Система ориентации и направления ( AHRS ) состоит из датчиков на трех осях, которые предоставляют информацию об ориентации самолета, включая крен , тангаж и рыскание . Иногда их называют датчиками MARG (магнитные, угловые скорости и гравитация) [1] и они состоят из твердотельных или микроэлектромеханических систем (MEMS) гироскопов , акселерометров и магнитометров . Они предназначены для замены традиционных механических гироскопических летных приборов . [2]
Основное различие между инерциальным измерительным блоком (IMU) и AHRS заключается в добавлении бортовой системы обработки в AHRS, которая предоставляет информацию об ориентации и курсе. Это отличается от IMU, который передает данные датчиков на дополнительное устройство, вычисляющее ориентацию и курс. При слиянии датчиков дрейф от интеграции гироскопов компенсируется опорными векторами, а именно гравитацией и магнитным полем Земли . [3] Это приводит к ориентации без дрейфа, что делает AHRS более экономически эффективным решением, чем обычные высококачественные IMU, которые интегрируют только гироскопы и полагаются на высокую стабильность смещения гироскопов. В дополнение к определению ориентации AHRS также может быть частью инерциальной навигационной системы .
Для вычисления решения из этих нескольких источников обычно используется форма нелинейной оценки, такая как расширенный фильтр Калмана . [4]
AHRS надежна и распространена в коммерческих и деловых самолетах. AHRS обычно интегрируется с электронными системами пилотажных приборов (EFIS), которые являются центральной частью стеклянных кабин , для формирования основного дисплея полета. AHRS может быть объединена с компьютерами воздушных данных для формирования системы воздушных данных, ориентации и курса (ADAHRS), которая предоставляет дополнительную информацию, такую как воздушная скорость, высота и температура наружного воздуха.