№ 1 (17) – 2022

ПОРІВНЯЛЬНА ОЦІНКА ІСНУЮЧИХ МЕТОДІВ НАВІГАЦІЙНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ТА ВДОСКОНАЛЕНОГО КОМБІНОВАНОГО МЕТОДУ З ФІЛЬТРОМ ЧАСТИН РАО-БЛЕКВЕЛЛА
https://doi.org/10.37129/2313-7509.2022.17.86-92
 
завантаження О.М. Семчак

 
 
 

Цитувати (ДСТУ 8302:2015)

Семчак О. М. Порівняльна оцінка існуючих методів навігаційного забезпечення та вдосконалення комбінованого методу з фільтром Рао-Блеквелла. Збірник наукових праць Військової академії (м. Одеса). 2022. Вип. 1(17). С. 86-92. https://doi.org/10.37129/2313-7509.2022.17.86-92 
 

Анотація
Аналіз проведених досліджень показав, що найбільш ефективним розвитком сучасного автономного навігаційного забезпечення є модернізація комплексів та систем, вдосконалення методів та алгоритмів програмно-апаратної реалізації, що забезпечить ефективність існуючого обладнання, актуальність та зменшить фінансове навантаження на розвиток озброєння та військової техніки. Розвиток сучасної автономної системи навігації із застосуванням сучасних методів та алгоритмів позиціонування являється одним із пріоритетних напрямів, тому що існуючі системи що використовуються на сьогоднішній день хоча і є ефективними проте в майбутньому можуть привести до ряду проблем та труднощів які за короткий проміжок часу вирішити буде неможливо.
Узагальнено і обґрунтовано нове рішення науково-прикладної задачі, яка полягає у вдосконалені математичного та програмного забезпечення підсистем визначення поточного місцезнаходження бойових розвідувальних машин з існуючими інформаційно-керуючими системами. В роботі викладено результати вдосконалено методу визначення поточного значення координат з фільтром частин Рао-Блеквелла, що дає можливість визначення поточних координат машини з необхідною точністю та збереженням розрахункового ресурсу бойової інформаційно-керуючої системи.
Проведена порівняльна оцінка існуючих систем навігаційного забезпечення та розробленого комбінованого методу визначення поточного значення координат з фільтром частин Рао-Блеквелла інтегрованого в бортову інформаційно-керуючу систему машини. Встановлено точносні характеристики системи визначення поточних координат машини що не перевищують половини лінійних розмірів бойової машини. Крім того проведено розрахункову потужність процесора для виконання складних арифметичних завдань в бортовій інформаційно-керуючій системі. Це свідчить про те що зі зменшенням накопичувальної похибки в результаті арифметичних операцій в існуючих алгоритмах та у вдосконаленому методі підвищує точність системи та зменшує розрахунковий ресурс всієї підсистеми в БІКС.

Ключові слова
бортові інформаційно-керуючі системи, фільтр частин Рао-Блеквелла, позиціонування, автономний рухомий об’єкт, фільтр Калмана.
 

Список бібліографічних посилань
  1. Безмен П. А. The architecture of a mobile robot control system. Естественные и технические науки. 2018.6(120). URL: https://doi.org/10.25633/etn.2018.06.08.
  2. Семчак О. М. Комбінований метод визначення поточного значення координат навігаційною системою з фільтром частин Рао-Блеквелла. Збірник наукових праць Військової академії. 2020. Т. 2, № 1. С. 55–61. URL: https://doi.org/10.37129/2313-7509.2020.14.1.55-61.
  3. Семчак О. М., Левченко А. О. Недоліки комп’ютерної реалізації SLAM-методів локальної навігації автономних рухомих об’єктів. SCIENCE FOR MODERN HUMANITY SWORLD. 2019. Т. 1, № 2. С. 108–114. URL: https://doi.org/10.30888/2410-6615.2019-02-01-032.
  4. Семчак О. Удосконалений метод оцінки технічного рівня проектів складних технічних систем та програмно-апаратних комплексів. Modern engineering and innovative technologies. 2018. № 07-03. С. 4–10. URL: https://doi.org/10.30890/2567-5273.2019-07-03-005.
  5. Стратонович Р. Л. Теория вероятностей и ее применения. Т. 4 : К теории оптимальной нелинейной фильтрации случайных функций. 1959. 249 с.
  6. Chatila R., Laumond J. Position referencing and consistent world modeling for mobile robots. 1985 IEEE international conference on robotics and automation, St. Louis, MO, USA. URL: https://doi.org/10.1109/robot.1985.1087373.
  7. Crowley J. L. World modeling and position estimation for a mobile robot using ultrasonic ranging. Proceedings, 1989 international conference on robotics and automation, Scottsdale, AZ, USA. URL: https://doi.org/10.1109/robot.1989.100062.
  8. Kalman R. E. A new approach to linear filtering and prediction problems. Journal of basic engineering. 1960. Vol. 82, no. 1. P. 35–45. URL: https://doi.org/10.1115/1.3662552.
  9. Kalman R. E., Bucy R. S. New results in linear filtering and prediction theory. Journal of basic engineering. 1961. Vol. 83, no. 1. P. 95–108. URL: https://doi.org/10.1115/1.3658902.
  10. Li X. R., Kirubarajan T., Bar-Shalom Y. Estimation with applications to tracking and navigation: theory algorithms and software. Wiley & Sons, Incorporated, John, 2008. 584 p.
  11. 1Nitsuk Y. A., Semchak О. М., Sharipova І. V. Ways of diminishing of errors of calculations of computer of autonomous mobile object are for algorithms of slam of navigation. Проблеми створення, випробування, застосування та експлуатації складних інформаційних систем. 2020. № 18. С. 32–43. URL: https://doi.org/10.46972/2076-1546.2020.18.04.
  12. Volovyk A. Y., Havrilov D. V. Approximation of the expanded filter of kalman parallel two-cascade structure. Visnyk of vinnytsia politechnical institute. 2019.145, no. 4. P. 107–115. URL: https://doi.org/10.31649/1997-9266-2019-145-4-107-115.
 
 
 

References
  1. Bezmen, P. A. (2018). The architecture of a mobile robot control system. Estestvennыe y tekhnycheskye nauky, 6(120). DOI: https://doi.org/10.25633/etn.2018.06.08. [in English].
  2. Semchak, O. M. (2020). Combined method for determining the current value of coordinates by a navigation system with a rao-blackwela particle filter. Collection of scientific works of Odesa Military Academy, 1, part 2, 55-61. DOI: https://doi.org/10.37129/2313-7509.2020.14.1.55-61 [in Ukrainian].
  3. Semchak, O. M., & Levchenko, A. O. (2019). Disadvantages of computer implementation of SLAM methods of local navigation of autonomous moving objects.. SCIENCE FOR MODERN HUMANITY SWORLD, 1, 2, 108–114. DOI: https://doi.org/10.30888/2410-6615.2019-02-01-032. [in Ukrainian].
  4. Semchak, O. (2019). An improved method of assessing the technical level of projects of complex technical systems and software and hardware complexes. Modern engineering and innovative technologies,07-03, 4–10. DOI: https://doi.org/10.30890/2567-5273.2019-07-03-005. [in Ukrainian].
  5. Stratonovych, R. L. (1959). The theory of probabilities and its application. Vol. 4: To the theory of optimal nonlinear filtering of random functions. [in Russian].
  6. Chatila, R., & Laumond, J. (1985). Position referencing and consistent world modeling for mobile robots. IEEE international conference on robotics and automation, St. Louis, MO, USA. DOI: https://doi.org/10.1109/robot.1985.1087373. [in English].
  7. Crowley, J. L. (1989). World modeling and position estimation for a mobile robot using ultrasonic ranging. Proceedings, 1989 international conference on robotics and automation, Scottsdale, AZ, USA. DOI: https://doi.org/10.1109/robot.1989.100062. [in English].
  8. Kalman, R. E. (1960). A new approach to linear filtering and prediction problems. Journal of basic engineering, 82, 1, 35–45. DOI: https://doi.org/10.1115/1.3662552. [in English].
  9. Kalman, R. E., & Bucy, R. S. (1961). New results in linear filtering and prediction theory. Journal of basic engineering, 83, 1, 95-108. DOI: https://doi.org/10.1115/1.3658902. [in English].
  10. Li, X. R., Kirubarajan, T., Bar-Shalom, Y. (2008). Estimation with applications to tracking and navigation: theory algorithms and software. Wiley & Sons, Incorporated, John. [in English].
  11. Nitsuk, Y. A., Semchak, O. M., Sharipova, I. V. (2020). Ways of diminishing of errors of calculations of computer of autonomous mobile object are for algorithms of slam of navigation. Problemy stvorennia, vyprobuvannia, zastosuvannia ta ekspluatatsii skladnykh informatsiinykh system, 18, 32–43. DOI: https://doi.org/10.46972/2076-1546.2020.18.04. [in English].
  12. Volovyk, A. Y., & Havrilov, D. V. (2019). Approximation of the expanded filter of kalman parallel two-cascade structure. Visnyk of vinnytsia politechnical institute, 145, 4, 107-115. DOI: https://doi.org/10.31649/1997-9266-2019-145-4-107-115. [in English].

 

 
Copyright 2014 17.86-92 (укр) А. Розроблено ІОЦ ВА
Templates Joomla 1.7 by Wordpress themes free