• Login
    View Item 
    •   FFI Publications Home
    • Publications
    • Rapporter
    • View Item
    •   FFI Publications Home
    • Publications
    • Rapporter
    • View Item
    JavaScript is disabled for your browser. Some features of this site may not work without it.

    Estimation of orientation of an aircraft using position data only

    View/Open
    22-01379.pdf (2.329Mb)
    Date
    2022-09-26
    Author
    Kalveland, Emil B.
    Metadata
    Show full item record
    Abstract
    This report introduces a method for estimation of an aircraft’s orientation on the basis of measurements of its position only. Typical sources for the position data is global navigation satellite systems or radar measurements. The orientation estimation is based on certain assumptions regarding the aircraft’s maneuvering, mainly coordinated flight, constant wind and partly constant true airspeed. For heading estimation, the method involves estimation of the winds aloft to compensate for aircraft crab in the horizontal plane. The proposed method is described mathematically, followed by an example of application on GPS data from 30 minutes of flight of a C-130J aircraft. In the example, the difference between the estimations and reference measurements for all axes had a standard deviation of around one degree or less. The method does not account for angle of attack, which reduces accuracy of the pitch estimates in general and the heading estimates during maneuvering. Roll estimates and heading estimates when flying straight are not significantly affected.
     
    Denne rapporten introduserer en metode for å bedømme et flys orientering, med utgangspunkt i posisjonsmålinger alene. Typiske kilder for disse posisjonsmålingene kan være satellittnavigasjon eller radar. Estimeringen baserer seg på definerte forutsetninger, hovedsakelig koordinert flygning, konstant vind og delvis konstant flyhastighet. Den foreslåtte metoden inkluderer estimering av høydevinden rundt flyet, og kompenserer for denne når retningen i horisontalplanet skal bedømmes. Rapporten inneholder først en matematisk beskrivelse av metoden. Deretter følger et eksempel på praktisk bruk. Eksempelet viser orienteringsbedømming for et fly av typen C-130J, basert på posisjonsdata fra satellittnavigasjon. I eksempelet blir orienteringsestimatet sammenlignet med en referansemåling. Forskjellen er liten. Skillet mellom estimatet og referansemålingen for alle tre aksene viser et standardavvik på rundt en grad eller mindre. Metoden tar ikke hensyns til flyets angrepsvinkel. Dette reduserer estimatets nøyaktighet for pitch generelt, og for yaw under manøvrering. Estimatet av roll-vinkelen generelt, og retning når flyet ikke manøvrerer, blir ikke påvirket nevneverdig av dette.
     
    URI
    http://hdl.handle.net/20.500.12242/3066
    Collections
    • Rapporter

    Browse

    All of FFI PublicationsCommunities & CollectionsBy Issue DateAuthorsTitlesThis CollectionBy Issue DateAuthorsTitles

    My Account

    Login

    CONTACT US

    • FFI Kjeller
      FFI, PO Box 25, 2027 Kjeller
    • Office Address: Instituttvn 20,
      Phone 63 80 70 00
    • biblioteket@ffi.no

    HELPFUL

    • About FFI
    • Career
    • Reports

    Sitemap

    • About cookies (cookies)
    • Newsletter
    • Sitemap

    FOLLOW US

     

     

    © Copyright Norwegian Defence Research Establishment
    Powered by KnowledgeArc