Обеспечение высокого уровня работы (как с точки зрения точности, так и с точки зрения оперативности), простота интеграции оборудования делают технологию SPAN идеальной для желающих улучшить эффективность решений в сложных условиях, извлекая при этом пользу из высокой производительности

Интеграция средств спутникового позиционирования и инерциальных измерительных устройств дает много преимуществ, включая возможность определения элементов ориентирования и увеличение частоты выдачи значений координат и скорости. Однако, возможно, самым ценным является доступность качественного решения в условиях ограниченной видимости спутников. Если сигнал от спутника прерывается или велик уровень накладывающегося шума, приемник не в состоянии обеспечить надежное решение. Перебои могут возникать под листвой деревьев, в условиях плотной городской застройки, при крутых разворотах во время аэросъемки и т. д. Если полагаться только на технологию спутникового позиционирования, то подобные условия скажутся на производительности и качестве работ.

Для улучшения надежности позиционирования в неблагоприятных условиях средства спутникового позиционирования и/или полученные ими результаты объединяются с высокостабильными, но склонными к дрейфу наблюдениями, сформированными с помощью блока инерциальных измерительных устройств (IMU Inertial Measurement Unit), что дает интегрированное решение. При «провалах» сигнала приемник спутникового позиционирования не может выдать решение, в то время как система GPS/INS использует «сырые» данные IMU для его расчета. Такая технология взаимного дополнения позволяет создать систему высокоточного определения координат, скорости и элементов ориентирования, обеспечивая при этом непрерывное позиционирование даже в сложных условиях.

Технология SPAN компании NovAtel (Канада) обеспечивает получение перечисленных выше преимуществ при интеграции приемника спутникового позиционирования NovAtel с блоком инерциальных измерений, она объединяет инерциальные и ГНСС-данные для областей применения, требующих больших функциональности и надежности, чем могут предложить традиционные системы спутникового позиционирования.

Интеграция приемника спутникового позиционирования и блока инерциальных измерений на основе технологии SPAN достаточна проста. IMU соединяется с приемником посредством одного из стандартных последовательных портов. В результате требуется только один кабель для подключения блока IMU и его питания. Наряду с простой в использовании аппаратной составляющей, внутреннее математическое и программное обеспечение технологии SPAN позволяет объединить инерциальные и ГНСС-данные для получения высокоточного решения и эффективного ведения работы. В системе используются стандартные последовательные порты приемника, простые команды и записи, в результате чего она может быть подготовлена к работе в течение нескольких минут.

Благодаря комбинации инерциального блока и приемника спутникового позиционирования технология SPAN позволяет увеличить производительность за счет обеспечения непрерывной работы даже при плохой видимости спутников. Использование оптимизированных интегральных навигационных комплексов способствует лучшему захвату сигналов спутников и сходимости RTK-решения. Для динамических приложений, требующих не только определения координат, система предоставляет точные значения скорости и элементов ориентирования; частота вывода данных достигает 200 Гц.

Улучшенное автоматическое определение стабильных периодов используется для нулевого обновления скорости, что помогает контролировать ошибки ее вычисления, возникающие за счет сдвига IMU-измерений. Благодаря технологии SPAN доступны несколько режимов позиционирования, что позволяет удовлетворять требованиям по точности для различных приложений. Так, среди прочих предлагаются режимы позиционирования с использованием поправок SBAS, DGPS, поддержкой сервиса OmniSTAR и CDGPS; для позиционирования с сантиметровым уровнем точности может использоваться режим RT-2.

Научно-производственная компания GPScom официальный представитель компании NovAtel совместно с ООО «Балтаэросервис» провела полевые испытания технологии SPAN для создания комплекса привязки фото- и тепловизионных данных аэросъемки (рис. 1).

Рис. 1. Комплекс привязки фото- и тепловизионных данных аэросъемки

Комплекс предназначен для измерения и регистрации параметров движения авианосителя, определения географических или плановых координат, углов крена и тангажа в момент прихода импульсов UEVENT_FOTO (момент экспозиции цифровой камеры) и UEVENT_TP (запись данных тепловизора) и вычисления координат центров фотографирования.
Для решения поставленных задач был выбран вариант интеграции данных приемника
спутникового позиционирования и блока инерциальных измерений с дальнейшей постобработкой в специализированном программном обеспечении. Такая схема позволяет обеспечить высокую точность позиционирования, надежность получаемого решения и определение углов крена и тангажа.

В состав комплекса входят:
приемник спутникового позиционирования NovAtel ProPak-V3-424;
авиационная антенна
NovAtel Ant-534;
блок инерциальных измерений iMar FSAS;
ПО NovAtel CDU для настройки, контроля и записи данных комплекса;
ПО Inertial Explorer для обработки данных комплекса;
компьютер для настройки, контроля, записи и обработки данных комплекса.
Для проведения летных испытаний был предоставлен самолет
L-410 и оборудование для фото- и тепловизионной аэросъемки
(рис. 2).

Рис. 2. Самолет L-410

Авиационная антенна NovAtel Ant-534 была установлена в хвостовой части самолета по правому борту, а кабель проведен внутрь фюзеляжа. Выбор места установки антенны не был идеальным из-за наличия гребня хвостового оперения, который перекрывает горизонт по левому борту до 20 , но был обусловлен наличием технологических отверстий и штатных точек крепления (рис. 3).

Рис. 3. Место установки антенны NovAtel Ant-534

В хвостовой части самолета имеются два люка, над одним был установлен тепловизор, над вторым на кронштейне цифровая фотокамера и блок инерциальных измерений (БИИ, рис. 4). БИИ был подключен к приемнику спутникового позиционирования, так же как и фотокамера (через интерфейсный блок) для записи метки времени срабатывания затвора.

Рис. 4. Место установки БИИ iMar FSAS

Е.А. Плюснин, главный инженер ООО «НПК GPScom»

Окончане в следующем номере