Интеграция инерциальной и оптической навигационных систем на основе методов стохастического нелинейного оценивания

Одним из наиболее высокоточных методов решения задачи автономной навигации является обработка оптической информации, снимаемой в процессе движения объекта. Существующие методы обработки оптического потока, построенные на определении так называемого поля скоростей, позволяют оценить лишь проекции линейной и угловой скоростей объекта. Что в свою очередь является лишь частью общей задачи навигации – оценки текущих координат объекта и параметров его пространственной ориентации. В связи с ограниченными возможностями подобных оптических навигационных систем предлагается комплексирование оптической навигационной системы, преимуществом которой служит устойчивое на произвольном интервале времени автономное наблюдение параметров линейного и углового движения (причем с минимальными по стоимости аппаратными затратами) с инерциальной навигационной системой. Ее функциональные возможности обеспечивает решение задачи автономной навигации в целом. В силу неизбежных помех различной физической природы, в существенной степени искажающих измерения упомянутых навигационных систем, синтез рассмотренной интегрированной инерциально-оптической системы был осуществлен с использованием методов современной теории стохастической фильтрации, наиболее эффективных при оценке параметров состояния в условиях помеховой обстановки. В качестве алгоритма оценки вектора навигационных параметров объекта по измерениям разработанной инерциально-оптической системы навигации был выбран расширенный фильтр Калмана, модифицированный с учетом корреляции шумов объекта и наблюдателя. Приведены результаты численного эксперимента, иллюстрирующего эффективность предложенного подхода.