Совершенствование методов обработки избыточной навигационной информации

   Совместная обработка информации в современных навигационных системах, традиционно осуществляется с использованием алгоритмов стохастической фильтрации. Для построения таких алгоритмов требуется описание сигналов и погрешностей навигационных датчиков в виде случайных последовательностей или процессов, что в свою очередь, порождает необходимость решения задачи идентификации их моделей. Для получения таких моделей применяются методы, в основе которых лежит построение выборочных спектральных плотностей, корреляционных функций и вариации Аллана. Общими недостатками перечисленных методов являются необходимость длительных реализаций, проблему оценки точности оцениваемых параметров, эмпирический подход к идентификации структуры модели.

   В этой связи одними из направлений деятельности международной научной лаборатории «Интегрированные системы ориентации и навигации» являются:

 –  разработка оптимальных алгоритмов идентификации на основе свободного от перечисленных недостатков подхода с использованием многоальтернативных методов фильтрации и банка фильтров Калмана (рис. 1). Такие алгоритмы позволят идентифицировать структуру модели, соответствующую максимуму правдоподобия, и получить оптимальные байесовские оценки для ее параметров на любом интервале времени.

–  разработка эффективных в вычислительном плане алгоритмов оценивания полигармонического сигнала со случайными параметрами на основе сплайн интерполяции и метода фиктивных измерений. В таких субоптимальных алгоритмах результаты, получаемые с использованием банка фильтров, формируются путем упрощенных преобразований, что существенно сокращает объем вычислений.

–  разработка федеративных методов фильтрации, позволяющих разнести решение навигационной задачи на разные вычислители, что обеспечивает возможность более гибкого проектирования навигационных комплексов с модульным принципом построения.

   Решение указанных задач позволит создать эффективные алгоритмы обработки избыточной информации датчиков в навигационных комплексах объектов различных классов.

Рис. 1. Блок-схема алгоритма идентификации.

(Источник: рисунок предоставлен соруководителем МНЛ Степановым О.А. и сотрудником МНЛ Моториным А.В.)