RU1839886C - Method of setting sensitivity axis of pendulum accelerometer - Google Patents

Method of setting sensitivity axis of pendulum accelerometer

Info

Publication number
RU1839886C
RU1839886C SU1549271/28A SU1549271A RU1839886C RU 1839886 C RU1839886 C RU 1839886C SU 1549271/28 A SU1549271/28 A SU 1549271/28A SU 1549271 A SU1549271 A SU 1549271A RU 1839886 C RU1839886 C RU 1839886C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
axis
accelerometer
program
sensitivity
pendulum
Prior art date
Application number
SU1549271/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Р.В. Александров
Б.А. Алипов
Л.П. Григорьев
Д.К. Радкевич
С.М. Родина
Е.Б. Шелемин
В.Л. Лапыгин
Original Assignee
Государственное унитарное предпри тие "Научно-производственный центр автоматики и приборостроени им. акад. Н.А.Пилюгина"
Государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр автоматики и приборостроения им. акад. Н.А.Пилюгина"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное унитарное предпри тие "Научно-производственный центр автоматики и приборостроени им. акад. Н.А.Пилюгина", Государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр автоматики и приборостроения им. акад. Н.А.Пилюгина" filed Critical Государственное унитарное предпри тие "Научно-производственный центр автоматики и приборостроени им. акад. Н.А.Пилюгина"
Priority to SU1549271/28A priority Critical patent/RU1839886C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1839886C publication Critical patent/RU1839886C/en

Links

Landscapes

  • Gyroscopes (AREA)

Abstract

FIELD: instrument industry.
SUBSTANCE: method comprises measuring the component of the gravity force in two positions of the accelerometer. The given axis and axis of the maximum sensitivity of the accelerometer are set horizontally. The output signals of the accelerometer at two opposite directions of the axis of minimum sensitivity is measured, and the axis of maximum sensitivity is deflected by the angle defined as the half-difference of the values measured.
EFFECT: enhanced precision.

Description

Предлагаемое изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при юстировке маятниковых акселерометров (боковой стабилизации) БС и АУД (автомат управления дальностью) при регулировке в гироскопических платформах. Предлагаемый способ позволяет увеличить точность выставки оси чувствительности акселерометров относительно программной оси и упростить операцию юстировки.The present invention relates to the field of instrumentation and can be used when adjusting the pendulum accelerometers (lateral stabilization) BS and AUD (automatic range control) when adjusting in gyroscopic platforms. The proposed method allows to increase the accuracy of the exposure axis of the sensitivity of the accelerometers relative to the program axis and to simplify the adjustment operation.

Известен способ выставки оси чувствительности акселерометра относительно программной оси, основанный на измерении точно задаваемых значений составляющей ускорения силы тяжести.A known method of exhibiting the sensitivity axis of the accelerometer relative to the program axis, based on the measurement of accurately specified values of the component of the acceleration of gravity.

Известный способ регулировки положения чувствительного элемента в плоскости, перпендикулярной направлению маятника, состоит в следующем:A known method of adjusting the position of the sensing element in a plane perpendicular to the direction of the pendulum is as follows:

1. Программная ось, перпендикулярная оси подвеса акселерометра, устанавливается точно в горизонт. При этом ось маятника находится в горизонте при включенной обратной связи датчик угла - датчик момента и выходной сигнал акселерометра дает значение проекции силы тяжести на ось чувствительности акселерометра.1. The program axis perpendicular to the axis of the accelerometer suspension is set exactly to the horizon. In this case, the axis of the pendulum is in the horizon with the feedback turned on, the angle sensor - the torque sensor and the output signal of the accelerometer gives the value of the projection of gravity on the sensitivity axis of the accelerometer.

2. С помощью регулировочного приспособления производят наклон оси подвеса маятникового акселерометра строго в вертикальной плоскости вокруг направления маятника на необходимый угол, добиваясь минимального значения тока обратной связи.2. Using the adjusting device, the suspension axis of the pendulum accelerometer is tilted strictly in the vertical plane around the direction of the pendulum by the required angle, achieving the minimum value of the feedback current.

Минимальное значение тока обратной связи определяется перпендикулярностью оси вращения акселерометра программной оси, перпендикулярностью маятника программной оси, углом отклонения оси вращения акселерометра от вертикали и моментом тяжения.The minimum value of the feedback current is determined by the perpendicularity of the axis of rotation of the accelerometer of the program axis, the perpendicularity of the pendulum of the program axis, the angle of deviation of the axis of rotation of the accelerometer from the vertical and the moment of tension.

Для оценки значения погрешности выставки оси чувствительности относительно программной оси используют полученное ранее значение тока собственного веса.To estimate the error value of the sensitivity axis exhibition relative to the program axis, the previously obtained value of the self-weight current is used.

Недостатки известного способа следующие:The disadvantages of this method are as follows:

1. Необходимость точной выставки программной оси в горизонт. Погрешность негоризонтальности полностью входит в погрешность юстировки.1. The need to accurately expose the program axis to the horizon. The error of non-horizontalness is completely included in the error of adjustment.

2. Невозможность учета момента тяжения подвижной системы акселерометра и увеличение погрешности выставки оси чувствительности относительно программной оси как следствие этого.2. The impossibility of taking into account the moment of tension of the moving system of the accelerometer and the increase in the error of the sensitivity axis exhibition relative to the program axis as a consequence of this.

3. Использование измеряемого значения тока собственного веса при оценке погрешности юстировки.3. The use of the measured value of the current of its own weight in assessing the error of adjustment.

4. Деформации приспособления, на котором производится крепление акселерометра и программной оси при наклоне на углы ±60°.4. Deformation of the device on which the accelerometer and program axis are mounted when tilted at angles of ± 60 °.

5. Невозможность проведения проверки положения оси чувствительности в полностью собранном приборе - гироплатформе из-за необходимости точного задания углов.5. The impossibility of checking the position of the sensitivity axis in a fully assembled instrument - gyro platform due to the need for accurate angles.

Целью предлагаемого изобретения является увеличение точности выставки оси чувствительности относительно программной оси и упрощение процесса юстировки.The aim of the invention is to increase the accuracy of exhibiting the sensitivity axis relative to the program axis and simplifying the alignment process.

Цели предлагаемого изобретения реализуются путем исключения точного задания углов и исключения углов наклона. Измерение тока обратной связи производится при горизонтальном положении программной оси при вертикальных положениях оси подвеса акселерометра, отличающихся на 180°, причем точность выставки программной оси в горизонт и разворот акселерометра вокруг программной оси могут осуществляться с невысокой точностью - до ±30 угл. мин.The objectives of the invention are realized by eliminating the exact definition of angles and excluding angles of inclination. Feedback current is measured at the horizontal position of the program axis with vertical positions of the accelerometer suspension axis differing by 180 °, and the accuracy of exposing the program axis to the horizon and the accelerometer turning around the program axis can be carried out with low accuracy - up to ± 30 angles. min

Сущность предлагаемого изобретения будет понятна из приведенного ниже описания.The essence of the invention will be clear from the description below.

Программную ось, перпендикулярную оси вращения маятника акселерометра и направлению маятника с некоторой начальной погрешностью, грубо выставляют в горизонт, останавливают ось вращения маятника акселерометра перпендикулярную программной оси вращением программной оси в вертикаль.The program axis perpendicular to the axis of rotation of the accelerometer pendulum and the direction of the pendulum with some initial error is roughly set to the horizon, the axis of rotation of the accelerometer pendulum perpendicular to the program axis is stopped by rotating the program axis vertically.

В этом положении акселерометра производят измерение тока обратной связи. Затем разворачивают акселерометр таким образом, чтобы ось вращения маятника акселерометра оказалась развернутой относительно первого положения на 180°, и производят измерение тока обратной связи. После выполнения замеров с помощью регулировочных средств разворачивают ось вращения маятника акселерометра относительно программной оси на угол, определяемый полуразностью замеров полученных в первом (0°) и втором (180°) положениях. Для получения точности выставки оси чувствительности относительно программной оси порядка 2 угл. сек достаточно производить горизонтирование программной оси с точностью 15 угл. мин и устанавливать ось вращения маятника акселерометра с точностью ~ 10 угл. мин.In this position of the accelerometer, a feedback current is measured. Then the accelerometer is turned so that the axis of rotation of the pendulum of the accelerometer is turned 180 ° relative to the first position, and the feedback current is measured. After taking measurements using the adjusting means, the axis of rotation of the pendulum of the accelerometer relative to the program axis is rotated by an angle determined by the half difference of measurements obtained in the first (0 °) and second (180 °) positions. To obtain the accuracy of exhibiting the sensitivity axis relative to the program axis of the order of 2 angles. sec it is enough to level the program axis with an accuracy of 15 angles. min and set the axis of rotation of the pendulum of the accelerometer with an accuracy of ~ 10 ang. min

Обозначим углы рассматриваемой схемы следующим образом:We denote the angles of the considered scheme as follows:

φ1 - угол между осью вращения маятника акселерометра и плоскостью, перпендикулярной к программной оси;φ 1 is the angle between the axis of rotation of the pendulum of the accelerometer and the plane perpendicular to the program axis;

φ2 - угол, образованный программной осью с плоскостью горизонта;φ 2 is the angle formed by the program axis with the horizon plane;

ψ1 - угол, образованный осью вращения маятника акселерометра с вертикальной плоскостью, проходящей через программную ось;ψ 1 is the angle formed by the axis of rotation of the pendulum of the accelerometer with a vertical plane passing through the program axis;

ψ2 - угол неперпендикулярности оси маятника к программной оси.ψ 2 is the angle of non-perpendicularity of the axis of the pendulum to the program axis.

С учетом принятых обозначений можно показать, что выражение, определяющее разность абсолютных значений тока обратной связи в положениях 0° и 180° оси вращения маятника акселерометра относительно программной оси с точностью до коэффициента пропорциональности, имеет вид:Taking into account the accepted notation, it can be shown that the expression defining the difference in the absolute values of the feedback current at the positions 0 ° and 180 ° of the axis of rotation of the accelerometer pendulum relative to the program axis, up to the proportionality coefficient, has the form:

ΔI=ioc0°-ioc180°≈k(2φ1-2φ22·φ1-0,75φ1322φ1-2ψ1ψ2φ112φ1)ΔI = i oc0 ° -i oc180 ° ≈k (2φ 1 -2φ 2 2 · φ 1 -0.75φ 1 32 2 φ 1 -2ψ 1 ψ 2 φ 11 2 φ 1 )

С учетом малости φ212 имеем:Given the smallness of φ 2 , ψ 1 , ψ 2 we have:

Δi≈2φ1 Δi≈2φ 1

При значениях φ21 и ψ2 порядка нескольких угловых минут их влияние на погрешность выставки оси чувствительности относительно программной оси из-за неучета отброшенных слагаемых не превысит нескольких угловых секунд.When values of φ 2 , ψ 1 and ψ 2 are of the order of several angular minutes, their influence on the error of the sensitivity axis exhibition relative to the program axis due to the neglect of discarded terms does not exceed several angular seconds.

При этом способе исключаются погрешности, связанные с деформацией юстировочного приспособления при наклонах, так как сами наклоны программной оси отсутствуют. Не требуется точная выставка программной оси относительно плоскости горизонта, что существенно упрощает процесс юстировки. Предлагаемый способ может быть использован при проверке положения оси чувствительности относительно программной оси в собранных приборах (гироплатформах), так как акселерометры обычно имеют возможность вращения вокруг программных осей, например, акселерометры системы боковой стабилизации.With this method, errors associated with the deformation of the alignment device during tilting are eliminated, since the tilts of the program axis themselves are absent. An exact exposition of the program axis relative to the horizon plane is not required, which greatly simplifies the alignment process. The proposed method can be used to check the position of the sensitivity axis relative to the program axis in the assembled devices (gyroplatforms), since accelerometers usually have the ability to rotate around program axes, for example, lateral stabilization system accelerometers.

На предприятии проведены экспериментальные исследования, показавшие достаточно высокую стабильность замеров тока обратной связи в положениях 0° и 180°. Настоящая методика применяется при юстировке опытных образцов приборов.The company conducted experimental studies that showed a fairly high stability of measurements of feedback current in the positions 0 ° and 180 °. This technique is used when adjusting prototypes of instruments.

Claims (1)

Способ выставки оси чувствительности акселерометра вдоль заданной оси системы координат путем измерения составляющей силы тяжести в двух его положениях, отличающийся тем, что с целью повышения точности выставки, заданную ось системы координат и ось максимальной чувствительности акселерометра устанавливают горизонтально, измеряют выходные сигналы акселерометра при двух противоположных направлениях оси минимальной чувствительности и отклоняют ось максимальной чувствительности в вертикальной плоскости на угол, определяемый полуразностью измеренных значений.The method of exhibiting the axis of sensitivity of the accelerometer along a given axis of the coordinate system by measuring the component of gravity in its two positions, characterized in that in order to increase the accuracy of the exhibition, the specified axis of the coordinate system and the axis of maximum sensitivity of the accelerometer are set horizontally, the output signals of the accelerometer are measured in two opposite directions axis of minimum sensitivity and deflect the axis of maximum sensitivity in a vertical plane at an angle defined by half of the measurements values.
SU1549271/28A 1972-05-16 1972-05-16 Method of setting sensitivity axis of pendulum accelerometer RU1839886C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU1549271/28A RU1839886C (en) 1972-05-16 1972-05-16 Method of setting sensitivity axis of pendulum accelerometer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU1549271/28A RU1839886C (en) 1972-05-16 1972-05-16 Method of setting sensitivity axis of pendulum accelerometer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1839886C true RU1839886C (en) 2006-05-27

Family

ID=36711877

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU1549271/28A RU1839886C (en) 1972-05-16 1972-05-16 Method of setting sensitivity axis of pendulum accelerometer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1839886C (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4038876A (en) Acceleration error compensated attitude sensing and control apparatus and method
US3782167A (en) Onboard calibration and test of airborne inertial devices
US8751161B2 (en) Method of determining a heading in the geographical north direction by means of an inertial unit
GB1224512A (en) Gyroscopic instrument
RU2324897C1 (en) Azimuthal orientation of free gyro platform by precession angle of gyro unit
US3164978A (en) Apparatus for testing gyroscopes
RU1839886C (en) Method of setting sensitivity axis of pendulum accelerometer
US4807138A (en) Device for determining the north direction
CA1067728A (en) Miniature north reference unit
US4087919A (en) Rate integrating gyroscopic aiming method and device therefor
US4738532A (en) Method of calibrating an optical measuring system
JP7287824B2 (en) surveying equipment
JPH03216557A (en) Method for precise calibration of accelerometer
JP3634058B2 (en) Inclination angle measuring device
JP2017032453A (en) Method and device for measuring attitude angle using diffraction grating
KR880000774A (en) Method and apparatus for quickly measuring azimuth using strap-down gyroscope
CN216483089U (en) Fiber-optic gyroscope north seeker
RU2724122C1 (en) Method of setting vertical of working laser beam in ballistic gravimeter
SU783587A1 (en) Apparatus for measuring deflection speed of hydraulic stabilizer
RU2766833C1 (en) Method for measuring angular velocity and acceleration parameters by micromechanical gyroscopes and accelerometers
US2132865A (en) Gravitational instrument
Nasreldin Design and simulation of a compensator for automatic-optical leveling instrument
JP2609976B2 (en) Compass
Burov The Results of Estimating the Accuracy of Azimuth Determination by Ring Laser Gyroscopes
SU345357A1 (en) METHOD OF TESTING OF LEVELS OF ANGLE INSTRUMENTS