ПРОГРАММНО-АППАРАТНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КОМПЛЕКСИРОВАННОЙ ИНЕРЦИАЛЬНОЙ НАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ НАЗЕМНОГО ОБЪЕКТА

Аннотация

Цель работы – создание эффективной программно-аппаратной модели навигационной
системы наземного подвижного объекта. Процесс моделирования является одним из ключевых
инструментов, позволяющих проводить отработку технических решений на всех этапах жиз-
ненного цикла сложной технической системы. В процессе проектирования комплексированных
инерциальных систем возникает ряд научно-технических задач, эффективность решения ко-
торых зависит от степени их отработки. Моделирование – один из вариантов апробации тех-
нических решений. В статье приведено описание решения задачи моделирования комплексиро-
ванной инерциальной навигационной системы наземного объекта. Модель навигационной сис-
темы, описанная в данной работе, является программно-аппаратной и реализована в виде про-
граммных модулей, поддерживающих аппаратное взаимодействие друг с другом. Описанная
система моделирования навигационной системы наземного объекта была разработана в рам-
ках ряда опытно-конструкторских и научно-исследовательских работ. Сформированная мо-
дель навигационной системы наземного подвижного объекта включает в себя несколько программных блоков, каждый из которых имитирует функционирование реального изделия с дос-
таточным уровнем достоверности. Внутренние и внешние интерфейсы взаимодействия, про-
токолы обмена навигационной системы также промоделированы с соблюдением циклограмм
работы реального объекта. При этом одним из основных преимуществ программного модели-
рования перед стендовой отработкой или макетированием является возможность проведения
глубокого анализа алгоритмов функционирования без задействования дополнительных ресурсов.
Однако для обеспечения соответствия процедуры моделирования реальному функционированию
зачастую требуется проектирование программно-аппаратных средств. Процедура моделиро-
вания архитектуры навигационной системы позволяет провести сравнительный анализ не-
скольких вариантов набора базовых компонентов и схем их взаимодействия. Результатом та-
кого сравнения является оптимальная структура, позволяющая обеспечить потребителя нави-
гационной информацией с наибольшей эффективностью. В статье определены основные зада-
чи процесса моделирования. При проектировании сложной технической системы этап модели-
рования может стать критически важным для достижения оптимального результата. Пред-
ложенная структура, перечень ключевых элементов системы моделирования наземной навига-
ции и подходы организации взаимосвязи между ними были апробированы в рамках нескольких
опытно-конструкторских работ. При этом было определено, что достоверность разработан-
ных моделей и их соответствие моделируемым блокам позволяет производить анализ навига-
ционных систем с высоким уровнем объективности. Разработанная программно-аппаратная
модель позволила провести обработку записей телеметрии, полученных при различных условиях
эксплуатации изделий, провести анализ и выработать технические решения, повышающие
эффективность функционирования навигационных систем.