Opracowanie metody obliczania prędkości i położenia obiektów latających przy wykorzystaniu pomiarów przyspieszeń

Problem dotyczy zagadnienia wyznaczania prędkości (pierwsza całka po czasie) oraz drogi (druga całka po czasie), z pomiarów przyspieszeń w funkcji czasu, zarejestrowanych przez akcelerometry umieszczone w różnych punktach obiektów latających.

W obiekcie latającym (w ogólności bryła sztywna 3D) będą umieszczone akcelerometry (mierzące przyspieszenia w 3 ortogonalnych osiach). W ogólności takich akcelerometrów może być wiele i mogą one być umieszczone w różnych częściach bryły. Należy opracować metodę optymalnego umieszczenie akcelerometrów dla danej rozważanej bryły oraz metodę wyznaczania prędkości oraz pozycji bryły w funkcji czasu w układzie 3D. W rzeczywistych obiektach latających występują drgania (dodatkowe przyspieszenia) związane z pracą silników czy z oporami powietrza. Ponadto pomiar przyspieszenia jest obarczony błędem związanym z bezwładnością akcelerometrów oraz dyskretyzacją pomiarów. W pracy należy zaproponować metodę kompensacji tych błędów.

W celu weryfikacji metody, opracowane algorytmy zostaną zasilone danymi uzyskanymi podczas rzeczywistych lotów rakiety badawczej na wysokość do 10 km, przy przyspieszeniach sięgających do 20 g (1g = 9.81 m/sec2). Wyniki prędkości i położenia uzyskane opracowaną metodą zostaną porównane z wynikami uzyskanymi za pomocą urządzeń GPS.