Gravitációs gradiometria és térképillesztés: A légi járművek inerciális navigációs rendszereinek segédeszköze

Eredeti címe:

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

Könyv tartalma:

Az inerciális navigációs rendszerek (INS) passzív, minden időjárási körülmények között használható és tagadhatatlan navigációs információkat nyújtanak, amelyeket a katonai ügyfelek gyakran különösen vonzó erősségnek tekintenek.

Sajnos a repülők és a mérnökök még mindig küzdenek az INS sodródó pozícióhibáival, és a navigációs segédeszközök általában elvonják az INS erősségeit. Az idei Air, Space, and Cyberspace in the 21st Century konferencián a légierő vezérkari főnöke a globális helymeghatározó rendszert (GPS) széles körben ismert és kihasználható sebezhetőségként azonosította, és kijelentette, hogy a közös erők számára létfontosságú a GPS-függőség csökkentése.

A legújabb fejlesztések lehetőséget nyújtanak a gravitációs gradiens műszerek (GGI) számára, amelyek a gravitációs vektor térbeli deriváltjait mérik, hogy segítsék az INS-t és megőrizzék annak erősségeit. Ez az értekezés bemutatja, hogy a GGI és a térképillesztés javított (GAME) INS javítja a navigációs pontosságot, bemutatja azokat a feltételeket, amelyek a GAME-t megvalósíthatóvá teszik a repülőgépek számára, és meghatározza a fejlesztési lehetőségeket. A módszertan számítógépes modelleket és algoritmusokat tartalmaz, amelyekben a GGI és a térképillesztés egy Kálmán-szűrőn keresztül segíti az INS-t.

A szimulációk különböző terepviszonyokra, magasságokra, sebességekre, repülési időtartamokra, INS-eltolódásokra, frissítési sebességekre, a gravitációs gradiens tenzor összetevőire, a GGI és a térkép zajszintjére, a térképek felbontására és az interpoláció szintjére terjednek ki. Bár a GAME a mai technológiával csak a nagy hatótávolságú és hosszú élettartamú repülések esetében tűnik kifizetődőnek, a 10 év múlva várható technológiák a forgatókönyvek széles spektrumát ígérik, ahol a GAME potenciálisan nagy megtérülést biztosít a befektetéseknek, és uralja a biztonságos és titkos navigáció piacát.