Gibt es (Ideen für) GNSS-basierte Einstellungsindikatoren?

Ich nehme an, Sie könnten, aber welchen Nutzen bietet ein GNSS-basiertes System gegenüber herkömmlichen gyroskopischen und AHARS-basierten Einstellungssystemen und bietet gleichzeitig eine bessere Redundanz gegenüber einem System, das auf externe Funkquellen und Risiken bei Systemausfällen usw. angewiesen ist?

Auf diese Weise erfolgt ein Teil der Lagebestimmung auf der ISS . Die Größe der Raumstation sorgt für eine größere Messbasis als bei einem Flugzeug, aber die Idee ist die gleiche. Darüber hinaus hat die ISS eine ungehinderte Sicht auf die Navigationssatelliten und niedrigere Rotationsraten, als man von einem Flugzeug erwarten kann, was es zu einem einfacheren Problem macht. Aber eine schnelle Suche findet viel Forschung, um dasselbe für Flugzeuge zu tun.

Es wurde viel zu diesem Thema geforscht und Einheiten wurden sogar gebaut . Letztendlich wird es seinen Weg nach draußen finden, wenn der Preis der Einheit unter AHARS- oder Gyro-äquivalente Einheiten fällt und seine Genauigkeit gleich oder besser als die moderner KI ist. Sie können jedoch eine gute, kleine KI im AHARS-Stil für einen relativ vernünftigen Preis erwerben (unter Berücksichtigung der Kosten für die Avionik). Die FAA scheint zuzulassen, dass GNSS-Signale AHARS-Daten ergänzen. Ich kann keine Kopie von TSO-C4c finden, die die Zertifizierungsgrenzen für Pitch- und Bankinstrumente umreißt, aber mehr Licht auf das Thema werfen könnte.

Nebenbemerkung: Um der mechanischen Abhängigkeit von Kreiseln zu entkommen und wenn Sie etwas anderes wollen als das, was Ihre 08/15-AHARS-Einheit hat, verwenden einige der neueren Hochleistungsgeräte einen Ringlaserkreisel .

Dies ist keine direkte Antwort auf Ihre Frage, aber es wurde an einer einfacheren Methode zur Bestimmung der absoluten Lage ohne Kreisel und GPS geforscht, die auf einem Trio von 3-Achsen-Magnetometern und einem Trio von 3-Achsen-Beschleunigungsmessern basiert.

Ähnlich wie Sie sich 4 GNSS-Sensoren vorstellen, verwenden sie ein Trio von 3-Achsen-Magnetometern, von denen jedes die 3-Achsen-Richtung des magnetischen Nordens erkennt.

Sie müssen sich nicht an den Enden des Flugzeugs befinden, sondern nur räumlich voneinander getrennt sein, um eine ausreichende Magnet- und Rotationsgenauigkeit zu gewährleisten.

Die Herausforderung, die es zu überwinden gilt, liegt in der Tatsache, dass " die Flugzeugumgebung für die Leistung des Magnetometers sehr schlecht ist, mit großen elektromagnetischen Transienten, die nicht aus den Messungen kalibriert werden können ". Ihre Lösung besteht darin, ein Trio von Beschleunigungsmessern und eine zeitgefilterte Abtastmethode zu integrieren, um transiente magnetische Messwerte zurückzuweisen.

Sie haben mit begrenzten Testflügen validiert, aber es gibt nicht genügend Informationen, um zu wissen, wie es weniger als vorübergehenden magnetischen Phänomenen in der realen Welt aufgrund von Stürmen, statischen Aufladungen usw. standhalten könnte.

Das Papier wurde von Stanford im Jahr 2000 veröffentlicht ...

Ein kreiselfreies, auf Quaternionen basierendes Lagebestimmungssystem, das zur Implementierung unter Verwendung von kostengünstigen Sensoren geeignet ist

Eine zukünftige Möglichkeit könnte darin bestehen, ein Lageerkennungssystem zu entwickeln, das alle drei Methoden enthält (relativer "digitaler" Laserkreisel, Bewegungsextraktion von einem Trio von Beschleunigungsmessern, Vektorextraktion von einem Trio von 3-Achsen-Magnetometern und absolute Positionsextraktion von vier an den Extremitäten montierte WAAS-GNSS-Sensoren) und nutzten jeden, um falsche Daten von den anderen zu sichern und zurückzuweisen.

Dies würde nicht nur die geringste Wahrscheinlichkeit einer ungenauen Einstellungsanzeige liefern, sondern auch umfangreiche Daten darüber liefern, wann es eine Divergenz zwischen den verschiedenen Methoden gibt.