полётах. Представлены математические модели погрешностей инерциальной навигационной системы, применяемые в нелинейном и линейном фильтрах Калмана. Результаты математического моделирования продемонстрировали эффективность рабочих контуров навигационного комплекса с алгоритмами коррекции.
Ключевые слова
высокоточный беспилотный летательный аппарат; навигационный комплекс; разновысотный полёт; рабочий контур; пассивные помехи; фильтр Калмана; коррекция
Development of the navigation complex structure for a high-precision unmanned aerial vehicle for flight in the atmosphere
The navigation systems as part of the navigation complex of a high-precision unmanned aerial vehicle in conditions of different altitude flight are investigated. The working contours of the navigation complex with correction algorithms for an unmanned aerial vehicle during high-altitude and low-altitude flights are formed. Mathematical models of inertial navigation system errors used in non-linear and linear Kalman filters are presented. The results of mathematical modeling demonstrate the effectiveness of the working contours effectiveness of the navigation complex with correction algorithms.
Keywords
high-precision unmanned aerial vehicle; navigation complex; multi-altitude flight; work circuit; passive noises; Kalman filter; correction
- Исследование БИНС низкой точности для беспилотной машиныResearching of the low-precision SINS research for an unmanned vehicleАвторы статьиAuthorsХу Ц.Hu TS.Клычников В.В.Klychnikov V.V.Пролетарский А.В.Proletarskiy A.V.Неусыпин К.А.Neusypin K.А.Селезнева М.С.Selezneva M.S.hqchqc3@gmail.comhqchqc3@gmail.com
Исследование БИНС низкой точности для беспилотной машины
УДК 681.513
DOI: 10.36652/0869-4931-2020-74-10-463-469
Исследована малогабаритная инерциальная навигационная система Gyrolab GL VG 109. Показано, что система обладает низкой точностью, поэтому применять её для определения параметров беспилотного автомобиля в автономном режиме нельзя. Коррекция системы от спутниковой навигационной системы существенно повышает точность определения параметров беспилотного автомобиля, но только в условиях устойчивых сигналов спутниковой навигационной системы (СНС). Сформировано алгоритмическое обеспечение системы коррекции навигационной системы на базе скалярного адаптивного алгоритма оценивания и процедуры идентификации. Использование алгоритмической коррекции БИНС от СНС с помощью алгоритма оценивания позволяет достичь точности, которая соответствует системам третьего класса точности.
Ключевые слова
бесплатформенная инерциальная навигационная система; беспилотный автомобиль; коррекция; спутниковая навигационная система; алгоритм скалярного оценивания; скалярная идентификация; анализ точности
Researching of the low-precision SINS research for an unmanned vehicle
A small-sized inertial navigation system (SINS) Gyrolab GL VG 109 is researched. It is shown that this system has low accuracy; therefore it cannot be used to determine the parameters of an unmanned vehicle in an autonomous mode. Correction of the system from the satellite navigation system significantly increases the accuracy of determining the parameters of an unmanned vehicle, but only under conditions of stable signals from the satellite navigation system (SNS). The algorithmic support for the correction facility of the navigation system based on the scalar adaptive estimation algorithm and identification procedure is formed. The use of algorithmic correction of SINS from SNS using an estimation algorithm allows achieving an accuracy that corresponds to systems of the third accuracy class.
Keywords
inertial navigation system without platform; unmanned vehicle; correction; satellite navigation system; scalar estimation algorithm; scalar identification; analysis of accuracy
- Параметрическая идентификация модели погрешностей инерциальной навигационной системы летательного аппаратаParametric identification of the error model for the aircraft inertial navigation systemАвторы статьиAuthorsХу Ц.Hu TS.Селезнева М.С.Selezneva M.S.Пролетарский А.В.Proletarskiy A.V.Неусыпин К.А.Neusypin K.А.hqchqc3@gmail.comhqchqc3@gmail.com
Параметрическая идентификация модели погрешностей инерциальной навигационной системы летательного аппарата
УДК 681.511
DOI: 10.36652/0869-4931-75-2021-75-7-317-321
Исследована задача повышения точности оценивания погрешностей инерциальных навигационных систем с помощью идентификации параметров модели. Представлена схема коррекции навигационных систем с алгоритмом оценивания. Определена точность оценивания погрешностей инерциальной навигационной системы с помощью нестационарного адаптивного фильтра Калмана при изменении средней частоты изменения случайного дрейфа гироскопа. Предложен простой способ параметрической идентификации средней частоты изменения случайного дрейфа с использованием настроечного коэффициента. Проведён анализ результатов моделирования алгоритма оценивания с использованием данных лабораторных экспериментов с серийной навигационной системой Ц-060К. В моделях алгоритма оценивания использованы различные значения средней частоты изменения случайного дрейфа.
Ключевые слова
летательный аппарат; инерциальная навигационная система; алгоритм оценивания; параметрическая идентификация; средняя частота случайного дрейфа гироскопа; настроечный коэффициент; точность оценивания
Parametric identification of the error model for the aircraft inertial navigation system
The problem of increasing the accuracy at estimating the inertial navigation systems errors by using identifying the parameters of the model is investigated. A scheme for correcting navigation systems with an estimation algorithm is presented. The accuracy of the errors estimation for the inertial navigation system by using the nonstationary adaptive Kalman filter when the average frequency of the gyroscope random drift changes is determined. A simple method for parametric identification of the change average frequency of a random drift by using a tuning coefficient is proposed. The results analysis of the estimation algorithm modeling by using the data of laboratory experiments with the serial navigation system Ts-060K is carried out. In the models of the estimation algorithm different average frequency values of the random drift change are used.
Keywords
aircraft; inertial navigation system; estimation algorithm; parametric identification; average frequency of random gyroscope drift; tuning factor; estimation accuracy
- Исследования коррекции интегрированной навигационной системы при отсутствии спутникового сигналаStudies of the integrated navigation system correction in the absence of a satellite signaАвторы статьиAuthorsСинькэ Ч.Sinke CH.Неусыпин К.А.Neusypin K.А.Селезнева М.С.Selezneva M.S.Цзыжуй В.TSzyijuy V.zxk0060@126.comzxk0060@126.com
Исследования коррекции интегрированной навигационной системы при отсутствии спутникового сигнала
УДК 681.5
DOI: 10.36652/0869-4931-2021-75-11-510-515
Приведены схемы коррекции навигационных систем. Проанализирован режим работы самолёта во время навигации. Для коррекции навигационной информации использована адаптивная модификация линейного фильтра Калмана. Сформирован алгоритм прогнозирования сигнала коррекции на основе нейронной сети при потере сигнала коррекции СНС. Результаты экспериментов показывают эффективность алгоритма.
Ключевые слова
летательный аппарат; инерциальная навигационная система; спутниковая система; фильтр Калмана; нейронные сети; генетический алгоритм
Studies of the integrated navigation system correction in the absence of a satellite signa
The schemes of navigation systems correction are considered. The operation mode of the aircraft during navigation is analyzed. An adaptive modification of the linear Kalman filter is used to correct the navigation information. An algorithm for predicting a correction signal based on a neural network in the event of a loss of a SNS correction signal is formed. Experimental results show the effectiveness of the algorithm.
Keywords
aircraft; inertial navigation system; satellite system; Kalman filter; neural networks; genetic algorithm
- Адаптивное управление углами пространственного положения дирижабля в режиме висенияAdaptive control of the dirigible attitude angles in hover modeАвторы статьиAuthorsТан НинTan NinУ ГоU GoСелезнева М.С.Selezneva M.S.Неусыпин К.А.Neusypin K.А.Фу ЛиFu Lining_bhm@163.comning_bhm@163.com
Адаптивное управление углами пространственного положения дирижабля в режиме висения
УДК 681.513.6
DOI: 10.36652/0869-4931-2022-76-2-67-73
Разработана динамическая модель дирижабля. Решена задача управления углами пространственного положения дирижабля в режиме висения, которая является обшей и важной задачей для ретрансляционной станции. На основе модели при неопределённых параметрах дирижабля разработан закон адаптивного управления. Проведён анализ устойчивости замкнутой системы при управлении с помощью функции Ляпунова. Эффективность алгоритма доказана путём математического моделирования.
Ключевые слова
дирижабль, режим висения, неопределённые параметры, адаптивное управление, функция Ляпунова, устойчивость
Adaptive control of the dirigible attitude angles in hover mode
The dirigible dynamic model is developed. The angles control problem of the spatial position of the dirigible in hover mode, which is a common and important task for a relay station, is solved. The law of adaptive control is developed on the basis of the model with undefined parameters of the dirigible. The stability analysis of the closed-loop system under control using the Lyapunov function is carried out. The effectiveness of the algorithm is proven by mathematical modeling.
Keywords
dirigible, hover mode, undefined parameters, adaptive control, Lyapunov function, stability
- Способ компенсации отраженных сигналов спутниковой навигационной системыCompensation method of the satellite navigation system reflected signalsАвторы статьиAuthorsМасленников А.Л.Maslennikov A.L.Куприянов А.О.Kupriyanov A.O.Селезнева М.С.Selezneva M.S.amas@bmstu.ruamas@bmstu.ru
Способ компенсации отраженных сигналов спутниковой навигационной системы
УДК 681.513
DOI: 10.36652/0869-4931-2022-76-2-78-85
Рассмотрены факторы, вызывающие погрешности навигационной информации при работе спутниковых навигационных систем. Исследованы погрешности, обусловленные многолучевой интерференцией. Представлены способы компенсации погрешностей спутниковой навигационной системы, позволяющие компенсировать влияние возмущающих факторов, в частности, погрешностей, вызванных радиосигналами, отражёнными от препятствий. Предложено строить модели отражённых сигналов с помощью эволюционных алгоритмов. В процессе функционирования спутниковой навигационной системы используется модель систематической составляющей отражённого сигнала с параметрической идентификацией.
Ключевые слова
спутниковая навигационная система, многолучевая интерференция, компенсация погрешностей, алгоритмы построения моделей, систематическая составляющая погрешности, параметрическая идентификация
Compensation method of the satellite navigation system reflected signals
The factors that cause errors in navigation information during the operation of satellite navigation systems are considered. The errors due to multi-beam interference are investigated. Methods for errors compensating of a satellite navigation system, which make it possible to compensate the influence of disturbing factors, in particular, errors caused by radio signals reflected from obstacles, are presented. It is proposed to build models of reflected signals by means of evolutionary algorithms. In the process of the satellite navigation system functioning, a systematic component model of the reflected signal with parametric identification is used.
Keywords
satellite navigation system, multiple-beam interference, error compensation, algorithms for building models, systematic component of the error, parametric identification
- Алгоритмы формирования моделей погрешностей спутниковых навигационных систем и коррекции навигационных комплексов летательных аппаратовThe formation algorithm of errors models for satellite navigation systems and correction algorithm for aircraft navigation systemsАвторы статьиAuthorsМасленников А.Л.Maslennikov A.L.Селезнева М.С.Selezneva M.S.Неусыпин К.А.Neusypin K.А.m.s.selezneva@mail.rum.s.selezneva@mail.ru
Алгоритмы формирования моделей погрешностей спутниковых навигационных систем и коррекции навигационных комплексов летательных аппаратов
УДК 681.513
DOI: 10.36652/0869-4931-2022-76-3-120-126
Рассмотрен навигационный комплекс летательного аппарата в составе инерциальной навигационной системы, спутниковой навигационной системы и адаптивного нелинейного фильтра Калмана. В фильтре Калмана при расходимости процесса оценивания модель строится с помощью эволюционного алгоритма. Используемые индикаторы расходимости анализируют измеряемые сигналы, а непосредственно неизмеряемые переменные состояния не исследуются. Предложен критерий расходимости непосредственно неизмеряемых переменных состояния на основе приведенных измерений и дисперсий приведенных измерительных шумов. Эффективность проведенной модификации алгоритма продемонстрирована с использованием данных летного эксперимента.
Ключевые слова
навигационный комплекс, адаптивный нелинейный фильтр Калмана, индикатор расходимости, приведённые измерения, данные летного эксперимента
The formation algorithm of errors models for satellite navigation systems and correction algorithm for aircraft navigation systems
An aircraft navigation complex as a part of an inertial navigation system, a satellite navigation system and an adaptive nonlinear Kalman filter is considered. In the Kalman filter, when the estimation process diverges, the model is constructed using an evolutionary algorithm. The used divergence indicators analyze the measured signals; the directly unmeasured state variables are not examined. A divergence criterion of directly unmeasured state variables is proposed on the grounds of the reduced measurements and the variances of the reduced measurement noises. The algorithm modification effectiveness is demonstrated by using the flight experiment data.
Keywords
navigation complex, adaptive nonlinear Kalman filter, divergence indicator, reduced measurements, flight experiment data
- Исследование интеллектуальной системы парковки автомобиляResearch of intelligent car parking systemАвторы статьиAuthorsЦзяньфэн И.TSzyanfen I.Селезнева М.С.Selezneva M.S.m.s.selezneva@mail.rum.s.selezneva@mail.ru
Исследование интеллектуальной системы парковки автомобиля
УДК 629.3.07:681.5
DOI: 10.36652/0869-4931-2022-76-5-220-225
Проведены анализ и оценка современных систем автоматической парковки автомобиля. Рассмотрены перспективные интеллектуальные системы, основанные на теории функциональных систем П.К. Анохина, которые могут быть использованы для управления автомобилем при парковке. Выделена структура интеллектуальной системы парковки автомобиля, основанная на функциональной схеме интеллектуальной системы.
Ключевые слова
автомобиль, система автоматической парковки, интеллектуальная система, функциональная система П.К. Анохина, акцептор действия
Research of intelligent car parking system
The analysis and evaluation of modern automatic car parking systems is carried out. Perspective intelligent systems based on the theory of functional systems by P.K. Anokhin is considered, which can be used to control the car when parking. The structure of the intelligent car parking system based on the functional diagram of the intelligent system is highlighted.
Keywords
car, automatic parking system, intelligent system, functional system by P.K. Anokhin, action acceptor
- Метод иерархического исследования управляемости спуска космического аппарата в атмосфере МарсаMethod for hierarchical study of spacecraft descent controllability in the Martian atmosphereАвторы статьиAuthorsХу ЮйхуэйHu YUyhueyШень КайSHen KayСелезнева М.С.Selezneva M.S.Пролетарский А.В.Proletarskiy A.V.Неусыпин К.А.Neusypin K.А.m.s.selezneva@mail.rum.s.selezneva@mail.ru
Метод иерархического исследования управляемости спуска космического аппарата в атмосфере Марса
УДК 681.513
DOI: 10.36652/0869-4931-2022-76-8-364-374
Рассмотрена проблема определения степени управляемости линейной нестационарной системы (ЛНС) и предложен скалярный метод иерархического исследования управляемости для комплексирования системы высокодинамичного наведения автономной посад ки космических аппаратов. Новый критерий степени управляемости (DOC) разработан по задаче оптимального управления с минимизацией расхода энергии путём вычисления сингулярных значений и числа обусловленности матрицы управляемости Грамиана. Предлагаемый критерий DOC позволяет измерять степени управляемости системы и каждой переменной состояния. Кроме того, метод нормализации и модификации был применён при вычислении степени управляемости. Приведено математическое моделирование процесса наведения космического аппарата при спуске в атмосфере Марса по схеме отслеживания программной траектории с использованием алгоритма управления с активной компенсацией возмущений (ADRC) и ПИД. По результатам моделирования можно оценить и сравнить оптимальность различных опорных траекторий с помощью критерия DOC. Критерий DOC может функционировать как индикатор для исследования влияния параметров траектории на процесс посадки с точки зрения управляемости.
Ключевые слова
критерий степени управляемости, линейная нестационарная система, космический аппарат, спуск в атмосфере
Method for hierarchical study of spacecraft descent controllability in the Martian atmosphere
The problem of determining the degree of controllability of a linear non-stationary system (LNS) is considered and a scalar method of hierarchical controllability study for the integration of a highly dynamic guidance system for an autonomous landing of spacecraft is proposed. A new criterion of the controllability degree (DOC) for the problem of optimal control with minimization of energy consumption by calculating the singular values and the condition number of the Gramian controllability matrix is developed. The proposed DOC criterion allows to measure the degree of controllability of the system and each state variable. In addition, the normalization and modification method has been applied in calculating the degree of controllab ility. Mathematical modeling of the spacecraft guidance process during descent in the Martian atmosphere according to the tracing scheme of the program trajectory using the control algorithm with active disturbance compensation (ADRC) and PID is presented. Based on the results of the simulation, it is possible to evaluate and compare the optimality of various reference trajectories using the DOC criterion. The DOC criterion can function as an indicator to investigate the effect of trajectory parameters on the landing process from a controllability point of view.
Keywords
criterion of controllability degree, linear unsteady system, spacecraft, atmospheric descent
- Управление пространственным движением дирижабля на основе метода АКАРAirship spatial motion control based on the analytical design of aggregated adjuster methodАвторы статьиAuthorsТан НинTan NinСелезнева М.С.Selezneva M.S.Неусыпин К.А.Neusypin K.А.Фу ЛиFu Lining_bhm@163.comning_bhm@163.com
Управление пространственным движением дирижабля на основе метода АКАР
УДК 681.513.6
DOI: 10.36652/0869-4931-2022-76-9-403-407
Разработана динамическая модель дирижабля. Решена задача управления пространственным движением дирижабля в процессе взлета и крейсерского полета. На основе метода АКАР (аналитического конструирования агрегированных регуляторов) синтезировано векторное управление, обеспечивающее сходимость движения к желаемым многообразиям. Проведен анализ устойчивости замкнутой системы управления. Эффективность алгоритма доказана путем математического моделирования.
Ключевые слова
дирижабль, взлет, крейсерский режим, АКАР, многообразия, устойчивость
Airship spatial motion control based on the analytical design of aggregated adjuster method
A dynamic model of the airship is developed. The problem of controlling the airship spatial movement during take off and cruising flight is solved. Based on the method of analytical design of aggregated adjuster (ADAA) method, a vector control is synthesized that ensures the convergence of the motion to the desired manifolds. An analysis of the stability of a closed control system was carried out. The efficiency of the algorithm by mathematical modeling is proven.
Keywords
airship, takeoff, cruising, ADAA, manifolds, stability
- Исследование степени управляемости космического аппарата при полете по опорной траектории в атмосфере МарсаStudy of the degree of controllability of a spacecraft during flight along a reference trajectory in the atmosphere of MarsАвторы статьиAuthorsЮйхуэй ХуYUyhuey HuШэнь КайSHen KayСелезнева М.С.Selezneva M.S.Пролетарский А.В.Proletarskiy A.V.Неусыпин К.А.Neusypin K.А.m.s.selezneva@mail.rum.s.selezneva@mail.ru
Исследование степени управляемости космического аппарата при полете по опорной траектории в атмосфере Марса
УДК 681.513
DOI: 10.36652/0869-4931-2022-76-10-457-462
Исследован процесс посадки космического летательного аппарата на Марс или другую планету. При спуске летательного аппарата в атмосфере выбрана тестовая математическая модель наведения. Для определения степени управляемости при движении по различным траекториям применен критерий степени управляемости. Приведено математическое моделирование процесса наведения космического аппарата при спуске в атмосфере Марса по схеме отслеживания программной траектории с использованием алгоритма управления с активной компенсацией возмущений и пропорционально-интегрально-дифференцирующего (ПИД) регулятора. По результатам моделирования можно оценить и сравнить оптимальность различных опорных траекторий с помощью критерия, который используется как индикатор для исследования влияния параметров траектории на процесс посадки с точки зрения управляемости.
Ключевые слова
космический летательный аппарат, критерий степени управляемости, линейная нестационарная система, наведение по опорной траектории, управление с активной компенсацией возмущений
Study of the degree of controllability of a spacecraft during flight along a reference trajectory in the atmosphere of Mars
The process of landing a spacecraft on Mars or another planet is studied. During the descent of the aircraft in the atmosphere, a test mathematical model of guidance is chosen. The criterion of the controllability degree is applied to determine the degree of controllability when moving along various trajectories. Mathematical modeling of the spacecraft guidance process during descent in the Martian atmosphere according to tracking scheme of the program trajectory by using a control algorithm with active disturbance compensation and a proportionalintegralderivative (PID) adjuster is considered. Based on the results of the simulation, it is possible to evaluate and compare the optimality of various reference trajectories by using a criterion that is used as an indicator to study the influence of trajectory parameters on the landing process from the point of view of controllability.
Keywords
spacecraft, degree of controllability criterion, linear non-stationary system, reference trajectory guidance, control with active disturbance compensation
- Адаптивное робастное управление креном для летательного аппарата с подвижной массойAdaptive robust list control for an aircraft with a moving massАвторы статьиAuthorsЧжэн ЦзинчжунCHjen TSzinchjunСелезнева М.С.Selezneva M.S.Неусыпин К.А.Neusypin K.А.Ху ЮйхуэйHu YUyhueyj.z.zheng@yandex.ruj.z.zheng@yandex.ru
Адаптивное робастное управление креном для летательного аппарата с подвижной массой
УДК 681.513
DOI: 10.36652/0869-4931-2022-76-11-500-506
Статья посвящена разработке высокоточного алгоритма управления углом крена для летательного аппарата с одинарной подвижной массой. С учётом немоделируемой неопределенности и параметрических неопределенностей в системе предлагается адаптивный робастный алгоритм управления, основанный на схеме бэкстеппинга. Алгоритм состоит из робастной и адаптивной структур. Робастная структура нивелирует немоделируемые неопределенности и возмущения в системе, а адаптивная структура оценивает параметры системы. Предложенный регулятор теоретически гарантирует глобальную ограниченную способность отслеживания согласно методу анализа Ляпунова. Приведены результаты моделирования, подтверждающие эффективность предложенного алгоритма.
Ключевые слова
адаптивное робастное управление, бэкстеппинг, система управления подвижной массой, маневрирующий возвращаемый аппарат
Adaptive robust list control for an aircraft with a moving mass
The article is devoted to the development of a high-precision list angle control algorithm for an aircraft with a single moving mass. Taking into account the nonmodulated uncertainty and parametric uncertainties in the system, an adaptive robust control algorithm based on the backstepping scheme is proposed. The algorithm consists of robust and adaptive structures. The robust structure levels out nonmodulated uncertainties and disturbances in the system, while the adaptive structure estimates the system parameters. The proposed controller theoretically guarantees a global limited tracking capability according to the Lyapunov analysis method. The simulation results, confirming the effectiveness of the proposed algorithm are presented.
Keywords
adaptive robust control; backstepping; moving mass control system; maneuvering reentry vehicle
- Управление ориентацией маневрирующего спускаемого аппарата с компенсацией возмущений с помощью нейронной сетиOrientati on control of a maneuvering descent vehicle with disturbance compensation using a neural networkАвторы статьиAuthorsЧжэн ЦзинчжунCHjen TSzinchjunСелезнева М.С.Selezneva M.S.Неусыпин К.А.Neusypin K.А.Хэ БиньHe Binj.z.zheng@yandex.ruj.z.zheng@yandex.ru
Управление ориентацией маневрирующего спускаемого аппарата с компенсацией возмущений с помощью нейронной сети
УДК 681.513
DOI: 10.36652/0869-4931-2023-77-3-128-133
Модели спускаемых аппаратов характеризуются сильной неопределенностью параметров и внешних возмущений, что не позволяет обеспечивать требуемую точность их отслеживания. Для эффективного решения задачи посадки спускаемых аппаратов предложен метод управления креном спускаемого аппарата, сочетающий адаптивное робастное управление с нейросетевым наблюдателем возмущений. Новый вид стратегии параметрической адаптации и весовой адаптации разработан с использованием линейной комбинации ошибки слежения системы и ошибки оценки веса в качестве управляющего сигнала для параметрической адаптации и аппроксимации внешних возмущений. Для подтверждения высокой эффективности предложенной стратегии управления представлены результаты сравнительного моделирования.
Ключевые слова
адаптивное управление, нейронная сеть, система управления подвижной массой, спускаемый аппарат
Orientati on control of a maneuvering descent vehicle with disturbance compensation using a neural network
Models of descent vehicles are characterized by a strong uncertainty of parameters and external disturbances, which does not allow providing the required accuracy of their tracking. For effectively solving the problem of the descent vehicles landing, a method that combines adaptive robust control with a neural network disturbance observer to control the roll of the descent vehicle is proposed. A new kind of parametric adaptation and weight adaptation strategy is developed by using a linear combination of system tracking error and weight estimation error as a control signal for parametric adaptation and approximation of external disturbances. To confirm the high efficiency of the proposed control strategy, the results of comparative modeling are presented.
Keywords
adaptive control, neural network, moving mass control system, descent vehicle
- Система посадки БПЛА на подвижное основание с использованием радиомаяков ближнего действияLanding system for MUAV on a mobile base by using short-range radio beaconsАвторы статьиAuthorsМасленников А.Л.Maslennikov A.L.Синькэ Ч.Sinke CH.Неусыпин К.А.Neusypin K.А.Селезнева М.С.Selezneva M.S.amas@bmstu.ruamas@bmstu.ru
Система посадки БПЛА на подвижное основание с использованием радиомаяков ближнего действия
УДК 621.396.96
DOI: 10.36652/0869-4931-2023-77-5-224-228
Рассмотрен новый подход построения системы посадки многороторных беспилотных летательных аппаратов (МБПЛА) на подвижное основание. Подход основывается на использовании радиомаяков ближнего действия, расположенных на подвижном основании. По измерению на борту МБПЛА мощности радиосигналов, излучаемых каждым радиомаяком, алгоритмически осуществляется определение местоположения МБПЛА относительно геометрического центра посадочной платформы. Алгоритмическое решение формируется с использованием метода наименьших квадратов и взвешенного метода наименьших квадратов.
Ключевые слова
радиомаяк ближнего действия, посадка, подвижное основание, плоскость посадки, многороторные БПЛА, метод взвешенных наименьших квадратов
Landing system for MUAV on a mobile base by using short-range radio beacons
A new approach to constructing a landing system for multi-rotor unmanned aerial vehicles (MUAVs) on a moving base is considered. The approach is based on the use of short-range radio beacons located on a movable base. By measuring on the MUAV board the power of the radio signals emitted by each radio beacon, the position of the MUAV relative to the geometric center of the landing platform is determined algorithmically. The algorithmic solution is formed by using the least squares method and the weighted least squares method.
Keywords
short-range radio beacon, landing, mobile base, landing plane, multi-rotor UAVs, weighted least squares method
- Навигационный комплекс ударного беспилотного летательного аппаратаNavigation complex of impact unmanned aerial vehicleАвторы статьиAuthorsСуркова А.Д.Surkova A.D.Селезнева М.С.Selezneva M.S.Неусыпин К.А.Neusypin K.А.m.s.selezneva@mail.rum.s.selezneva@mail.ru
Навигационный комплекс ударного беспилотного летательного аппарата
УДК 681.513
DOI: 10.36652/0869-4931-2023-77-7-315-318
Исследован навигационный комплекс перспективного ударного беспилотного аппарата. С учетом особенностей навигационных систем определен состав навигационного комплекса, выбран адаптивный алгоритм оценивания для коррекции инерциальной навигационной системы. Разработана структура навигационного комплекса, обеспечивающая наилучший выбор рабочего контура и отличающаяся простотой реализации на борту беспилотного летательного аппарата. Выбор внешнего по отношению к инерциальной системе датчика навигационной информации проведен на основе анализа ковариационных матриц ошибок оценивания.
Ключевые слова
ударный беспилотный летательный аппарат, навигационный комплекс, алгоритм оцени- вания, инерциальная навигационная система, фильтр Калмана, ковариационная матрица ошибок оценивания
Navigation complex of impact unmanned aerial vehicle
The navigation complex of a promising impact unmanned vehicle is studied. With respect to the features of navigation systems are determined the composition of the navigation complex. An adaptive estimation algorithm is chosen to correct the inertial navigation system. The structure of the navigation complex, which provides the best choice of the working contour and is distinguished by ease of implementation on board an unmanned aerial vehicle is developed. The choice of a navigation information sensor external to the inertial system based on the analysis of covariance matrices of estimation errors is carried out.
Keywords
impact unmanned aerial vehicle, navigation system, estimation algorithm, inertial navigation system, Kalman filter, estimation error covariance matrix
- Исследование влияния степени параметрической идентифицируемости на точность оценивания погрешностей навигационной системыStudy of the influence of the parametric identifiability degree on the estimation accuracy of navigation system errorsАвторы статьиAuthorsЦаоцу ХуTSaotsu HuНеусыпин К.А.Neusypin K.А.Куприянов А.О.Kupriyanov A.O.Пролетарский А.В.Proletarskiy A.V.Селезнева М.С.Selezneva M.S.neysipin@mail.runeysipin@mail.ru
Исследование влияния степени параметрической идентифицируемости на точность оценивания погрешностей навигационной системы
УДК 681.513
DOI: 10.36652/0869-4931-2024-78-4-158-163
Исследована задача высокоточной коррекции навигационной информации малого беспилотного летательного аппарата, осуществляющего полет с изменением высоты в большом диапазоне. Рассмотрены численные критерии степени параметрической идентифицируемости одного класса нелинейных систем, представленных SDC-методом. Исследованы модели погрешностей инерциальной навигационной системы различного уровня подробности и представлены результаты математического и полунатурного моделирования нелинейного фильтра Калмана с разными моделями.
Ключевые слова
малый беспилотный летательный аппарат, инерциальная навигационная система, погрешности, коррекция, степень параметрической идентифицируемости, нелинейный фильтр Калмана, SDC-метод
Study of the influence of the parametric identifiability degree on the estimation accuracy of navigation system errors
The high-precision correction problem of navigation information for a small unmanned aerial vehicle flying with altitude changes over a wide range is studied. Numerical criteria of parametric identifiability degreefor one class of nonlinear systems represented by the SDC method are considered. Error models for inertial navigation system of various detail levels are studied and the results of mathematical and semi-natural modeling of a nonlinear Kalman filter with different models are presented.
Keywords
small unmanned aerial vehicle, inertial navigation system, errors, correction, degree of parametric identifiability, nonlinear Kalman filter, SDC method
- Исследование степени управляемости спускаемого космического летательного аппаратаStudy of the controllability degree at spacecraft descentАвторы статьиAuthorsЮйхуэй ХуYUyhuey HuСелезнева М.С.Selezneva M.S.Неусыпин К.А.Neusypin K.А.neysipin@mail.runeysipin@mail.ru
Исследование степени управляемости спускаемого космического летательного аппарата
УДК 681.513
DOI: 10.36652/0869-4931-2024-78-12-558-563
Разработан критерий степени управляемости переменных состояния нестационарной системы. Представлен иерархический способ оценивания степени управляемости спуска космического летательного аппарата в атмосфере по различным номинальным траекториями, с разными начальными условиями. Проведены математическое моделирование и анализ управляемости космичес кого летательного аппарата для выделения участков траектории с большей степенью управляемости.
Ключевые слова
спускаемый космический летательный аппарат, критерий степени управляемости, линейная нестационарная система, полет по опорной траектории
Study of the controllability degree at spacecraft descent
А criterion for the controllability degree at state variables of a non-stationary system is developed. А hierarchical method for assessing the controllability degree of a spacecraft descent in the atmosphere along various nominal trajectories with different initial conditions is presented. Mathematical modeling and analysis of the spacecraft controllability to identify trajectory sections with a higher degree of controllability are carried out.
Keywords
descent spacecraft, degree of controllability criterion, linear non-stationary system, flight along a reference trajectory
- Сетевая модель для навигации робототехнических системNetwork model for robotic navigationАвторы статьиAuthorsЛю ИсиньLyu IsinСелезнева М.С.Selezneva M.S.Неусыпин К.А.Neusypin K.А.Цзюй ИчэньTSzyuy IchenФу Ли.Fu Li.neysipin@mail.runeysipin@mail.ru
Сетевая модель для навигации робототехнических систем
УДК 681.513
DOI: 10.36652/0869-4931-2025-79-12-560-565
Навигация является жизненно важной когнитивной функцией животных и, в первую очередь, основывается на точном восприятии ими направления движения в окружающей среде. Доказано, что клетки направления движения головы (HDC), находящиеся в лимбической системе животных, играют важную роль в определении направления движения аллоцентрически в горизонтальной плоскости, независимо от местоположения животного и условий окружающей среды. Однако HDC-модели, которые могут быть реализованы в роботизированных приложениях, исследуются редко, особенно те, которые биологически правдоподобны и применимы к реальному миру. В статье предложена вычислительная сеть HDC, которая согласуется с несколькими нейрофизиологическими данными, касающимися биологических HDC, и может использоваться в задачах навигации роботов. Сеть HDC сохраняет представление о направлении движения, основываясь только на угловой скорости в качестве входных данных. Предложенная HDC-модель исследована в прцессе обширного моделирования и реальных экспериментов и продемонстрировала высокую эффективность с точки зрения точности и возможности работы в режиме реального времени.
Ключевые слова
сетевая модель, навигация роботов, когнитивная навигация, непрерывная сеть аттракторов (CAN), клетки направления движения головы (HDC), нейронная одновременная локализация и картирование (SLAM)
Network model for robotic navigation
Navigation is a vital cognitive function of animals and is primarily based on their accurate perception of the direction of movement in the environment. It is shown that head direction cells (HDCs) located in the limbic system of animals play an important role in determining the direction of movement in the horizontal plane, regardless of the animal's location and external environmental conditions. However, HDC models that can be implemented in robotic applications are rarely studied, especially those that are biologically plausible and applicable to the real world. In this paper, we propose А computational network HDC that is consistent with several neurophysiological data regarding biological HDCs and can be used in robot navigation tasks is proposed. The HDC network maintains a representation of the direction of motion based only on the angular velocity as input. The proposed HDC model is studied through extensive simulations and real experiments and shows high performance in terms of accuracy and real-time capability.
Keywords
network model, robot navigation, cognitive navigation, continuous attractor network (CAN), head direction cells (HDC), neural simultaneous localization and mapping (SLAM)
- Управление робототехническими системами с заданными показателями производительности и фиксированным временем сходимости на основе обратной динамикиControl of robotic systems with targeted performance and fixed convergence time based on inverse dynamicsАвторы статьиAuthorsЦзэюй ВанTSzeyuy VanСелезнева М.С.Selezneva M.S.Неусыпин К.А.Neusypin K.А.Ли Фу.Li Fu.selezneva@bmstu.ruselezneva@bmstu.ru
Управление робототехническими системами с заданными показателями производительности и фиксированным временем сходимости на основе обратной динамики
УДК 621.865:681.513
DOI: 10.36652/0869-4931-2026-80-3-117-123
Большинство современных исследований в области управления траекторным отслеживанием роботов фокусируется исключительно на установившихся характеристиках системы, игнорируя такие важные переходные показатели качества управления, как скорость сходимости и перерегулирование. В данной работе предложен метод скользящего управления с заданными показателями производительности и фиксированным временем сходимости, основанный на обратной динамике, который устраняет этот пробел существующих подходов. С использованием теории устойчивости Ляпунова строго доказано, что метод обеспечивает глобальную фиксированно временную устойчивость замкнутой системы робота и строгое соблюдение предписанных динамических ограничений для позиционных отклонений отслеживания на всем временном интервале. Результаты моделирования подтвердили эффективность алгоритма.
Ключевые слова
управление роботами, управление с предписанными динамическими характеристиками, фиксированно временная устойчивость, обратно-динамическое управление, траекторное отслеживание
Control of robotic systems with targeted performance and fixed convergence time based on inverse dynamics
Most modern research in robot trajectory tracking control systems focuses exclusively on the steadystate performance of the system, ignoring important transient control performance indicators such as convergence rate and overshoot. This paper proposes А sliding control method with defined performance indicators and fixed convergence time based on inverse dynamics, which addresses this gap in existing approaches, is proposed. Using Lyapunov stability theory, it is rigorously proven that the method ensures global fixed-time stability of the closedloop robot system and strict adherence of the prescribed dynamic constraints for positional tracking deviations over the entire time interval. Simulation results confirmed the algorithm’s effectiveness.
Keywords
robots control, control with prescribed dynamic characteristics, fixed-time stability, inverse dynamic control, trajectory tracking
- Адаптивный алгоритм оценивания для коррекции навигационных систем беспилотного авиационного суднаAn adaptive estimation algorithm for correcting unmanned aircraft navigation systemsАвторы статьиAuthorsСуркова А.Д.Surkova A.D.Куприянов А.О.Kupriyanov A.O.Селезнева М.С.Selezneva M.S.Неусыпин К.А.Neusypin K.А.neysipin@mail.runeysipin@mail.ru
Адаптивный алгоритм оценивания для коррекции навигационных систем беспилотного авиационного судна
УДК 681.518
DOI: 10.36652/0869-4931-2026-80-7-350-356
Рассмотрена задача повышения точности определения параметров движения беспилотного авиационного судна при маневрировании. Эффективное совершение маневров требует точной навигационной информации о положении. Навигационная информация поступает от инерциальных навигационных систем, системы глобального позиционирования и других вспомогательных систем. Обработка сигналов навигационных систем осуществляется с помощью алгоритма оценивания, в качестве которого предложено использовать скалярный адаптивный алгоритм, являющийся прямой модификацией фильтра Калмана. Для получения точной навигационной информации при маневрировании необходимо оценить и компенсировать погрешности навигационных систем как можно быстрее. Поэтому в алгоритм оценивания дополнительно включена специальная процедура, позволяющая ускорить процесс получения достоверных оценок погрешностей навигационных систем. В основу предложенной процедуры положен критерий степени адаптивности переменных состояния исследуемой модели. Качественные характеристики разработанного алгоритма исследованы путем полунатурного моделирования.
Ключевые слова
беспилотное авиационное судно, навигационный комплекс, коррекция, скалярный адаптивный алгоритм оценивания, степень адаптивности
An adaptive estimation algorithm for correcting unmanned aircraft navigation systems
The problem of improving the accuracy at determining the motion parameters of an unmanned aircraft during maneuvering is considered. Effective maneuvering requires accurate navigation information about its position. Navigation information is obtained from inertial navigation systems, the global positioning system and other auxiliary systems. Navigation system signals are processed using an estimation algorithm, which is proposed to be a scalar adaptive algorithm, a direct modification of the Kalman filter. To obtain accurate navigation information during maneuvering, it is necessary to estimate and compensate for navigation system errors as quickly as possible. Therefore, the estimation algorithm additionally includes a special procedure to accelerate the process of obtaining reliable estimates of navigation system errors. The proposed procedure is based on the adaptivity criterion of the state variables of the model under study. The qualitative characteristics of the developed algorithm are studied using semi-naturalistic modeling.
Keywords
unmanned aerial vehicle, navigation system, correction, scalar adaptive estimation algorithm, adaptivity degree
