<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Journal of Applied Research</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Journal of Applied Research</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Журнал прикладных исследований</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">2712-7516</issn>
   <issn publication-format="online">2949-1878</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">122121</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.26118/8611.2026.97.28.025</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>ЭКОНОМИКА. ЭКОНОМИЧЕСКИЕ НАУКИ.</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>ECONOMICS. ECONOMIC SCIENCES.</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>ЭКОНОМИКА. ЭКОНОМИЧЕСКИЕ НАУКИ.</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">Robust innovative adaptation of EKF for autonomous BINS on MEMS-IMU: improving stability and reducing economic losses from navigation failures in non-Gaussian noise scenarios</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Робастная инновационная адаптация EKF для автономной БИНС на МЭМС-IMU: повышение устойчивости и снижение экономических потерь от отказов навигации в сценариях негауссовых выбросов</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Родионова</surname>
       <given-names>Юлия Исуповна</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Rodionova</surname>
       <given-names>Yulia Isupovna</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Костылев</surname>
       <given-names>Данила Владимирович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Kostylev</surname>
       <given-names>Danila Vladimirovich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Ганеев</surname>
       <given-names>Владимир Анатольевич</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Ganeev</surname>
       <given-names>Vladimir Anatolyevich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации</institution>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Saint Petersburg State University of Civil Aviation</institution>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <elocation-id>158-178</elocation-id>
   <history>
    <date date-type="received" iso-8601-date="2026-04-26T00:00:00+03:00">
     <day>26</day>
     <month>04</month>
     <year>2026</year>
    </date>
   </history>
   <self-uri xlink:href="https://jomeam.ru/en/nauka/article/122121/view">https://jomeam.ru/en/nauka/article/122121/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Рассматривается методика робастной инновационной адаптации расширенного фильтра Калмана (EKF) для автономной бесплатформенной инерциальной навигационной системы (БИНС) на основе МЭМС-IMU в условиях негауссовых выбросов измерений. В MATLAB/Simulink выполняется имитационное моделирование с формированием сценариев одиночных выбросов, пакетов выбросов и смены спектральных характеристик шума IMU. Сравниваются базовая, адаптивная и робастно-адаптивные конфигурации EKF с робастным взвешиванием инноваций (Huber, Tukey). Оценка выполняется по метрикам навигационной точности, NIS-согласованности, вероятности дивергенции фильтра и времени восстановления после выброса в серии Monte-Carlo экспериментов. Дополнительно вводится прикладная интерпретация результатов через снижение эксплуатационных потерь: уменьшение доли срывов оценивания и сокращение времени восстановления рассматриваются как факторы снижения стоимости повторных проходов, остановок миссии и нештатных режимов БАС. Результаты представлены в виде графиков и таблиц и используются для формирования практических рекомендаций по выбору робастной схемы и параметров настройки для типовых помеховых режимов.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>The paper considers a robust innovation-based adaptation method for the extended Kalman filter (EKF) applied to an autonomous strapdown inertial navigation system (SINS) using MEMS-IMU measurements under non-Gaussian outliers. A MATLAB/Simulink simulation framework is used to generate single outlier events, burst outlier sequences, and changes in IMU noise spectral characteristics. Baseline, adaptive, and robust-adaptive EKF configurations with robust innovation weighting (Huber, Tukey) are compared. The evaluation relies on navigation accuracy metrics, NIS consistency, filter divergence probability, and recovery time after outliers in a Monte Carlo experiment series. In addition, the results are interpreted from an operational-economic viewpoint: reducing divergence rate and shortening recovery time are treated as factors that lower mission re-run costs, downtime, and abnormal-mode losses for unmanned and robotic platforms. The results are presented as plots and tables and are used to derive practical recommendations for selecting a robust scheme and tuning parameters for typical interference scenarios.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>бесплатформенная инерциальная навигационная система</kwd>
    <kwd>БИНС</kwd>
    <kwd>EKF</kwd>
    <kwd>расширенный фильтр Калмана</kwd>
    <kwd>адаптация по инновациям</kwd>
    <kwd>робастная фильтрация</kwd>
    <kwd>Huber</kwd>
    <kwd>Tukey</kwd>
    <kwd>МЭМС-IMU</kwd>
    <kwd>негауссовые выбросы</kwd>
    <kwd>NIS</kwd>
    <kwd>дивергенция фильтра</kwd>
    <kwd>MATLAB/Simulink</kwd>
    <kwd>имитационное моделирование</kwd>
    <kwd>Monte-Carlo</kwd>
    <kwd>эксплуатационная надёжность</kwd>
    <kwd>экономические потери</kwd>
    <kwd>операционные издержки</kwd>
    <kwd>эффективность эксплуатации БАС</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>strapdown inertial navigation system</kwd>
    <kwd>SINS</kwd>
    <kwd>EKF</kwd>
    <kwd>extended Kalman filter</kwd>
    <kwd>innovation-based adaptation</kwd>
    <kwd>robust filtering</kwd>
    <kwd>Huber</kwd>
    <kwd>Tukey</kwd>
    <kwd>MEMS IMU</kwd>
    <kwd>non-Gaussian outliers</kwd>
    <kwd>NIS</kwd>
    <kwd>filter divergence</kwd>
    <kwd>MATLAB/Simulink</kwd>
    <kwd>simulation</kwd>
    <kwd>Monte Carlo</kwd>
    <kwd>operational reliability</kwd>
    <kwd>economic losses</kwd>
    <kwd>operational costs</kwd>
    <kwd>UAS efficiency</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p></p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Мелешко В. В., Нестеренко О. И. Бесплатформенные инерциальные навигационные системы : учеб. пособие. — Кировоград : ПОЛИМЕД-Сервис, 2011. — 164 с. — ISBN 978-966-7813-75-8. — Текст : электронный. — URL: https://cions.kpi.ua/Arhiv/Meleshko/bins1.pdf (дата обращения: 26.02.2026).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Meleshko V. V., Nesterenko O. I. Besplatformennye inercial'nye navigacionnye sistemy : ucheb. posobie. — Kirovograd : POLIMED-Servis, 2011. — 164 s. — ISBN 978-966-7813-75-8. — Tekst : elektronnyy. — URL: https://cions.kpi.ua/Arhiv/Meleshko/bins1.pdf (data obrascheniya: 26.02.2026).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Воскобойников Ю. Е. Рекуррентное оценивание вектора состояния динамических систем : учеб. пособие. — Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2014. — 136 с. — ISBN 978-5-7782-2486-5. — Текст : электронный. — URL: https://znanium.ru/catalog/document?id=143456 (дата обращения: 26.02.2026</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Voskoboynikov Yu. E. Rekurrentnoe ocenivanie vektora sostoyaniya dinamicheskih sistem : ucheb. posobie. — Novosibirsk : Izd-vo NGTU, 2014. — 136 s. — ISBN 978-5-7782-2486-5. — Tekst : elektronnyy. — URL: https://znanium.ru/catalog/document?id=143456 (data obrascheniya: 26.02.2026</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Семушин И. В., Цыганова Ю. В., Захаров К. В. Устойчивые алгоритмы фильтрации — обзор и новые результаты для систем судовождения // Информационные технологии и вычислительные системы. — 2013. — № 4. — С. 90–112. — Текст : электронный. — URL: https://pzs.dstu.dp.ua/DataMining/kalman/bibl/90_112.pdf (дата обращения: 26.02.2026).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Semushin I. V., Cyganova Yu. V., Zaharov K. V. Ustoychivye algoritmy fil'tracii — obzor i novye rezul'taty dlya sistem sudovozhdeniya // Informacionnye tehnologii i vychislitel'nye sistemy. — 2013. — № 4. — S. 90–112. — Tekst : elektronnyy. — URL: https://pzs.dstu.dp.ua/DataMining/kalman/bibl/90_112.pdf (data obrascheniya: 26.02.2026).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Степанов О. А. Фильтр Калмана. История и современность (к 80-летию Рудольфа Эмиля Калмана) : электронный ресурс. — Текст : электронный. — URL: https://is.ifmo.ru/doctors/kalman-history.pdf (дата обращения: 26.02.2026).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Stepanov O. A. Fil'tr Kalmana. Istoriya i sovremennost' (k 80-letiyu Rudol'fa Emilya Kalmana) : elektronnyy resurs. — Tekst : elektronnyy. — URL: https://is.ifmo.ru/doctors/kalman-history.pdf (data obrascheniya: 26.02.2026).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Соколов О. А., Пентела О. А., Клеванович А. С. Адаптивный алгоритм компенсации дрейфа бесплатформенной инерциальной навигационной системы в условиях автономной навигации: повышение точности и экономическая эффективность применения низкобюджетных МЭМС-датчиков // Журнал прикладных исследований. — 2025. — № 11. — С. 193–206. — DOI: 10.26118/6644.2025.10.84.027. — Текст : электронный. — URL: https://jomeam.ru/ru/nauka/article/110366/view (дата обращения: 26.02.2026).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Sokolov O. A., Pentela O. A., Klevanovich A. S. Adaptivnyy algoritm kompensacii dreyfa besplatformennoy inercial'noy navigacionnoy sistemy v usloviyah avtonomnoy navigacii: povyshenie tochnosti i ekonomicheskaya effektivnost' primeneniya nizkobyudzhetnyh MEMS-datchikov // Zhurnal prikladnyh issledovaniy. — 2025. — № 11. — S. 193–206. — DOI: 10.26118/6644.2025.10.84.027. — Tekst : elektronnyy. — URL: https://jomeam.ru/ru/nauka/article/110366/view (data obrascheniya: 26.02.2026).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Материалы МАИ по комплексированию БИНС/СНС и применению фильтра Калмана : электронный ресурс (PDF). — Текст : электронный. — URL: https://mai.ru/upload/iblock/35f/35fe336f42e485af52c8333aa1d1b4b6.pdf (дата обращения: 26.02.2026).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Materialy MAI po kompleksirovaniyu BINS/SNS i primeneniyu fil'tra Kalmana : elektronnyy resurs (PDF). — Tekst : elektronnyy. — URL: https://mai.ru/upload/iblock/35f/35fe336f42e485af52c8333aa1d1b4b6.pdf (data obrascheniya: 26.02.2026).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Kalman R. E. A New Approach to Linear Filtering and Prediction Problems // Transactions of the ASME — Journal of Basic Engineering. — 1960. — Vol. 82, no. 1. — P. 35–45. — DOI: 10.1115/1.3662552. — Текст : электронный. — URL: https://www.unitedthc.com/DSP/Kalman1960.pdf (дата обращения: 26.02.2026).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Kalman R. E. A New Approach to Linear Filtering and Prediction Problems // Transactions of the ASME — Journal of Basic Engineering. — 1960. — Vol. 82, no. 1. — P. 35–45. — DOI: 10.1115/1.3662552. — Tekst : elektronnyy. — URL: https://www.unitedthc.com/DSP/Kalman1960.pdf (data obrascheniya: 26.02.2026).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Jazwinski A. H. Adaptive filtering to prevent divergence observed in application of Kalman filter to orbit determination : электронный ресурс // NASA Technical Reports Server (NTRS). — 1969. — Document ID: 19690064457. — Текст : электронный. — URL: https://ntrs.nasa.gov/citations/19690064457 (дата обращения: 26.02.2026).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Jazwinski A. H. Adaptive filtering to prevent divergence observed in application of Kalman filter to orbit determination : elektronnyy resurs // NASA Technical Reports Server (NTRS). — 1969. — Document ID: 19690064457. — Tekst : elektronnyy. — URL: https://ntrs.nasa.gov/citations/19690064457 (data obrascheniya: 26.02.2026).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
