Как решить проблему накопления ошибок изделий инерциальной навигации с течением времени?

Погрешность инерциальной навигации в основном обусловлена собственными недостатками инерциальных датчиков и со временем нарастает квадратично (для положения) или линейно (для ориентации).

Основные причины накопления ошибок с течением времени: дрейф гироскопа и смещение нуля акселерометра; интегрирование ошибки смещения нуля акселерометра приводит к ошибке скорости, а повторное интегрирование — к дрейфу положения (например, смещение 1 мг в течение 1 часа может дать ошибку положения около 60 метров); температурная чувствительность; погрешность установки; нестрогое совмещение системы координат датчика с системой координат носителя.

Распространённые методы борьбы с накоплением ошибок включают:

• Многосенсорная комбинированная навигация: (1) комбинация GNSS/INS — периодическая коррекция ошибок положения и скорости инерциальной навигации по сигналам спутников GPS/Beidou и др., подавляющая долговременный дрейф; (2) помощь одометра или доплеровского радара — информация о скорости от автомобильного одометра или радара позволяет ограничить дрейф скорости инерциальной навигации.

• Продвинутые алгоритмы фильтрации (алгоритм фильтра Калмана) в реальном времени оценивают и компенсируют ошибки датчиков (например, смещение нуля, масштабный коэффициент).

• Подавление температурного дрейфа с помощью встроенных датчиков температуры и алгоритмов компенсации.

• Снижение начальной ошибки ориентации путём статической калибровки при запуске, а также методы принудительного обнуления скорости и сброса интегральной ошибки скорости при неподвижности носителя (например, при стоянке транспортного средства).