Algoritmo de Navegación Integrada Fuertemente Acoplada para Vehículos Hipersónicos de Impulso y Planeo en el Marco LCEF
Autores: Chen, Kai; Pei, Sensen; Shen, Fuqiang; Liu, Shangbo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Algoritmo de Navegación Integrada Fuertemente Acoplada para Vehículos Hipersónicos de Impulso y Planeo en el Marco LCEF
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Características de trayectoria
Vehículos hipersónicos de impulso y planeo
Algoritmo de navegación integrada
Navegación inercial montada
Marco LCEF
Navegación integrada SINS/GPS.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
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Según las características de trayectoria de los vehículos hipersónicos de impulso-planeo, se propone un algoritmo de navegación integrada acoplada de manera estrecha para vehículos hipersónicos basado en el marco de referencia fijo en la Tierra centrado en el lanzamiento (LCEF). Primero, se introducen el algoritmo de mecanización de navegación inercial strapdown y el algoritmo de actualización discreta en el marco LCEF. Posteriormente, se presentan las ecuaciones de error de actitud, velocidad y posición de la navegación inercial strapdown en el marco LCEF. Se derivan las ecuaciones de medición de pseudo-distancia y pseudo-velocidad de la navegación inercial strapdown/sistema de posicionamiento global (SINS/GPS) en el marco LCEF. Además, se presentan la ecuación de estado del filtro de navegación integrada SINS/GPS acoplada de manera estrecha y la ecuación de medición. Finalmente, se verifica el algoritmo de navegación integrada SINS/GPS acoplada de manera estrecha en el entorno de simulación de hardware en el lazo (HWIL). Los resultados de la simulación indican que la precisión de la navegación integrada acoplada de manera estrecha es mejor que la de la navegación integrada acoplada de manera laxa. Además, incluso cuando el número de satélites efectivos es menor que cuatro, la navegación integrada acoplada de manera estrecha funciona bien, lo que verifica la efectividad y viabilidad del algoritmo.
Descripción
Según las características de trayectoria de los vehículos hipersónicos de impulso-planeo, se propone un algoritmo de navegación integrada acoplada de manera estrecha para vehículos hipersónicos basado en el marco de referencia fijo en la Tierra centrado en el lanzamiento (LCEF). Primero, se introducen el algoritmo de mecanización de navegación inercial strapdown y el algoritmo de actualización discreta en el marco LCEF. Posteriormente, se presentan las ecuaciones de error de actitud, velocidad y posición de la navegación inercial strapdown en el marco LCEF. Se derivan las ecuaciones de medición de pseudo-distancia y pseudo-velocidad de la navegación inercial strapdown/sistema de posicionamiento global (SINS/GPS) en el marco LCEF. Además, se presentan la ecuación de estado del filtro de navegación integrada SINS/GPS acoplada de manera estrecha y la ecuación de medición. Finalmente, se verifica el algoritmo de navegación integrada SINS/GPS acoplada de manera estrecha en el entorno de simulación de hardware en el lazo (HWIL). Los resultados de la simulación indican que la precisión de la navegación integrada acoplada de manera estrecha es mejor que la de la navegación integrada acoplada de manera laxa. Además, incluso cuando el número de satélites efectivos es menor que cuatro, la navegación integrada acoplada de manera estrecha funciona bien, lo que verifica la efectividad y viabilidad del algoritmo.