ВЛИЯНИЕ ВЗАИМНОГО РАСПОЛОЖЕНИЯ ПРИЕМНИКОВ ГНСС НА ТОЧНОСТЬ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛОВОГО ПОЛОЖЕНИЯ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА НА ЭТАПЕ ПОСАДКИ

Аннотация

Полетные миссии требуют высокой точности управления аппаратом, особенно на этапах взлета и посадки. Это во многом относится к рассмотрению влияния размещения антенн ГНСС на цилиндрическом корпусе ЛА и связанной с этим точности определения углового положения, что критически важно для успешного выполнения миссии. Цель работы: повышение точности определения углового положения (крена, тангажа и рыскания) летательного аппарата на критичных этапах полета, таких как посадка, за счет оптимизации взаимного расположения антенн спутниковой навигационной системы на его цилиндрическом корпусе. Исследование направлено на минимизацию влияния шума измерений координат на результирующую ошибку вычисления углов ориентации. Материалы и методы. Для решения задачи оптимизации применялись и сравнивались два алгоритма: «жадный» алгоритм, направленный на выбор максимально удаленных друг от друга точек размещения, и RANSAC-алгоритм, основанный на устойчивой выборке случайных подмножеств. Критерием оптимизации служила минимизация стандартного отклонения ошибки определения углов Эйлера. Эффективность полученных конфигураций оценивалась методом статистического моделирования со 100 итерациями для различных уровней шума координат. Зависимость ошибки ориентации от ошибки позиционирования анализировалась с помощью линейной регрессии и коэффициента детерминации. Проведено сравнение коэффициентов передачи шума с теоретической оценкой для неоптимизированного размещения. Результаты. Проведено сравнение «жадного» алгоритма оптимизации размещения антенн приемников ГНСС и RANSAC-алгоритма. Найдена наилучшая конфигурация, обеспечивающая снижение коэффициента передачи по сравнению с теоретической оценкой. Выявлена близкая к линейной зависимость ошибки определения углов от ошибки измерения координат. Заключение. Показана важность оптимизации взаимного расположения приемников для точного определения ориентации летательного аппарата. Наиболее эффективным и надежным методом для размещения приемников на цилиндрическом корпусе признан «жадный» алгоритм. Его применение позволяет существенно повысить точность определения углового положения на этапах полета, чувствительных к ошибкам ориентации, таких как взлет и посадка. Результаты работы формируют практические рекомендации для повышения надежности систем ориентации.