Наверх
Размер:
A A A
Цвет: C C C
Изображения Вкл. Выкл.
Обычная версия сайта
Версия сайта для слабовидящих Англоязычная версия сайта

Уникальный эксперимент на аэростате

В 2018 году коллектив кафедры Прикладной геодезии Московского государственного университета геодезии и картографии (МИИГАиК) поставил уникальный эксперимент на воздушном радиопрозрачном объекте - аэростате.

Целью проведения эксперимента являлась отработка технологии создания многофункциональных автономных измерительных систем на базе летательных аппаратов, а также получение измерительной информации для проведения ряда прикладных научных исследований.

В ходе эксперимента произведён комплекс измерений с применением инерциальных навигационных систем (ИНС), ионосферных станций и оборудования, работающего по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) ГЛОНАСС, GPS, Galileo, Beidou. Для проведения измерений использовалась многофункциональная автономная измерительная система (МАИС), разработанная и собранная в Центре Геокосмических Технологий МИИГАиК.

На борту аэростата были установлены совмещённая ИНС/ГНСС система с микроэлектромеханическим акселерометром NovAtel SPAN-CPT, система оперативного мониторинга параметров ионосферы NovAtel GPStation-6, функционирующая по сигналам ГЛОНАСС/GPS, а также образцы отечественного спутникового мультисистемного навигационного оборудования, в частности, аппаратура производства АО «ПО «УОМЗ» и АО «КБ НАВИС».

Проведение эксперимента зависело от метеоусловий: облачности, видимости и скорости ветра. На основании вышеперечисленных данных планировался приблизительный маршрут полёта и максимальная подъёмная высота, так как изменение вертикального положения аэростата поддаётся контролю, а его пространственное перемещение зависит от скорости ветра в различных слоях атмосферы.

Для накопления большего количества измерительной информации, эксперимент проходил в 2 этапа (14 сентября и 16 декабря 2018 г.) по двум различным маршрутам. Обработка данных выполнялась в программных комплексах «RTKLIB» и «Inertial Explorer».

  • Уникальный эксперимент на аэростате
  • Уникальный эксперимент на аэростате
  • Уникальный эксперимент на аэростатеg
  • Уникальный эксперимент на аэростате

По итогам эксперимента получены следующие результаты:

- Выполнена оценка параметров высокочастотной составляющей в рядах кажущихся и абсолютных ускорений, получаемых при установке измерительных систем на борту аэростата;

- Изучены ионосферные и сцинтилляционные эффекты при измерениях на низких и отрицательных углах возвышения спутников ГЛОНАСС, GPS, Galileo;

- Изучены эффекты многолучёвости в условиях подвижного носителя и неподвижных источников многолучёвости;

- Исследованы возможности позиционирования с использованием дальномерных измерений по сигналам спутников SBAS;

- Выполнена оценка точности определения пространственной ориентации объекта по ГНСС измерениям на основе избыточности измерений и данных инерциальной системы.

Эксперимент был подготовлен и осуществлён заведующим кафедрой прикладной геодезии Куприяновым А.О. совместно с преподавателями: Морозовым Д.А., Кузнецовым Д.А., Перминовым А.Ю., Алибиным Д.Ю.

  • Установка оборудования. Преподаватели кафедры прикладной геодезии Морозов Д.А. и Кузнецов Д.А.
  • ГНСС оборудование производства АО «ПО «УОМЗ» – МР-8 и МР-10
  • ГНСС оборудование производства АО «ПО «УОМЗ» – МР-8 и МР-10
  • /upload/medialibrary/fa6/fa6f413d29351c001bdf2df898bb6390.jpg
  • Взлёт аэростата 14 сентября
  • ГНСС аппаратура
  • Система мониторинга параметров ионосферы NovAtel GPStation-6
  • Установка оборудования. Преподаватель кафедры прикладной геодезии Алибин Д.Ю.
  • ИНС/ГНСС система и NovAtel SPAN-CPT и система мониторинга параметров ионосферы NovAtel GPStation-6
  • ИНС/ГНСС система и NovAtel SPAN-CPT
  • Заведующий кафедрой прикладной геодезии Куприянов А.О. во время проведения эксперимента
  • Заведующий кафедрой прикладной геодезии Куприянов А.О.

ИНС/ГНСС система NovAtel SPAN-CPT (показать/скрыть)

ИНС/ГНСС система NovAtel SPAN-CPT

Совмещённая ИНС/ГНСС система NovAtel SPAN-CPT в компактном корпусе объединяет ГНСС-плату (OEM) с оптоволоконным гироскопом (FOG) и микроэлектромеханическим акселерометром (MEMS).

Обрабатывая сырые ГНСС и ИНС данные по жесткосвязанному алгоритму, SPAN-CPT предоставляет высокоточные координаты, скорости и элементы ориентация с высокой дискретностью записи и в самых сложных условиях для измерений.

SPAN-CPT создавался для решения специальных задач, таких как авиа- и наземные динамические съёмки, точное земледелие, управление терминалами, диспетчеризация транспорта, автономная навигация беспилотных аппаратов и других задач, при которых наиболее критично определение точного местоположения и ориентации.

К основным особенностям SPAN-CPT можно отнести:

- объединение спутниковых и инерциальных технологий позиционирования в одном корпусе;

- передовая мультисистемная плата с поддержкой RTK;

- оптоволоконные гироскопы (FOG) обладающие высокой надёжностью и стабильностью;

- получение координат, скоростей и элементов ориентирования с частотой до 100 Гц.

NovAtel GPStation-6 (показать/скрыть)

NovAtel GPStation-6

Уникальный ГНСС приёмник для измерения ионосферных сцинтилляций (Ionospheric Scintillation) и оперативного мониторинга вертикального полного содержания электронов (TEC- total electron content).

Приёмник GPStation-6 способен отслеживать все существующие системы ГНСС (ГЛОНАСС, GPS, SBAS, Galileo, Beidou) и обеспечивает высокую производительность мониторинга ионосферных сцинтилляционный и TEC измерений.

Максимальная частота дискретизации 50 Гц генерирует высокий уровень ионосферных сцинтилляционных измерений для каждого из 120 доступных каналов слежения.

Приёмник поддерживает специализированные алгоритмы постобработки и отображает данные в режиме реального времени.

- Измерение ионосферной активности для исследовательских приложений;

- Мониторинг влияния космической погоды на ГНСС.