Содержание работы:

        На данном рисунке представлена структурная схема навигационной системы, построенной на нейронных сетях:

        В структуре модели навигационной системы используются две двухслойные нейронные сети прямого распространения. Нейросеть №1 вычисляет приращение вектора конечного поворота на шаге интегрирования и компенсирует инструментальные погрешности гироскопов. Нейросеть №2 аппроксимирует уравнения навигации на шаге интегрирования и компенсирует инструментальные погрешности акселерометров.

На каждом шаге работы модели на ее вход подаются значения кватерниона ориентации А_k-1 и навигационных параметров на предыдущем шаге - v_x-1, v_y-1, j_-1, l_-1, а также показания датчиков - акселерометров n (n_приб) и гироскопов w (w_приб).

На вход нейросети №1 подаются измеренные значения угловых скоростей w (содержащие инструментальные погрешности), полученные с блока гироскопов. На выходе нейросети получаем приращение вектора конечного поворота m_k, который рассчитывается на основе идеальных значений угловых скоростей. Таким образом, устраняется влияние инструментальных погрешностей гироскопов на выходные навигационные параметры.

Затем значение кватерниона ориентации на предыдущем шаге А_k-1 и приращение вектора конечного поворота m_k, вычисленного на текущем шаге интегрирования, подаются на блок перемножения кватернионов, на выходе которого получаем значение текущего кватерниона ориентации A_k. Изначально существовал вариант, при котором на нейросеть №1 подавался и кватернион ориентации на предыдущем шаге А_k-1, а на выходе сразу получался текущий кватернион ориентации A_k. Но в ходе исследования выяснилось, что нейросеть плохо обучается при использовании перемножения кватернионов, и от этого варианта структурной схемы пришлось отказаться.

Далее полученное значение текущего кватерниона ориентации подается на блок пересчета n в n_геогр (пересчета вектора ускорения из приборной системы координат в географическую).

На вход второй нейросети подаются значения навигационных параметров на предыдущем шаге  v_x-1, v_y-1, j_-1, l_-1  и полученные после пересчета значения n_геогр, содержащие инструментальные погрешности акселерометров. На выходе получаем значения навигационных параметров на следующем шаге v_xk, v_yk, j_k, l_k, рассчитанные для идеальных значений линейных ускорений. Таким образом, устраняются инструментальные погрешности акселерометров на выходные навигационные параметры.

Back to Top

Last updated: ноября 16, 2000.