Технологии

Акустические маяки исправляют ошибки подводной навигации

29 Февраля 2024
Акустические маяки исправляют ошибки подводной навигации

Проводя новое исследование в области подводной навигации, команда из Военно-морского инженерного университета в Ухане, Китай, создала алгоритмы, которые исправляют инерционные ошибки с использованием рассеянных акустических сигналов. Это исследование предлагает новый метод решения проблем подводной навигации, где традиционные спутниковые системы неэффективны из-за неспособности их сигналов эффективно проникать в воду.

Растущий спрос на точное подводное позиционирование, навигацию и время (PNT) из-за расширения морских исследований и прочей деятельности подчёркивает ограничения на работу традиционных ГНСС (ГЛОНАСС, GPS, BeiDou и Galileo) под водой. Были разработаны различные методы, такие как инерциальная навигационная система / система счисления пути (INS/DRNS), системы акустического позиционирования (APS) и система навигации с геофизическим соответствием (GMAN). Однако этих автономных систем часто не хватает, особенно для длительных и дальних миссий, из-за таких проблем, как накопление ошибок инерциальной навигации и логистические сложности, связанные с развёртыванием акустических маяков.

В недавно опубликованном исследовании в журнале «Спутниковая навигация» представлено два алгоритма исправления подводных инерционных ошибок — RMAN и VLBL — оба из которых используют минимальное акустическое взаимодействие маяков для исправления ошибок инерциальной навигации. В процессе обширного моделирования и полевых экспериментов эти методы продемонстрировали значительное улучшение точности и стабильности по сравнению с существующими системами.

Суть исследования заключается в разработке алгоритмов RMAN и VLBL, которые используют рассеянные взаимодействия акустических маяков для устранения неточностей инерциальной навигации. RMAN, основанный на сопоставлении навигации без необходимости использования справочных карт, и VLBL, который корректирует ошибки в приращениях относительного положения, являются новыми подходами в этом контексте. Эти методологии были подвергнуты тщательному моделированию и реальным испытаниям, продемонстрировав существенное повышение точности позиционирования. Результаты показали впечатляющее снижение инерционной ошибки более чем на 90% при использовании конфигураций с одним маяком и более чем на 98% при конфигурациях с двумя маяками, что означает значительное улучшение по сравнению с традиционными методами. Это исследование не только решает постоянную проблему подводной навигации, но и открывает новые возможности для исследования океана, мониторинга окружающей среды и оборонных приложений, предоставляя более надёжные и эффективные средства подводного позиционирования.

По заявлениям разработчиков исследование обеспечило повышенную точность и надёжность позиционирования, навигации и времени (PNT). Эти достижения открывают большие перспективы для целого ряда применений, от исследования океана до наблюдения за окружающей средой и оборонных операций, что означает значительное улучшение функциональности и надёжности подводных навигационных технологий.


Подписывайтесь на журнал «Вестник ГЛОНАСС» и навигационный Telegram-канал

По материалам открытых источников

Короткая ссылка:  vestnik-glonass.ru/~a2IqB
11.03.2025
В Экспоцентре города Москвы 22 апреля 2025 года состоится XVIII Международный навигационный форум - «Навитех-2025». Это ключевое событие в сфере использования навигационных и космических информационных технологий в России и странах ЕАЭС. В 2025 году программа форума направлена на комплексное развитие навигационной сферы, а также на интересы крупных заказчиков, производителей, интеграторов, разработчиков и поставщиков. Цель — построение прозрачного и предметного двустороннего сотрудничества.
28.02.2025
В Московском физико-техническом институте (МФТИ) создан испытательный центр, который будет заниматься тестированием спутников формата CubeSat.
21.01.2025
Ученые лаборатории космических систем и технологий Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр СО РАН» с помощью спутниковых сигналов навигационных систем ГЛОНАСС, GPS, Galileo и Beidou исследовали ледовый покров озер Иткуль и Шира в заповеднике Хакассии. В результате удалось получить информацию о толщине ледового покрова, его прочности, влажности, солености и температуры.
16.01.2025
Специалисты Центра исследования и разработки беспилотного транспорта подготовили рабочее место для аналитиков в салоне трамвая. Они тестируют базовые функции, а также установленные камеры, радары и лидары. Последние позволяют определять расстояние до объектов с точностью до двух сантиметров и обеспечивают обзор на 360 градусов.

СТАТЬИ ГЛОНАСС

НАВИГАЦИОННОЕ ПРАВО. Отрасль ли или фикция?
В юридической науке и нормотворческой практике применяется широко термин «отрасль права/отрасль законодательства». Одни теоретики их отождествляют, то есть полагают синонимами. Другие, различая право и закон, полагают их различными. То есть соотносящимися как содержание и форма. Практикам-«неюристам» эта дискуссионность неинтересна. Для них важен качественный нормативный документ как инструмент повседневной деятельности. Но на деле этот кажущийся схоластическим вопрос имеет вполне земное значение, касающееся каждого из нас. Особенно ярко это проявляется в сфере навигации, когда уже поголовно все население, исключая грудничков, обладает смартфонами, а значит, потенциально все эти владельцы – «субъекты персональной навигации». О классическом транспорте и субъектах еще более 50 видов экономической деятельности говорить не приходится. Не будет преувеличением сказать, что «география» применения навигационной информации, как продукта одного конкретного вида экономической деятельности, стала самой широкой в жизнедеятельности общества, обогнав связь и энергетику.
Необходим поиск отечественных специалистов в области кибербезопасности сельского хозяйства
Перспективы реализации дорожной карты одного из направлений Национальной технологической инициативы (НТИ) в области сельского хозяйства, по просьбе журнала «Вестник ГЛОНАСС», оценил эксперт в навигационно-информационной сфере Семён Видный. В современных, быстроизменяющихся условиях особого решения требуют вопросы безопасности (направление SafeNet), тем более на таком значимом для государства агросекторе. В этом направлении на данный момент – огромное количество профессиональных участников. Но большинство из них используют иностранные наработки, что в настоящий момент и на перспективу неприемлемо. Также все профессионалы никогда не занимались этим специфическим сектором экономики – сельским хозяйством. Так что здесь придётся ещё поискать участников.