Аспирант кафедры вычислительной техники НИ ИрГТУ Григорий Феоктистов изучает системы инерциальной навигации. Для определения погрешностей в этом виде навигации он разработал специальный испытательный стенд.
Разработчик отмечает, что одной из центральных задач навигации является определение положения объекта в пространстве, привязка данного местоположения к карте. Без информации о местоположении объекта невозможно управление его движением. Существуют различные системы навигации, которые определяют положение объектов в пространстве, строят траектории их движения. В настоящее время распространены системы спутниковой навигации. Однако в местах, где поддержание постоянной связи объекта со спутником затруднено, данная навигация не работает.
Инерциальная навигация — метод навигации и управления движением, основанный на свойствах инерции тел, являющийся автономным, т. е. не требующим наличия внешних ориентиров или поступающих извне сигналов.
«При использовании инерциальной навигации координаты и параметры движения различных объектов — судов, самолётов и др., определяются независимо от сигналов внешних ориентиров, препятствий на их пути и погодных условий. Идея инерциальной навигации заключается в определении ускорения объекта с помощью установленных на нем специальных датчиков, а по этим данным – вычисление местоположения (координат). Внутри датчиков (акселерометры) находится чувствительный элемент, который при возникновении внешнего ускорения смещается. Данные смещения регистрируются. Инерциальная навигационная система работает автономно. Однако недостатком данного способа является то, что в силу различных причин: неточности измерений датчиков, погрешностях вычислений – происходит неизбежное накопление ошибки в определяемом местоположении объекта с течением времени», – говорит Г. Феоктистов.
По словам аспиранта, на разработанном им испытательном стенде систем инерциальной навигации устанавливаются микроэлектромеханические датчики. Они совместно с заложенными в систему алгоритмами исследуются на точность и применимость. Таким образом, можно исследовать работу существующих датчиков, их эффективность и характеристики.
«Я поставил задачу – разработать алгоритм для оценки эффективности системы. На сегодняшний день анализ характера накопления погрешностей и определения параметров движения объектов решается преимущественно с использованием методологии имитационного моделирования. Известен также метод оценки ошибок инерционных датчиков при испытаниях на подвижном основании. Предложенный мною аппаратно-программный комплекс «Испытательный стенд систем инерциальной навигации» смонтирован на базе микроэлектромеханического датчика-акселерометра. Для данного прототипа получен график зависимости ошибки в определении объекта во времени, построена траектория движения объекта», - рассказал Г. Феоктистов.
По его информации, он планирует развивать данный проект и в дальнейшем создать прототип инерциальной навигации на компактных микроэлектромеханических акселерометрах.
Ранее сообщалось, что «Испытательный стенд систем инерциальной навигации» был представлен на выставке научно-инновационных проектов «Изобретатель XXI века», которая прошла в Приангарье в рамках Всероссийского фестиваля науки в октябре.
По словам молодого ученого, в сферу его интересов также входит область встраиваемых систем. Разрабатываемый им встраиваемый модуль позволит дистанционно управлять различным оборудованием. Кроме того, данный модуль также сможет использоваться как учебная платформа для изучения различных архитектур микропроцессоров.
Другой перспективной разработкой аспиранта является создание программного комплекса для дистанционного проведения лабораторных работ по техническим дисциплинам. Проект Г. Феоктистова позволит студентам дистанционно выполнять работы, связанные с «железом». Этот способ позволит уйти от традиционной схемы дистанционного обучения, сводящейся к выдаче студентам электронных учебных материалов и прохождению ими тестов.
Ирина Афанасьева
