Ознайомтеся з нашими рішеннями для складних умов експлуатації ↓
Орієнтація за гірокомпасом
Гірокомпас — це процес визначення істинного півночі шляхом вимірювання обертання Землі за допомогою інерційної навігаційної системи (INS). На відміну від магнітних компасів, які орієнтуються на магнітне поле Землі, гірокомпас спирається виключно на інерційні вимірювання. Відповідно, він забезпечує heading не піддається впливу магнітних перешкод, що робить його найкращим рішенням для різних застосувань.
Система гірокомпаса поєднує гіроскопи та акселерометри в рамках інерційного вимірювального блоку (IMU). Спочатку акселерометри вимірюють вектор сили тяжіння. Потім гіроскопи фіксують кутове обертання Землі, що дозволяє системі оцінити орієнтацію осі обертання Землі відносно датчика. Нарешті, INS heading істинного півночі після компенсації широти, похибок датчиків та вимірювального шуму.
Однак практичне використання гірокомпаса стає складним, коли платформа не є нерухомою. Наприклад, судна постійно зазнають руху, вібрацій та коливань, які можуть перевищувати швидкість обертання Землі. Тому сучасні алгоритми гірокомпаса не просто вимірюють обертання Землі. Натомість вони аналізують уявне обертання вектора гравітації в інерційній системі відліку або підбирають інерційну траєкторію для надійної оцінки орієнтації. Ці підходи значно покращують heading , зберігаючи при цьому високу цілісність у реальних умовах експлуатації.
Крім того, гірокомпас виконує етап грубого вирівнювання INS початком точного вирівнювання. Надійний початковий heading розширеному фільтру Калмана (EKF) швидко досягати heading . Це також підвищує точність збіжності та забезпечує стабільну навігацію протягом усього польоту. Сучасні методи гірокомпасування поєднують аналіз гравітації, підгонку траєкторії та допоміжні джерела. До цих джерел належать GNSS доплерівські логи швидкості (DVL). Такий підхід скорочує час ініціалізації та підвищує heading . Він також збільшує працездатність системи в складних умовах. Як результат, сучасні системи забезпечують надійне визначення істинного півночі як під час статичних, так і під час динамічних операцій.
