Какова точность современной инерциальной измерительной единицы и как она достигается?

Этот недавний комментарий сообщает, что:

IMU на новом (самолете) будет локализовать самолет с точностью до 3 футов после полета по пересеченной местности без каких-либо входных данных GPS, кроме начального местоположения.

Я несколько сомневаюсь в этом утверждении, по крайней мере, для IMU, основанного исключительно на инерциальных измерениях: я боюсь, что в течение полета накапливается гораздо больше ошибок.

Так какова точность современной инерциальной измерительной единицы , скажем, в отношении продолжительности полета, и из каких источников она получена ? Если какой-то источник (в частности, GPS) становится недоступным, как это снижает точность?

Для страны размером с Монако это утверждение может быть правдой...
в вики-статье INS говорится (без ссылки), что «неточность качественной навигационной системы обычно составляет менее 0,6 морских миль в час в положении и порядка десятых долей градуса в час в ориентации».
@ratchet freak: исходя из моего минимального понимания инерциальных измерений, ошибка в чисто инерциальном режиме должна расти пропорционально квадрату времени; или, по крайней мере, значительно быстрее, чем линейно во времени. Это заставляет меня сомневаться в этом источнике, хотя я думаю, что он гораздо менее далек от хвастовства, которое я цитирую.
Все устройства INS, о которых я знаю, имеют максимальную скорость дрейфа, указанную в морских милях в час, поэтому она линейна.
@fgrieu Из-за настройки Шулера ошибка увеличивается только квадратично в течение первых 10 минут или около того. Ошибки колеблются с периодом 84 минуты.
А, исправил, всем спасибо. Мое предыдущее знакомство с IMU было в контексте, не связанном с авиацией (роботы!), где положение рассматривается для временных рамок в минутах. Я нашел эту статью , которая подтверждает 0,6 морских миль в час.
@fgrieu: я думаю, вам следует создать ответ на основе краткого изложения этой ссылки.

Ответы (2)

Давайте посмотрим на документацию реальной современной IRS . В нем сказано (на стр. 6), что в случае потери данных GPS будет поддерживаться RNP0.1 в течение 8 минут, RNP0.3 в течение 20 минут и RNP1 в течение 2 часов. Это означает, что за 8 минут погрешность не более 0,1 морской мили с достоверностью 95%, через 20 минут не более 0,3 морской мили с достоверностью 95% и через 2 часа ошибка снова не более 1 морской мили с достоверностью 95%. уверенность.

Общее описание того, как это работает, см. в разделе Что такое инерциальная навигационная система? Как это работает? и конечно же соответствующая статья в Википедии . По сути, он измеряет ускорение и вращение (с помощью гироскопов) и интегрирует их во времени. Современные системы выполняют расчеты в цифровом виде со сложными фильтрами, чтобы сгладить некоторые ошибки.

Это сертифицированные значения. Фактическая точность INS, вероятно, значительно лучше, но производитель не может/не будет гарантировать это для целей сертификации. Всегда есть запас прочности, и в таких системах он обычно довольно большой.
@dvnrrs: для сертификации здесь требуется только 95% уверенности, что довольно мало. Поэтому я подозреваю, что в этом случае маржа не должна быть такой большой.
@dvnrrs: В процедуры RNP встроен запас прочности, где фактическое расстояние от местности всегда выше (я думаю, как минимум вдвое, но не уверен, что не больше), чем требуемый рейтинг RNP.

В дополнение к ответу Яна существуют и другие средства, кроме GPS, для предоставления данных о местоположении в INS.
Триангуляция VOR и NBD использовалась на протяжении десятилетий, задолго до появления GPS.
И всегда есть старый добрый секстант, с помощью которого обученный член экипажа может получить довольно точное местоположение в сочетании с хорошими часами.

Оба могут предоставлять информацию о местоположении для обновления INS. Конечно, качество обновления зависит от навыков экипажа, выполняющего расчет позиции.

Я не уверен, сколько IRS способны перестроиться в полете на эти входные данные, и подозреваю, что не многие. Старые, конечно, не могут (я видел отчет об инциденте, когда самолет должен был приземлиться, потому что они по ошибке выключили INS, и ее нельзя было повторно инициализировать в полете).
@JanHudec 747-200, который я знаю, может быть обновлен в полете с использованием данных VOR. Не переинициализировал, а обновил. Инициализация INS требует, чтобы самолет был неподвижен, даже сильный ветер может вызвать проблемы в некоторых самолетах.
Какова точность современной инерциальной измерительной единицы и как она достигается?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v