Gravity Gradiometry and Map Matching: An Aid to Aircraft Inertial Navigation Systems
Trägheitsnavigationssysteme (INS) bieten passive, allwettertaugliche und unbestreitbare Navigationsinformationen, die von militärischen Kunden oft als besonders attraktive Vorteile angesehen werden.
Leider haben Flieger und Ingenieure immer noch mit den abdriftenden Positionsfehlern von INS zu kämpfen, und Navigationshilfen schmälern im Allgemeinen die Stärken von INS. Auf der diesjährigen Konferenz "Air, Space and Cyberspace in the 21st Century" bezeichnete der Stabschef der Luftwaffe das Global Positioning System (GPS) als eine weithin bekannte und ausnutzbare Schwachstelle und erklärte, dass es für die Streitkräfte von entscheidender Bedeutung sei, die GPS-Abhängigkeit zu verringern.
Jüngste Fortschritte bieten eine Möglichkeit für Schwerkraftgradienteninstrumente (GGI), die räumliche Ableitungen des Schwerkraftvektors messen, um ein INS zu unterstützen und seine Stärken zu erhalten. In dieser Arbeit wird gezeigt, dass ein INS mit GGI und verbesserter Kartenanpassung (Map Matching Enhanced, GAME) die Navigationsgenauigkeit verbessert, die Bedingungen, unter denen GAME für Flugzeuge realisierbar ist, dargelegt und Möglichkeiten zur Verbesserung aufgezeigt. Die Methodik umfasst Computermodelle und Algorithmen, bei denen GGI und Kartenabgleich ein INS durch einen Kalman-Filter unterstützen.
Die Simulationen umfassen verschiedene Terrains, Höhen, Geschwindigkeiten, Flugdauern, INS-Drifts, Aktualisierungsraten, Komponenten des Gravitationsgradiententensors, GGI- und Kartenrauschpegel, Kartenauflösungen und Interpolationsstufen. Obwohl GAME mit der heutigen Technologie nur für Langstrecken- und Langstreckenflüge lohnenswert erscheint, versprechen die in 10 Jahren zu erwartenden Technologien ein breites Spektrum von Szenarien, in denen GAME potenziell große Investitionsrenditen bietet und den Markt für sichere und verdeckte Navigation dominiert.
| ISBN: | 9781249593003 |
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| Sprache: | Englisch |
| Einband: | Taschenbuch |
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