Интеграция навигационных систем как способ повышения их функциональности и надежности.

Недостаток или полное отсутствие в недалеком прошлом способов и методов определения положения ВС в пространстве с необходимой точностью предполагало немало проблем для воздушной навигации.
Визуальная ориентировка, а затем и простейшие радиотехнические устройства, такие как приводные радиостанции, пеленгаторы, радиолокационные станции, позволявшие осуществлять навигацию, создавали некую привязку к внешним источникам информации. Вопрос разработки навигационных систем позволявших повысить их автономность становился все более острым.
Добавление к угломерным навигационным системам (VOR, ОПРС) дальномерных средств (DME и РСБН) позволило несколько повысить функциональность бортовых средств, но полной автономности еще достигнуто не было.
С появлением в 50–60-е годы инерциальных навигационных систем, когда на борту появились приборы, позволяющие отслеживать навигационные параметры полета и по ним определять положение ВС в пространстве, можно было говорить о достаточно полной автономности навигации. В комплект оборудования ИНС входят:
*акселерометры;
*гироскопы;
*НВУ (навигационное вычислительное устройство).
Сигналы о линейном ускорении, тангаже, крене и рысканье поступают в НВУ, где они интегрируются и преобразовываются в угловые координаты- долготу, широту, высоту.
По методу размещения на ВС ИНС подразделяются на платформенные и бесплатформенные.
В настоящее время бесплатформенные ИНС практически полностью вытеснили платформенные, хотя последние отличаются высокой точностью позиционирования и предстартовой подготовки. Но они достаточно громоздки, не универсальны, дороги и имеют сложную конструкцию.
Бесплатформенные ИНС лишены этих недостатков, а к их преимуществам относятся:
неограниченные углы измерения;
информативность;
надежность;
устойчивость к вибрациям и ударам;
компактность;
низкое энергопотребление;
универсальность.
К сожалению, у БИНС есть серьезная слабость: неограниченное накопление методической ошибки и ошибки, связанной с изначальной калибровкой системы. Для устранения этого недостатка применяют физические и алгоритмические методы.
Но в первом случае БИНС частично теряют преимущества, связанные с простотой конструкции и компактностью: этот метод предполагает помещение системы на гироплатформе, датчики которой используются как для стабилизации приборов, так и для навигации.
Во втором случае частично теряется автономность ИНС, поскольку происходит ее совмещение с другими способами навигации. Такие навигационные системы называются интегрированными.
В настоящее время чаще всего происходит совмещение инерциальной навигационной системы и спутниковой. За счет внешнего сигнала в показания приборов вносится поправка, но система не теряет функциональности, когда по каким-либо причинам нет доступа к спутнику.
Заключение
При разработке навигационных систем инженеры столкнулись с двумя противоположными проблемами: обеспечением точности определения координат и автономности. Использование спутниковой или радионавигации обеспечивает наибольшую точность позиционирования объекта, но при этом демаскирует его, а при недоступности внешнего сигнала такая система теряет функциональность.
Инерционные системы навигации обеспечивают требуемую автономность, но их свойство накапливать ошибку создает много проблем при калибровке и эксплуатации.
В настоящее время наиболее удачным оказалось решение, предполагающее создание интегрированных систем навигации, когда показания ИНС корректируются за счет сигнала со спутника, а при его отсутствии или необходимости маскировки навигационное оборудование переходит в автономный режим.