機(jī)載導(dǎo)航是指在飛行過程中用于確定飛機(jī)位置和航線的技術(shù)和工藝。有效的導(dǎo)航可確保飛機(jī)**高效地到達(dá)目的地。以下是機(jī)載導(dǎo)航涉及的一些關(guān)鍵組件和方法：慣性導(dǎo)航系統(tǒng)INS）、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）等。我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了完整的空中測試。

在SBG Systems公司，**是一種文化，因此，當(dāng)提出進(jìn)行高強(qiáng)度飛行以評估我們的 Ellipse 和Quanta Micro 在實(shí)際條件下的性能時(shí)，我們沒有任何猶豫。實(shí)現(xiàn)這些測試需要時(shí)間和資源，但結(jié)果是值得的。

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)INS）在為機(jī)載導(dǎo)航應(yīng)用提供**定位和導(dǎo)航信息方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。我們在實(shí)際條件下對其進(jìn)行了測試，以評估其可靠性。黛爾特（北京）科技有限公司提供SBG Systems慣性INS/衛(wèi)星GNSS組合導(dǎo)航儀產(chǎn)品

除了進(jìn)行航空航天試驗(yàn)所涉及的復(fù)雜執(zhí)行工作（法規(guī)、狹窄的空間等）外，這些試驗(yàn)還特別特殊，因?yàn)樗鼈優(yōu)槲覀兘獯鹆艘恍㊣NS 制造商很少有機(jī)會在真實(shí)條件下進(jìn)行試驗(yàn)的問題：

• 我們*初的目標(biāo)是豐富我們的測試數(shù)據(jù)庫，重點(diǎn)是不斷改進(jìn)我們的算法。許多測試通常是在 "2D "環(huán)境下進(jìn)行的（如汽車、船只），而 "3D "測試則相對較少。
• 航空航天應(yīng)用領(lǐng)域的客戶很少提供數(shù)據(jù)，因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)通常是保密的。
• 我們要解決的另一個(gè)問題是驗(yàn)證我們的算法在極端動力學(xué)條件下的穩(wěn)健性，包括超過 4g 的大幅振動和加速度。
• 此外，這使我們能夠評估我們的設(shè)備在具有挑戰(zhàn)性的 GNSS 環(huán)境中的性能，在這種環(huán)境中，由于方向的突然改變，甚至飛機(jī)的完全倒轉(zhuǎn)（倒著飛行），信號會受到嚴(yán)重阻塞。

云臺鎖定效果

這些飛行還使我們能夠測試所有可能的方向，其中一些方向會產(chǎn)生 "萬向節(jié)鎖定 "效應(yīng)，當(dāng)俯仰接近 90° 時(shí)，這種效應(yīng)通常會給某些導(dǎo)航算法帶來困難。*后，除了魯棒性和功能性方面，我們的目標(biāo)是驗(yàn)證導(dǎo)航性能是否能在這些極端條件下保持不變。值得注意的是，這些測試都是在盲目的情況下進(jìn)行的。
出于**考慮，很難甚至不可能將筆記本電腦帶上飛機(jī)。由于涉及到所有傳感器，在開始飛行測試之前，必須對一切進(jìn)行配置和反復(fù)檢查。SBG Systems慣性INS/衛(wèi)星GNSS組合導(dǎo)航產(chǎn)品提供者：黛爾特（北京）科技有限公司

測試平臺必須完全自主地進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，并且需要有足夠容量的電池用于整個(gè)準(zhǔn)備和飛行過程。所有這些都必須在非常緊湊的尺寸內(nèi)集成。

設(shè)置和飛行計(jì)劃

為了**評估INS 設(shè)備的性能，我們安排了兩次飛行，每次飛行都代表了空中導(dǎo)航作業(yè)中遇到的不同情況：

• 典型的飛行，包括較低的動態(tài)機(jī)動和直線水平飛行狀態(tài)
• 特技飛行，以多種方向和加速度刺激設(shè)備
• 這使我們能夠檢查產(chǎn)??在常規(guī)和挑戰(zhàn)性條件下是否都能提供規(guī)定的實(shí)時(shí)性能水平。

測試了兩種產(chǎn)品：Ellipse-D 和Quanta Micro。經(jīng)過后處理的Apogee-D （前向+后向處理的緊密耦合 PPK）作為本次評估的參考。它們都做得很好，實(shí)際上比SBG Systems公司的工作人員做得更好。

飛行 1：典型飛行剖面圖

第 1 次飛行的主要重點(diǎn)是評估設(shè)備在典型飛行情況下的性能，包括較低的動態(tài)機(jī)動和直線水平飛行條件。
這次飛行提供了一個(gè)比較基線，評估了INS 設(shè)備在常規(guī)飛行操作中的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
這次飛行中收集的數(shù)據(jù)有助于為評估設(shè)備在更具挑戰(zhàn)性的空中導(dǎo)航條件下的性能建立基準(zhǔn)。

飛行計(jì)劃由一系列數(shù)字組成，如爬升、標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)彎和急轉(zhuǎn)彎、淺灘、phugoid、加速和減速、向上和向下俯仰......

飛行 2：特技飛行動作

在飛行 2 中，INS 設(shè)備要進(jìn)行一系列特技飛行，以測試其在極端方向和加速度下的能力。特技飛行的特點(diǎn)是快速而劇烈的運(yùn)動，這給機(jī)載導(dǎo)航系統(tǒng)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

通過模擬這些苛刻的條件，我們可以評估INS 設(shè)備在**定位至關(guān)重要的實(shí)際場景中的穩(wěn)健性和準(zhǔn)確性。

飛行計(jì)劃由一系列數(shù)據(jù)組成，如爬升、標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)彎和急轉(zhuǎn)彎、霍洛克斜角、phugoid、副翼滾轉(zhuǎn)、桶滾、4 點(diǎn)滾轉(zhuǎn)、immelmann、s-turn、加速和減速、向上和向下俯仰......

測試中的設(shè)備

選定用于評估的兩個(gè)INS 設(shè)備是Ellipse-D 和Quanta Micro。Ekinox Micro 也與Quanta Micro 一起接受評估。

雖然Ekinox Micro 硬件沒有參加此次測試，但它是Quanta Micro 的堅(jiān)固版本，性能完全相同。因此，本次測試的結(jié)果完全適用于Ekinox Micro。

參考測試設(shè)備：Apogee-D裝置作為測試基準(zhǔn)。

測試結(jié)果

**測試：典型飛行

**次測試：特技飛行

單天線與雙天線

下圖顯示了Quanta Micro 在單天線與次優(yōu)雙天線設(shè)置（具有不同的天線類型）下的實(shí)時(shí)性能。
開始飛行時(shí)是一條長達(dá) 7 分鐘多的低動態(tài)直線，之前沒有任何高動態(tài)機(jī)動。
這種情況顯然是雙天線設(shè)置的優(yōu)勢所在，即使在低動態(tài)條件下也能進(jìn)行**測量。
如果從誤差分析中排除這條初始直線，我們可以看到單天線性能與雙天線性能相當(dāng)。

結(jié)果分析

Ellipse-D 結(jié)果與規(guī)格的比較

另外，測試中使用的Ellipse-D 表現(xiàn)出了超乎尋常的性能水平，超出了預(yù)期。

我們的所有 IMU 都能達(dá)到規(guī)定的性能，有些甚至超過了規(guī)定的性能。Ellipse-D 就是這種優(yōu)異性能的杰出代表，因此獲得了 "史上*佳橢圓 "的稱號，并在我們的貨架上占據(jù)了特殊的位置。

Quanta Micro /Ekinox Micro 結(jié)果與規(guī)格的比較

結(jié)論：在典型的飛行測試中，Ellipse-D和Quanta Micro/Ekinox Micro 在實(shí)時(shí)單點(diǎn)條件下均超越了其規(guī)格。特技飛行測試也表明，Ellipse-D 和Quanta Micro /Ekinox Micro 性能**，沒有出現(xiàn)任何誤差，并且與通常適用于正常飛行條件的指定值非常接近。
這些測試突出表明，SBG 的INS 是單點(diǎn)條件下高度可靠和**的機(jī)載導(dǎo)航應(yīng)用工具。它們始終保持出色的性能，確保了在具有挑戰(zhàn)性的情況下的可靠性。