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.
бесплатформенная инерциальная навигационная система, БИНС, EKF, расширенный фильтр Калмана, адаптация по инновациям, робастная фильтрация, Huber, Tukey, МЭМС-IMU, негауссовые выбросы, NIS, дивергенция фильтра, MATLAB/Simulink, имитационное моделирование, Monte-Carlo, эксплуатационная надёжность, экономические потери, операционные издержки, эффективность эксплуатации БАС
1. Матвеев В. В., Распопов В. Я. Основы построения бесплатформенных инерциальных навигационных систем : учебное пособие для студентов высших учебных заведений / В. В. Матвеев, В. Я. Распопов ; под общ. ред. В. Я. Распопова. — Санкт-Петербург : ОАО «Концерн “ЦНИИ “Электроприбор”», 2009. — 278 с. — ISBN 978-5-900780-73-3. — Текст : электронный. — URL: https://rusneb.ru/catalog/000199_000009_004623384/ (дата обращения: 01.03.2026).
2. 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: 01.03.2026).
3. Селиванова Л. М., Шевцова Е. В. Инерциальные навигационные системы : учеб. пособие. Ч. 1 : Одноканальные инерциальные навигационные системы / Л. М. Селиванова, Е. В. Шевцова. — Москва : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2012. — 46, [2] с. — Текст : электронный. — URL: https://library.bmstu.ru/DigitalResources/Download/41148 (дата обращения: 01.03.2026).
4. Воскобойников Ю. Е. Рекуррентное оценивание вектора состояния динамических систем : учебное пособие / Ю. Е. Воскобойников. — Новосибирск : Новосибирский государственный технический университет, 2014. — 136 с. — ISBN 978-5-7782-2486-5. — Текст : электронный // Цифровой образовательный ресурс IPR SMART : [сайт]. — URL: https://www.iprbookshop.ru/45431.html (дата обращения: 01.03.2026).
5. 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: 01.03.2026).
6. Волков В. Л., Жидкова Н. В. Особенности моделирования бесплатформенных инерциальных систем // Научное обозрение. Технические науки. — 2016. — № 4. — Текст : электронный. — URL: https://s.science-engineering.ru/pdf/2016/4/1098.pdf (дата обращения: 01.03.2026).
7. Жидкова Н. В., Волков В. Л. Modeling strapdown system orientation. — Текст : электронный. — URL: https://s.science-education.ru/pdf/2015/1/12.pdf (дата обращения: 01.03.2026).
8. MathWorks. Kalman Filtering : example (MATLAB & Simulink Documentation). — Текст : электронный. — URL: https://www.mathworks.com/help/control/ug/kalman-filtering.html (дата обращения: 01.03.2026).
9. MathWorks. Design Kalman filter for state estimation (kalman) : documentation. — Текст : электронный. — URL: https://www.mathworks.com/help/control/ref/ss.kalman.html (дата обращения: 01.03.2026).
10. MathWorks. Generate Code for Online State Estimation in MATLAB : documentation. — Текст : электронный. — URL: https://www.mathworks.com/help/ident/ug/generate-code-for-online-state-estimation-in-matlab.html (дата обращения: 01.03.2026).
11. 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:https://doi.org/10.1115/1.3662552. — Текст : электронный. — URL: https://asmedigitalcollection.asme.org/fluidsengineering/article/82/1/35/397706/A-New-Approach-to-Linear-Filtering-and-Prediction (дата обращения: 01.03.2026).
12. Jazwinski A. H. Adaptive filtering to prevent divergence observed in application of Kalman filter to orbit determination // NASA Technical Reports Server (NTRS). — Publication date: 01.07.1969. — Document ID: 19690064457. — Текст : электронный. — URL: https://ntrs.nasa.gov/citations/19690064457 (дата обращения: 01.03.2026).
13. Grewal M. S., Andrews A. P. Kalman Filtering: Theory and Practice with MATLAB. — 4th ed. — Hoboken : Wiley-IEEE Press, 2014. — ISBN 978-1-118-85121-0. — Текст : электронный. — URL: https://www.wiley.com/en-us/Kalman%2BFiltering%3A%2BTheory%2Band%2BPractice%2Bwith%2BMATLAB%2C%2B4th%2BEdition-p-9781118851210 (дата обращения: 01.03.2026).
14. Farrell J. Aided Navigation: GPS with High Rate Sensors. — New York : McGraw-Hill, 2008. — 530 p. — ISBN 978-0-071-49329-1. — [Unverified] — (страницы и издатель подтверждены по карточке книги; лучше заменить на страницу издателя, если журнал попросит). — Текст : электронный. — URL: https://standardsmedia.com/Aided-Navigation–GPS-with-High-Rate-Sensors-4398-book.html (дата обращения: 01.03.2026).
15. Huber P. J., Ronchetti E. M. Robust Statistics. — 2nd ed. — Hoboken : Wiley, 2009. — 384 p. — ISBN 978-0-470-12990-6. — Текст : электронный. — URL: https://www.wiley.com/en-us/Robust%2BStatistics%2C%2B2nd%2BEdition-p-9780470129906 (дата обращения: 01.03.2026).
16. Tukey J. W. Exploratory Data Analysis. — Reading, MA : Addison-Wesley, 1977. — 688 p. — ISBN 978-0-201-07616-5. — Текст : электронный. — URL: https://books.google.de/books?id=UT9dAAAAIAAJ (дата обращения: 01.03.2026).
