Представлена магнитометрическая система навигации, в которой в качестве навигационного поля используется низкочастотное вращающееся магнитное поле, вектор индукции которого имеет постоянный модуль и вращается в плоскости XOZ c постоянной угловой скоростью. Описана структурная схема. Предложен новый принцип беспроводной синхронизации сигналов между наземным оборудованием и бортовым оборудованием, размещенным на подвижном объекте. Система может быть использована для решения задач локальной навигации и посадки беспилотных летательных аппаратов; навигации внутри помещений; навигации робототехнических устройств; работать в составе систем управления и контроля перемещений персонала, техники и грузов на объектах.
Рассматривается пространственное распределение магнитного поля навигационной системы. Показано, что в ближней зоне излучения распределение магнитного поля близко к сферическому, компоненты вектора магнитной индукции и их начальные фазы однозначно определяют линейные координаты и углы поворота беспилотного летательного аппарата относительно маяка. Экспериментальные исследования макета соленоида подтвердили правильность проведенного анализа параметров магнитной системы, отличие экспериментальных результатов от расчетных не превышает 10 %.
В работе представлен алгоритм анализа погрешностей определения линейных и угловых координат для магнитометрической локальной системы навигации с использованием переменного магнитного поля. Для анализа проводились вычисления параметров навигационного магнитного поля при заданных (действительных) координатах подвижного объекта. В результаты расчетов вносились по определенному алгоритму погрешности измерений магнитометрических датчиков, которые использовались для вычислялись координат. Полученные таким образом значения отличались от действительных. На основе сравнения действительных и полученных значений координат проводился анализ погрешностей системы. Показано, что погрешности существенным образом зависят от расстояния до подвижного объекта. Так, при магнитном моменте 104 А×м2 на расстоянии до 30 м, абсолютные погрешности определения линейной координаты не хуже 0,003 м и угла 0,02 град, а при расстоянии 200 м - 6,8 м и 8,2 град соответственно. Данный алгоритм позволяет проводить анализ работы навигационной системы в различных внешних условиях и режимах работы, в зависимости от решаемых навигационных задач.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.