RU2047837C1 - Device for determination of angular orientation - Google Patents

Device for determination of angular orientation Download PDF

Info

Publication number
RU2047837C1
RU2047837C1 SU4799909A RU2047837C1 RU 2047837 C1 RU2047837 C1 RU 2047837C1 SU 4799909 A SU4799909 A SU 4799909A RU 2047837 C1 RU2047837 C1 RU 2047837C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
orientation
rotation
angular orientation
axis
base
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Николаевич Федотов
Виктор Алексеевич Кабашко
Original Assignee
Борис Николаевич Федотов
Виктор Алексеевич Кабашко
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 Борис Николаевич Федотов, Виктор Алексеевич Кабашко filed Critical Борис Николаевич Федотов
Priority to SU4799909 priority Critical patent/RU2047837C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2047837C1 publication Critical patent/RU2047837C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

FIELD: measurement technology. SUBSTANCE: digital device of azimuthal orientation has two nonreversible blade propellers with vertical rotation axis passing through point of suspension of device which directions of rotation are mutually antithetic, signal processing unit including pulse formers, unit of referencing of pulse signals, reversible counters, code inverters, switches, clock pulse generator, pulse signal dividers, adder, indication register, decoder, two similar measurement channels which sensitive elements are installed in horizontal plane so that axes of rotation of these two pairs of nonreversible blade propellers in it were mutually perpendicular. Axes of one of these pairs are parallel to axial section of object. Device has microprocessor computing corrections of azimuth caused by roll and trim of device, accomplishment register manufactured in the form of indicator, for instance. EFFECT: improved authenticity of orientation of mobile objects. 10 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения угловой ориентации подвижных объектов (судов, самолетов, измерителей направления и скорости потоков, устанавливаемых в точке и буксируемых, зондирующих приборов и т.п.). The invention relates to measuring technique and can be used to determine the angular orientation of moving objects (ships, airplanes, direction and flow velocity meters installed at a point and towed, probing devices, etc.).

Известны гироскопические устройства угловой ориентации [1]
Их недостатком является заметное возрастание погрешностей измерений, осуществляемых в условиях возмущений, как от воздействия их на чувствительный элемент, так и за счет возрастания кардановой ошибки вследствие невозможности снятия отсчета в плоскости горизонта.
Known gyroscopic devices of angular orientation [1]
Their disadvantage is a noticeable increase in measurement errors carried out under disturbance conditions, both from their influence on the sensitive element and due to an increase in the cardan error due to the impossibility of taking a reference in the horizon plane.

Эти недостатки частично удается уменьшить при использовании гиростабилизированных платформ вместо карданова подвеса прибора. Однако в условиях сильных возмущений погрешности во многих случаях становятся недопустимо большими и выявить их величину не удается. These disadvantages can be partially reduced by using gyro-stabilized platforms instead of the gimbal of the device. However, under conditions of strong perturbations, the errors in many cases become unacceptably large and their magnitude cannot be detected.

Известно устройство азимутальной ориентации, содержащее основание, блок азимутальной ориентации объекта, выполненный в виде установленных в корпусе двух соосных противоположно вращающихся, нереверсивных лопастных винтов со скрепленными с ними модуляторами света и вертикальной осью вращения, совмещенной с осью, проходящей через точку подвеса основания, и блок фиксации моментов совмещения модуляторов света с диаметральной плоскостью корпуса, двухканальный блок обработки с переключателем, генератором тактовых импульсов, делителем частоты, сумматором и регистром и последовательно соединенные дешифратор и индикатор [2]
Его недостатком является возрастание погрешностей при наличии углов крена и дифферента основания устройства, что ограничивает область его применения условиями, когда такие возмущения пренебрежимо малы, либо с целью уменьшения их использовать гиростабилизированные платформы, что усложняет конструкцию устройства, увеличивает массу и стоимость его, как за счет этих дополнительных устройств, так и за счет используемых для этого энергоносителей и расхода энергии.
A device of azimuthal orientation is known, comprising a base, an object azimuthal orientation unit made in the form of two coaxially opposed, non-reversible blade screws mounted in the housing with light modulators attached to them and a vertical axis of rotation combined with an axis passing through the suspension point of the base, and a unit fixing the moments of combining light modulators with the diametrical plane of the body, a two-channel processing unit with a switch, a clock generator, a clock divider Toty, the adder and the register and the decoder serially connected and the [2]
Its disadvantage is an increase in errors in the presence of roll angles and trim of the base of the device, which limits the scope of its application to conditions when such disturbances are negligible, or in order to reduce them, use gyro-stabilized platforms, which complicates the design of the device, increases its weight and cost, as due to of these additional devices, and due to the energy carriers used for this and energy consumption.

Целью изобретения является повышение точности измерений за счет уменьшения влияния ошибок, обусловленных наклонами и вибрацией основания. The aim of the invention is to increase the accuracy of measurements by reducing the influence of errors due to slopes and vibration of the base.

Цель изобретения достигается тем, что оно снабжено двумя блоками угловой ориентации, двумя дополнительными двухканальными блоками обработки и двумя исполнительными механизмами углового перемещения основания в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, каждый из которых подключен к выходу регистра соответствующего блока угловой ориентации, при этом блоки угловой ориентации выполнены идентично блоку азимутальной ориентации, оси вращения их лопастных винтов ортогональны между собой и осью вращения лопастных винтов блока азимутальной ориентации, а регистры каждого двухканального блока обработки подключены к введенному блоку вычисления и введения поправок на наклон, выход которого по дключен к дешифратору. The purpose of the invention is achieved in that it is equipped with two blocks of angular orientation, two additional two-channel processing units and two actuators for angular movement of the base in two mutually perpendicular planes, each of which is connected to the register output of the corresponding block of angular orientation, while the blocks of angular orientation are identical azimuthal orientation unit, the axis of rotation of their blade screws are orthogonal to each other and the axis of rotation of the blade screws of the azimuthal block orientation, and the registers of each two-channel processing unit are connected to the input unit for calculating and introducing corrections for the slope, the output of which is connected to the decoder.

На фиг. 1 представлена структурная схема измерительного канала азимута; на фиг. 2 блок чувствительных элементов канала азимута нереверсивных лопастных винтов; на фиг. 3 структурная схема формирователя импульсов; на фиг. 4 временные диаграммы работы формирователя импульсов; на фиг. 5 структурная схема блока привязки; на фиг. 6 временные диаграммы блока привязки; на фиг. 7 структурная схема инвертора кода; на фиг. 8 структурная схема каналов измерения углов отклонения азимута, крена и дифферента основания от исходных; на фиг. 9 функциональная схема вычислительного устройства; на фиг. 10 блок-схема алгоритма обработки информации в вычислительном устройстве. In FIG. 1 is a structural diagram of an azimuth measuring channel; in FIG. 2 block of sensitive elements of the azimuth channel of non-reversible blade propellers; in FIG. 3 block diagram of the pulse shaper; in FIG. 4 timing diagrams of the pulse shaper; in FIG. 5 block diagram of the binding unit; in FIG. 6 timing diagrams of the binding block; in FIG. 7 block diagram of the code inverter; in FIG. 8 is a structural diagram of channels for measuring the angles of deviation of the azimuth, roll and trim of the base from the original; in FIG. 9 is a functional diagram of a computing device; in FIG. 10 is a block diagram of an information processing algorithm in a computing device.

Устройство для определения угловой ориентации содержит шесть идентичных измерительных каналов, поэтому цифры с индексами, содержащиеся в скобках, обозначают элементы и узлы пяти дополнительных каналов. Поскольку имеются элементы, функционирующие в единственном числе в составе двух каналов, число индексов уменьшается в таких случаях до трех, а в случаях, когда элемент содержится в устройстве в единственном числе, индексы отсутствуют. The device for determining the angular orientation contains six identical measuring channels, so the numbers with indices in brackets indicate the elements and nodes of five additional channels. Since there are elements functioning in the singular in the composition of two channels, the number of indices is reduced in such cases to three, and in cases where the element is contained in the device in the singular, there are no indices.

Устройство для определения угловой ориентации содержит чувствительные элементы 1, (12) с вертикальной осью вращения, I3(I4) с горизонтальной осью вращения, совпадающей с перпендикулятором к осевому сечению объекта, а 15(I6) тоже с горизонтальной осью вращения, но совпадающей с осевым сечением объекта, формирователи 21, (22, 23, 24, 25, 26) импульсов, блоки 31 (32-36), привязки, реверсивные счетчики 41(42-46), инверторы 51 (52-56) кода и регистры 61 (62-66), а также общие для двух каналов переключатели 71 (72 и 73) генератор 8 тактовых импульсов, делитель 91 (92 и 93) частоты, сумматоры 101 (102 и 103), регистры 111 (112 и 113), дешифратор 12, индикатор 13 и вычислительное устройство 43.The device for determining the angular orientation contains the sensing elements 1, (1 2 ) with a vertical axis of rotation, I 3 (I 4 ) with a horizontal axis of rotation coinciding with the perpendicular to the axial section of the object, and 1 5 (I 6 ) also with a horizontal axis of rotation , but coinciding with the axial section of the object, formers 2 1 , (2 2 , 2 3 , 2 4 , 2 5 , 2 6 ) pulses, blocks 3 1 (3 2 -3 6 ), bindings, reversible counters 4 1 (4 2 -4 6 ), inverters 5 1 (5 2 -5 6 ) codes and registers 6 1 (6 2 -6 6 ), as well as switches 7 1 (7 2 and 7 3 ) common to the two channels, 8 clock pulses generator, divider 9 1 (9 2 and 9 3 ) frequencies, adders 10 1 (10 2 and 10 3 ), registers 11 1 (11 2 and 11 3 ), decoder 12, indicator 13 and computing device 43.

Каждый формирователь 21 (22-26) импульсов (фиг. 3) состоит из триггеров Шмитта 141 (142-146), делителей 151 (152-156) частоты, инверторов 161 (162-166), двухвходовых элементов И-НЕ 171 (172-176), четырехвходовых элементов И-НЕ 181 (182-186), триггеров 191 (192-196), двухвходовых логических элементов И-НЕ 201 (202-206), инверторов 211(212-216), триггеров 221-231 (222-232, 223-233, 224-234, 225-235, 225-235, 226-236), элементов
И-НЕ 241(242-246), инверторов 251(252-256), триггеров 261-271 (262-272,
263-273, 264-274, 265-275, 266-276) и элементов И-НЕ 281 (282-286). Блок привязки (фиг. 5) состоит из инверторов 291 (292-296) D-триггеров 301 (302-306), триггеров 311(312-316) и элементов И-НЕ 321(322-326), 331
(332-336), 341 (342-346).
Each driver 2 1 (2 2 -2 6 6 ) pulses (Fig. 3) consists of Schmitt triggers 14 1 (14 2 -14 6 ), frequency dividers 15 1 (15 2 -15 6 ), inverters 16 1 (16 2 - 16 6 ), two-input I-NOT elements 17 1 (17 2 -17 6 ), four-input I-NOT elements 18 1 (18 2 -18 6 ), triggers 19 1 (19 2 -19 6 ), two-input logic elements I- NOT 20 1 (20 2 -20 6 ), inverters 21 1 (21 2 -21 6 ), triggers 22 1 -23 1 (22 2 -23 2 , 22 3 -23 3 , 22 4 -23 4 , 22 5 - 23 5 , 22 5 -23 5 , 22 6 -23 6 ), elements
AND-NOT 24 1 (24 2 -24 6 ), inverters 25 1 (25 2 -25 6 ), triggers 26 1 -27 1 (26 2 -27 2 ,
26 3 -27 3 , 26 4 -27 4 , 26 5 -27 5 , 26 6 -27 6 ) and I-NOT 28 1 elements (28 2 -28 6 ). The binding unit (Fig. 5) consists of inverters 29 1 (29 2 -29 6 ) D-flip-flops 30 1 (30 2 -30 6 ), triggers 31 1 (31 2 -31 6 ) and I-NOT 32 1 elements ( 32 2 -32 6 ), 33 1
(33 2 -33 6 ), 34 1 (34 2 -34 6 ).

Каждый инвертор 51 (52-56) кода (фиг. 7) состоит из триггеров 351(352-356), инверторов 361 (362-366), и элементов И-НЕ 371 (372-376),
381(382-386), 391 (392-396).
Each inverter 5 1 (5 2 -5 6 ) code (Fig. 7) consists of triggers 35 1 (35 2 -35 6 ), inverters 36 1 (36 2 -36 6 ), and NAND elements 37 1 (37 2 -37 6 ),
38 1 (38 2 -38 6 ), 39 1 (39 2 -39 6 ).

На корпусе устройства установлены (фиг. 2) фотоприемники 401(402-406) шести измерительных каналов, осветитель 41, а на нереверсивных лопастных винтах 1 соответственно отражатели 421 (422-426).On the device’s body are installed (Fig. 2) photodetectors 40 1 (40 2 -40 6 ) of six measuring channels, a illuminator 41, and reflectors 42 1 (42 2 -42 6 ), respectively, on the non-reversible blade screws 1.

Вычислительное устройство 43 (фиг. 9) содержит центральный процессор 44, постоянное запоминающее устройство 45, оперативное запоминающее устройство 46, генератор тактовых импульсов 47, системный контроллер 48 и дешифраторы выбора устройств 49-53, буферное устройство 54, параллельные интерфейсы 55-57, а также три шины 58-60 (соответственно шину данных, шину команд и шину адреса). Computing device 43 (Fig. 9) contains a central processor 44, read-only memory 45, random access memory 46, clock generator 47, system controller 48 and device selection decoders 49-53, buffer device 54, parallel interfaces 55-57, and also three buses 58-60 (respectively, data bus, command bus and address bus).

Устройство для определения угловой ориентации работает следующим образом. A device for determining the angular orientation works as follows.

Чувствительные элементы 11 (12-16) под действием набегающего потока вращаются во встречных направлениях, фиксируя в момент совмещения каждой пары величину угла отклонения объекта в соответствующей плоскости в трех ортогонально расположенных плоскостях. Для фиксации момента совмещения чувствительных элементов с диаметральной плоскостью прибора (и двух других осей объекта) используются фотоприемники 401 (402, 403, 404, 405, 406) и отражатели 421 (422-426), прикрепленные к чувствительным элементам 11 (12-16) Сигналы фотоприемников поступают в формирователи 21(22-26), на триггеры 141 (142-146), Шмитта, преобразующие их в импульсы с крутыми фронтами, что необходимо для надежной работы цифровых элементов всего устройства, далее сигналы поступают на делители 151(152-156) частоты и логические элементы И-НЕ 171 (172-176). Выходы делителей 151 (152-156) также подаются на логические элементы И-НЕ 171(172-176). С помощью переключателей 71 (72, 73) выбирают один из четырех вентилей, входящих в состав логических элементов И-НЕ 171 (172-176), подавая на вход инверторов 161 (162-166), потенциал, соответствующий уровню логического нуля. При положении "1" переключателей 71 (72 и 73) на выходе логических элементов И-НЕ 181 (182-185, 186), появляются импульсы триггеров 141 (142-146) Шмитта. С выходов элементов И-НЕ 181(182-186) сигналы "строб" поступают на блоки 31 (32-36) привязки и, для последующего формирования сигналов, на входы триггеров 191 (192-196).Sensitive elements 1 1 (1 2 -1 6 ) under the influence of the incident flow rotate in opposite directions, fixing at the moment of matching each pair the value of the angle of deviation of the object in the corresponding plane in three orthogonally located planes. To capture the moment of alignment of the sensitive elements with the diametrical plane of the device (and two other axes of the object), photodetectors 40 1 (40 2 , 40 3 , 40 4 , 40 5 , 40 6 ) and reflectors 42 1 (42 2 -42 6 ) are used, attached to the sensitive elements 1 1 (1 2 -1 6 ) The signals of the photodetectors are sent to the drivers 2 1 (2 2 -2 6 6 ), to the triggers 14 1 (14 2 -14 6 ), Schmitt, which convert them to pulses with steep fronts, which necessary for reliable operation of the digital elements of the entire device, then the signals are fed to frequency dividers 15 1 (15 2 -15 6 ) and logical elements AND-NOT 17 1 ( 17 2 -17 6 ). The outputs of the dividers 15 1 (15 2 -15 6 ) are also fed to the logical elements AND-NOT 17 1 (17 2 -17 6 ). Using the switches 7 1 (7 2 , 7 3 ), select one of the four gates that make up the AND-NOT 17 1 (17 2 -17 6 ) logic elements, applying 16 1 (16 2 -16 6 ) to the input of the inverters potential corresponding to the level of logical zero. With the "1" position of the switches 7 1 (7 2 and 7 3 ) at the output of the AND-NOT 18 1 (18 2 -18 5 , 18 6 ) logic elements, Schmitt trigger pulses 14 1 (14 2 -14 6 ) appear. From the outputs of the AND-NOT 18 1 (18 2 -18 6 ) elements, the strobe signals are sent to the 3 1 (3 2 -3 6 ) signal blocks and, for the subsequent formation of the signals, to the inputs of the triggers 19 1 (19 2 -19 6 )

С помощью логических элементов И-НЕ 201 (202-206), 241 (242-246), триггеров 221-231 (222-232, 223-233, 224-234, 225-235, 226-236) и инверторов 211 (212-216) формируется сигнал "запись", соответствующий фронту сигнала "строб", а с помощью инверторов 251 (252-256), триггеров 261-271 (262-272, 263-273, 264-274, 265-275, 266-276) и элементов И-НЕ 281 (282, 283, 284, 285, 286), формируется сигнал "Сброс", соответствующий срезу сигнала "Строб". Сигнал "Запись" поступает в регистры 61 (62-66) и приводит к записи кода, поступающего на информационные входы регистров 61 (62-66). Сигнал "Сброс" поступает на реверсивные счетчики 41 (42-46) и инверторы 51 (52, 53, 54, 55, 56) кода и служит для установки реверсивных счетчиков 41 (42, 43, 44, 45, 46) и инверторов 51 (52-56) кода в исходное состояние. Сигнал "Строб" поступает на блоки 31 (32-36) привязки, на второй вход которого подаются импульсы генератора 8 тактовых импульсов.Using the logical elements AND-NOT 20 1 (20 2 -20 6 ), 24 1 (24 2 -24 6 ), triggers 22 1 -23 1 (22 2 -23 2 , 22 3 -23 3 , 22 4 -23 4 , 22 5 -23 5 , 22 6 -23 6 ) and inverters 21 1 (21 2 -21 6 ) a “record” signal is generated corresponding to the edge of the “strobe” signal, and using inverters 25 1 (25 2 -25 6 ), triggers 26 1 -27 1 (26 2 -27 2 , 26 3 -27 3 , 26 4 -27 4 , 26 5 -27 5 , 26 6 -27 6 ) and I-NOT 28 1 elements (28 2 , 28 3 , 28 4 , 28 5 , 28 6 ), the “Reset” signal is generated, corresponding to the “Strobe” signal slice. The signal "Record" is received in the registers 6 1 (6 2 -6 6 ) and leads to the recording of the code received at the information inputs of the registers 6 1 (6 2 -6 6 ). The “Reset” signal is fed to reversible counters 4 1 (4 2 -4 6 ) and inverters 5 1 (5 2 , 5 3 , 5 4 , 5 5 , 5 6 ) codes and is used to install reversible counters 4 1 (4 2 , 4 3 , 4 4 , 4 5 , 4 6 ) and inverters 5 1 (5 2 -5 6 ) of the code to the initial state. The signal "Strobe" is supplied to blocks 3 1 (3 2 -3 6 ) bindings, the second input of which is supplied by the pulses of the generator 8 clock pulses.

На выходе блоков 31 (32-36) привязки формируются пачки импульсов генератора 8 тактовых импульсов, длительность этих пачек равна интервалам времени между импульсами на выходе элементов И-НЕ 181(182-186). С выходов блоков привязки эти пачки импульсов поступают поочередно на выходы сложения и вычитания реверсивных счетчиков 41(42-46), которые затем устанавливаются в нулевое состояние сигналом "Сброс" формирователей импульсов 21 (22-26) из каждого второго импульса с выхода элементов И-НЕ 181 (182-186).At the output of the blocks 3 1 (3 2 -3 6 ) bindings, pulse packets of the generator of 8 clock pulses are formed, the duration of these packets is equal to the time intervals between pulses at the output of the AND-NOT 18 1 elements (18 2 -18 6 ). From the outputs of the binding units, these pulse packets are fed alternately to the outputs of addition and subtraction of the reverse counters 4 1 (4 2 -4 6 ), which are then set to zero by the “Reset” signal of the pulse shapers 2 1 (2 2 -2 6 6 ) from every second pulse from the output of AND-NOT elements 18 1 (18 2 -18 6 ).

После обнуления реверсивных счетчиков 41 (42-46) в них снова подсчитывается первая пачка импульсов, пришедшая после сигнала "Сброс" в режиме сложения, а вторая пачка в режиме вычитания. В результате к приходу следующего сигнала "Сброс" реверсивные счетчики 41 (42-46) содержат код разности пачек импульсов. Работа четных измерительных каналов (2, 4 и 6) идентична работе нечетных (1, 3 и 5) за единственным исключением их чувствительные элементы (12, 44 и 16) вращаются в направлении, противоположном направлению вращения чувствительных элементов (11, 13 и 15).After zeroing the reversing counters 4 1 (4 2 -4 6 ), they again count the first burst of pulses, which came after the “Reset” signal in the addition mode, and the second burst in the subtraction mode. As a result, by the arrival of the next “Reset” signal, the reversible counters 4 1 (4 2 -4 6 ) contain the code of the difference of the bursts of pulses. The work of even measuring channels (2, 4 and 6) is identical to the work of odd (1, 3 and 5) with the only exception, their sensitive elements (1 2 , 4 4 and 1 6 ) rotate in the direction opposite to the direction of rotation of the sensitive elements (1 1 , 1 3 and 1 5 ).

При неподвижном подвесе чувствительных элементов обе пачки импульсов равны по длительности, следовательно, в реверсивных счетчиках 41 (42-46) после цикла "Сложение-вычитание" двух пачек импульсов записывается код нуля. При развороте подвесов чувствительных элементов 11 (12-16) пачки импульсов отличаются в зависимости от направления разворота либо одна больше, либо другая. После цикла измерения в реверсивных счетчиках 41 (42-46) образуется код, соответствующий углу разворота подвеса чувствительного элемента 11 (12-16) в соответствующей плоскости измерений. Полученные коды поступают на инверторы 51 (52-56) кода, на них же поступают сигналы "Перенос" счетчиков 41 (42-46) и "Сброс" формирователей 21 (22-26). В зависимости от наличия или отсутствия сигналов "Перенос" счетчиков 41 (42-46) инверторы 51 (52-56) кода либо инвертируют, либо не инвертируют коды счетчиков 41 (42-46). После этого коды поступают на регистры 61 (62-66) и с помощью сигналов "Запись", поступающих с формирователей 21 (22-26), записываются в него. Таким образом, в регистры 61 (62-66) записываются для каждой пары коды, одинаковые по величине, но противоположные по знаку. В сумматорах 101(102 и 103) коды четных измерительных каналов вычитаются из кодов нечетных измерительных каналов. Следовательно, в регистры 111 (112 и 113) индикации с сумматоров 101 (102 и 103) поступают удвоенные значения углов поворота подвеса (корпуса). Делители 91 (92 и 93) частоты обеспечивают необходимую частоту смены информации на индикаторе 13. Коды измеренных величин с трех каналов устройства (фиг. 10) поступают на параллельные интерфейсы 55 и 56. Программа работы вычислительного устройства 43 содержит команды опроса интерфейсов 55 и 56, во время которых каждый канал передает коды измеренных величин на шину данных 58 и через нее в оперативное запоминающее устройство 46. Измерительные каналы опрашиваются поочередно, коды запоминаются в оперативном запоминающем устройстве 46 на время обработки результатов измерений трех парных каналов устройства. После ввода кодов вычислительное устройство переходит к анализу введенных величин, по результатам которого обработка полученной информации производится по упрощенной или полной формуле.When the suspension of the sensing elements is stationary, both pulse packets are equal in duration, therefore, in the reverse counters 4 1 (4 2 -4 6 ), after the cycle “Addition-subtraction” of two pulse packets, a zero code is recorded. When turning suspensions of sensitive elements 1 1 (1 2 -1 6 ), the pulse packets differ depending on the direction of the turn, either one more or the other. After the measurement cycle in the reversing counters 4 1 (4 2 -4 6 ), a code is generated corresponding to the angle of the suspension of the sensing element 1 1 (1 2 -1 6 ) in the corresponding measurement plane. The received codes are sent to the inverters 5 1 (5 2 -5 6 ) of the code, they also receive the signals “Transfer” of the counters 4 1 (4 2 -4 6 ) and “Reset” of the formers 2 1 (2 2 -2 6 6 ). Depending on the presence or absence of “Transfer” signals of the 4 1 (4 2 -4 6 6 ) counters, the 5 1 (5 2 -5 6 ) code inverters either invert or do not invert the 4 1 (4 2 -4 6 ) counter codes. After that, the codes are sent to the registers 6 1 (6 2 -6 6 ) and using the “Record” signals coming from the formers 2 1 (2 2 -2 6 6 ), they are written to it. Thus, in registers 6 1 (6 2 -6 6 ), for each pair, codes are written that are identical in magnitude but opposite in sign. In adders 10 1 (10 2 and 10 3 ), the codes of the even measuring channels are subtracted from the codes of the odd measuring channels. Therefore, in the registers 11 1 (11 2 and 11 3 ) of the indication from the adders 10 1 (10 2 and 10 3 ), doubled values of the angles of rotation of the suspension (body) are received. Frequency dividers 9 1 (9 2 and 9 3 ) provide the necessary frequency of information change on indicator 13. Codes of measured values from three channels of the device (Fig. 10) are sent to parallel interfaces 55 and 56. The program of work of computing device 43 contains commands for interrogating interfaces 55 and 56, during which each channel transmits the codes of the measured values to the data bus 58 and through it to the random access memory 46. The measuring channels are interrogated alternately, the codes are stored in the random access memory 46 for the duration of the processing measurement results of three paired channels of the device. After entering the codes, the computing device proceeds to the analysis of the entered values, according to the results of which the processing of the received information is carried out according to a simplified or complete formula.

Исправленные значения, преобразованные в двоично-десятичные коды, через интерфейс 57 выдаются на индикацию, например, на индикатор 13, хотя в ряде случаев (например, в автономных измерительных приборах) удобнее может оказаться индикация в печатном виде. Corrected values converted to binary decimal codes are displayed via an interface 57 for display, for example, indicator 13, although in some cases (for example, in stand-alone measuring instruments) a printed display may be more convenient.

При невысоких требованиях к точности ориентации карданова погрешность в азимутальной плоскости вычисляется по формуле
γ Ψк θк, где γ- карданова погрешность;
Ψк θк углы крена и дифферента в системе, связанной с объектом (для корабля в корабельной системе).
With low requirements for the accuracy of the Cardan orientation, the error in the azimuthal plane is calculated by the formula
γ Ψ k θ k, where γ is the cardan error;
Ψ to θ to the angles of heel and trim in the system associated with the object (for a ship in the ship system).

Это существенно уменьшает объем вычислений в блоке 43. This significantly reduces the amount of computation in block 43.

При более высоких требованиях к точности вычисления осуществляют по формуле
sin γ sin Ψк sin θк, Вычисление поправок для других плоскостей измеряемых углов осуществляется по аналогичным формулам.
With higher requirements for accuracy, the calculations are carried out according to the formula
sin γ sin Ψ k sin θ k, Calculation of corrections for other planes of the measured angles is carried out according to similar formulas.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛОВОЙ ОРИЕНТАЦИИ объекта, содержащее основание, блок азимутальной ориентации, выполненный в виде установленных в корпусе двух соосных противоположно вращающихся нереверсивных лопастных винтов со скрепленными с ними модуляторами света и вертикальной осью вращения, совмещенной с осью, проходящей через точку подвеса основания, и блока фиксации моментов совмещения модуляторов света с диаметральной плоскостью корпуса, двухканальный блок обработки с переключателем, генератором тактовых импульсов, делителем частоты, сумматором и регистром, и последовательно соединенные дешифратор и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения влияния ошибок, обусловленных наклонами и вибрацией, оно снабжено двумя блоками угловой ориентации, двумя дополнительными двухканальными блоками обработки и двумя исполнительными механизмами углового перемещения основания в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, каждый из которых подключен к входу регистра соответствующего блока угловой ориентации, при этом блоки угловой ориентации выполнены идентично блоку азимутальной ориентации, оси вращения их лопастных винтов ортогональны между собой и с осью вращения лопастных винтов блока азимутальной ориентации, а регистры каждого двухканального блока обработки подключены к введенному блоку вычисления и введения поправок за наклон, выход которого подключен к дешифратору. A DEVICE FOR DETERMINING ANGULAR ORIENTATION of an object, containing a base, an azimuthal orientation unit, made in the form of two coaxially opposed non-reversing blade screws mounted in the housing with light modulators attached to them and a vertical axis of rotation combined with an axis passing through the suspension point of the base and the block fixing the moments of combining light modulators with the diametrical plane of the body, a two-channel processing unit with a switch, a clock generator, a divider frequency, adder and register, and decryptor and indicator connected in series, characterized in that, in order to improve accuracy by reducing the influence of errors caused by tilting and vibration, it is equipped with two angular orientation units, two additional two-channel processing units and two angular actuators displacements of the base in two mutually perpendicular planes, each of which is connected to the register input of the corresponding block of angular orientation, while the blocks of angular orientation tation unit formed identically to the azimuthal orientation of the axis of rotation of the rotary screws are orthogonal to each other and with the axis of rotation of the rotary screws azimuthal orientation of the block, and registers of each two-channel processing unit connected to the computing unit entered and introducing corrections for tilt, the output of which is connected to the decoder.
SU4799909 1990-03-06 1990-03-06 Device for determination of angular orientation RU2047837C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4799909 RU2047837C1 (en) 1990-03-06 1990-03-06 Device for determination of angular orientation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4799909 RU2047837C1 (en) 1990-03-06 1990-03-06 Device for determination of angular orientation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2047837C1 true RU2047837C1 (en) 1995-11-10

Family

ID=21500711

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4799909 RU2047837C1 (en) 1990-03-06 1990-03-06 Device for determination of angular orientation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2047837C1 (en)

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Блинов И.А. и др. Электронавигационные приборы. М.: Транспорт, 1973, с.45-50. *
2. Авторское свидетельство СССР N 1563202, кл. G 01P /06, 1987. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3875388A (en) Modular system for evaluating sailboat performance
US4240069A (en) Angle coder with variable input angle
US4466189A (en) Angle measuring device
CN109343072A (en) Laser range finder
US3071976A (en) Control apparatus
RU2047837C1 (en) Device for determination of angular orientation
JPH0247448Y2 (en)
RU2523736C1 (en) Measurement of dihedral angles at mirror-prismatic elements and device to this end
RU2042113C1 (en) Device for determination of azimuthal orientation
GB1466471A (en) Optical digistising system
US4533250A (en) Readout apparatus for a ring laser angular rate sensor
US3427108A (en) Electro-optical apparatus for monitoring rotational movement of a body
US3391568A (en) Navigation system
GB1086539A (en) Improvements in or relating to gyroscopic instruments
GB2040454A (en) Doppler log
RU1586424C (en) Flash optical indicator
JPH02155024A (en) Three-dimensional coordinate input device and its position indicator
SU1153395A1 (en) Device for converting turn angle of pointers to code
US5606414A (en) Interferometric ship's heading reference system
SU1359368A1 (en) Apparatus for determining cloth density
RU2011169C1 (en) Carrier-less inertial navigation system
SU587325A1 (en) Polarization device for measuring the twisting angles of objects
RU2020505C1 (en) Airborne radio direction finder
SU1089407A1 (en) Autocollimator
US3230821A (en) Optical means for measuring slow angular rates of rotation