RU2153152C1 - Method of correction of gyroscopic compass - Google Patents

Method of correction of gyroscopic compass Download PDF

Info

Publication number
RU2153152C1
RU2153152C1 RU99106470A RU99106470A RU2153152C1 RU 2153152 C1 RU2153152 C1 RU 2153152C1 RU 99106470 A RU99106470 A RU 99106470A RU 99106470 A RU99106470 A RU 99106470A RU 2153152 C1 RU2153152 C1 RU 2153152C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
platform
current
vertical
gyrocompass
horizontal
Prior art date
Application number
RU99106470A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.А. Морозов
М.Б. Мафтер
В.Н. Куликов
Original Assignee
Открытое акционерное общество Пермская научно-производственная приборостроительная компания
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 Открытое акционерное общество Пермская научно-производственная приборостроительная компания filed Critical Открытое акционерное общество Пермская научно-производственная приборостроительная компания
Priority to RU99106470A priority Critical patent/RU2153152C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2153152C1 publication Critical patent/RU2153152C1/en

Links

Landscapes

  • Gyroscopes (AREA)

Abstract

FIELD: navigational instrumentation, determination and compensation for latitude error of two-mode single- gyroscope course indicators-gyroscopic compasses. SUBSTANCE: after spinning of gyroscope and its holding for the course of time necessary to achieve steady-state thermal and electrical condition platform is so turned around vertical axis that horizontal sensitivity axis of gyroscopic compass is directed to north. Mode of gyroazimuth is set. Current realizing maximum spin rate of platform in azimuth is supplied to horizontal torque generator. Current in vertical torque generator proportional to angular spin rate of platform around horizontal axis is measured. Current of initial value but of opposite sign realizing opposite angular spin rate of platform in azimuth is supplied to horizontal torque generator. Current in vertical torque generator proportional to new angular spin rate of platform around horizontal axis is measured in vertical torque generator. Correction is computed and error compensation current is supplied to vertical torque generator. EFFECT: increased precision of gyroscopic compass thanks to compensation for latitude error. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области навигационного приборостроения и может быть использовано для определения и компенсации широтной погрешности двухрежимных одногироскопных курсоуказателей - гирокомпасов (ГК). The invention relates to the field of navigation instrumentation and can be used to determine and compensate for the latitudinal error of two-mode single-gyro direction indicators - gyro compasses (GK).

Целью изобретения является повышение точности определения и компенсации широтной погрешности двухрежимного гирокурсоуказателя. The aim of the invention is to improve the accuracy of determining and compensating for the latitudinal error of the dual-mode gyro course indicator.

Известен способ коррекции ГК, заключающийся в запуске ГК, выдержке его в течение времени, необходимого для достижения устойчивого теплового и электрического состояния, сравнении курса ГК с истинным курсом стенда или полученным, например, пеленгованием известного ориентира; формировании поправки, равной разности курсов и добавлении ее к выходному курсу ГК [1]. There is a known method of correcting HA, which consists in starting the HA, holding it for the time necessary to achieve a stable thermal and electric state, comparing the HA course with the true stand rate or obtained, for example, direction finding of a known landmark; the formation of an amendment equal to the difference in rates and adding it to the exit rate of the Civil Code [1].

Недостатком способа является возникновение дополнительных погрешностей, связанных, например, с изменением широты места плавания. Погрешность гирокомпаса ΔK в определении истинного курса можно представить формулой

Figure 00000002

где φ - широта места,
P - восточный дрейф ГК,
U - скорость вращения Земли,
ΔC - ошибка съема,
Δtgφ - широтная погрешность,
При изменении широты с северной на южную возникает дополнительная погрешность ΔKg гирокомпаса, равная удвоенной первоначальной широтной погрешности:
Figure 00000003

Figure 00000004

где
Figure 00000005
погрешность гирокомпаса при φю ,
φc - северная широта,
φю - южная широта,
φo - абсолютное значение широты места.The disadvantage of this method is the occurrence of additional errors associated, for example, with a change in the latitude of the place of navigation. The error of the gyrocompass ΔK in determining the true course can be represented by the formula
Figure 00000002

where φ is the latitude of the place,
P is the eastern drift of the GK,
U is the speed of rotation of the Earth,
ΔC - removal error,
Δtgφ - latitudinal error,
When changing latitude from north to south, an additional error ΔKg of the gyrocompass arises, equal to twice the original latitudinal error:
Figure 00000003

Figure 00000004

Where
Figure 00000005
gyrocompass error in φ th,
φ c - north latitude,
φ Yu - south latitude,
φ o - the absolute value of the latitude of the place.

В существующих ГК типа ГКУ-1, ГКУ-2, ГЮЙС величина отклонения горизонтальной оси чувствительности может достигать 10o-15o, что порождает дополнительную ошибку курса, ΔKg= (0,3°-0,5°)•tgφo, т.е. на умеренной широте 45o дополнительная погрешность составит 0,3o-0,5o.In existing GCs such as GKU-1, GKU-2, GYUYS, the deviation of the horizontal axis of sensitivity can reach 10 o -15 o , which gives rise to an additional course error, ΔK g = (0.3 ° -0.5 ° ) • tgφ o , those. at moderate latitude 45 o additional error will be 0.3 o -0.5 o .

Целью изобретения является повышение точности ГК за счет определения и компенсации широтной погрешности. The aim of the invention is to increase the accuracy of the HA by identifying and compensating for latitudinal error.

Поставленная цель достигается тем, что после запуска ГК и выдержки его в течение времени, необходимого для достижения установившегося теплового и электрического состояния, разворачивают платформу ГК вокруг вертикальной оси так, чтобы горизонтальная ось чувствительности ГК была направлена на север, затем включают режим гироазимута, подают на горизонтальный датчик момента гироблока ток, реализующий максимальную скорость вращения платформы ГК в азимуте, измеряют ток в вертикальном датчике момента, пропорциональный угловой скорости вращения платформы ГК вокруг горизонтальной оси Ωr1, подают в горизонтальный датчик момента первоначальный ток, но обратного знака, реализующий противоположную угловую скорость вращения в азимуте
B2= -ΩB1= ΩB,
измеряют ток в вертикальном датчике момента, пропорциональный новой угловой скорости вращения платформы ГК вокруг горизонтальной оси Ωr2, вычисляют невыставку (отклонение) Δ по формуле

Figure 00000006

где Ωr1 - угловая скорость платформы вокруг горизонтальной оси,
Ωr2 - новая угловая скорость платформы вокруг горизонтальной оси,
ΩB - угловая скорость платформы в азимуте,
вычисляют компенсационную поправку в виде тока по формуле
Figure 00000007

где Kgm - передаточный коэффициент датчика момента по току,
H - кинетический момент,
подают ток Ik на вертикальный датчик момента ГК.This goal is achieved by the fact that after starting the HA and holding it for the time necessary to achieve a steady thermal and electrical state, deploy the HA platform around the vertical axis so that the horizontal axis of the sensitivity of the HA is directed to the north, then turn on the gyro azimuth mode, serves a horizontal gyro unit torque sensor current, which realizes the maximum rotation speed of the GC platform in azimuth, measures the current in a vertical torque sensor proportional to the angular velocity of eniya HA platform about a horizontal axis Ω r1, fed to a horizontal torque sensor initial current, but opposite sign, which implements the opposite angular velocity in azimuth
+ Ω B2 = -Ω B1 = Ω B ,
measure the current in the vertical moment sensor, proportional to the new angular velocity of the GC platform rotation around the horizontal axis Ω r2 , calculate the non-alignment (deviation) Δ by the formula
Figure 00000006

where Ω r1 is the angular velocity of the platform around the horizontal axis,
Ω r2 is the new angular velocity of the platform around the horizontal axis,
Ω B is the angular velocity of the platform in azimuth,
calculate the compensation correction in the form of current according to the formula
Figure 00000007

where K gm - gear ratio of the torque sensor current,
H is the kinetic moment,
supply current I k to the vertical torque sensor GK.

Теоретическое обоснование предлагаемого способа заключается в следующем. В режиме гироазимута ток в вертикальном датчике момента пропорционален угловой скорости платформы ГК вокруг горизонтальной оси:
Ωr= U•cosφ•sink+P+ΩВ•Δ (5),
где ΩB - угловая скорость платформы ГК в азимуте,
k - значение курса.
The theoretical rationale for the proposed method is as follows. In the gyro azimuth mode, the current in the vertical moment sensor is proportional to the angular velocity of the HA platform around the horizontal axis:
Ω r = U • cosφ • sink + P + Ω B • Δ (5),
where Ω B is the angular velocity of the HA platform in azimuth,
k is the course value.

Задавая разное движение в азимуте на курсе k = 90o и измеряя токи в вертикальном датчике момента или угловые скорости платформы вокруг горизонтальной оси, получаем два уравнения:
Ωr1= U•cosφ+P+ΩВ•Δ (6),
Ωr2= U•cosφ+P-ΩВ•Δ (7),
из которых находится величина невыставки:

Figure 00000008

Установка платформы ГК на румб 90o осуществляется либо вручную, либо подачей большого тока в горизонтальный датчик момента ГК, либо подачей слабого сигнала в усилитель азимутальной следящей ГК. Для определения поправки с точностью 0,005o/ч достаточно установить платформу на север с погрешностью 1-2o.By asking different movements in azimuth on the course k = 90 o and measuring currents in a vertical moment sensor or the angular velocity of the platform around a horizontal axis, we obtain two equations:
Ω r1 = U • cosφ + P + Ω B • Δ (6),
Ω r2 = U • cosφ + P-Ω V • Δ (7),
of which the value of the non-exhibition is found:
Figure 00000008

The GC platform is installed on the 90 ° rumb either manually or by applying a large current to the horizontal GC moment sensor, or by supplying a weak signal to the azimuthal tracking GC amplifier. To determine the correction with an accuracy of 0.005 o / h, it is enough to set the platform to the north with an error of 1-2 o .

Операции способа, связанные с определением невыставки, реализуются инструкцией по регулировке и калибровке ГК при его изготовлении, а операция формирования поправки реализуется в конструкции ГК путем подачи на вертикальный датчик момента дополнительной составляющей тока, пропорциональной широтной поправке. The operations of the method associated with the determination of the failure are implemented by the instructions for adjusting and calibrating the HA at its manufacture, and the correction operation is implemented in the HA design by applying an additional current component proportional to the latitudinal correction to the vertical sensor.

Предложенный способ может быть реализован, например, в конструкции гирокомпаса, структура которого представлена на чертеже блок-схемой. The proposed method can be implemented, for example, in the construction of a gyrocompass, the structure of which is presented in the drawing by a block diagram.

Гирокомпас содержит:
- платформу 1
- гироскоп 2
- вертикальный и горизонтальный датчики момента 3, 4
- датчик угла 5
- электронный блок 6
- пульт оператора 7
- акселерометр 8.
The gyrocompass contains:
- platform 1
- gyroscope 2
- vertical and horizontal torque sensors 3, 4
- angle sensor 5
- electronic unit 6
- operator console 7
- accelerometer 8.

КГ работает следующим образом. Гирокомпас удерживает платформу 1 в северном направлении благодаря подаваемым в горизонтальный 3 и вертикальный 4 датчики момента токам, формируемым в электронном блоке 6 по сигналу акселерометра 8. Компенсирующая широтную погрешность составляющая тока в горизонтальный датчик момента формируется в электронном блоке 6 по сигналам невыставки Δ и широте места φ, поступающим на пульт оператора 7. KG works as follows. The gyrocompass holds the platform 1 in the north direction thanks to the currents supplied to the horizontal 3 and vertical 4 torque sensors generated in the electronic unit 6 by the signal of the accelerometer 8. The latitude error component that compensates for the latitudinal error in the horizontal moment sensor is formed in the electronic unit 6 by the non-alignment signals Δ and the latitude of the place φ entering the operator console 7.

Источник информации
1. Коган В. И. , Чичинадзе М. В. Судовой гироазимуткомпас "Вега". М: Транспорт, 1983, с. 87, с. 100.
Sourse of information
1. Kogan V. I., Chichinadze M. V. Ship's gyroazimuth compass "Vega". M: Transport, 1983, p. 87, p. 100.

Claims (1)

Способ коррекции гирокомпаса, включающий запуск гирокомпаса, выдержку его в течение времени, необходимого для достижения установившегося теплового и электрического состояния, отличающийся тем, что дополнительно после достижения установившегося теплового и электрического состояния разворачивают платформу гирокомпаса вокруг вертикальной оси так, чтобы горизонтальная ось чувствительности гирокомпаса была направлена на север, включает режим гироазимута, подают на горизонтальный датчик момента ток, реализующий максимальную угловую скорость вращения платформы в азимуте, измеряют ток в вертикальном датчике момента, пропорциональный угловой скорости вращения платформы гирокомпаса вокруг горизонтальной оси, подают в горизонтальный датчик момента ток первоначальной величины, но обратного знака, реализующий противоположную угловую скорость вращения платформы в азимуте +ΩB2= -ΩB1= ΩB, измеряют ток в вертикальном датчике момента, пропорциональный новой угловой скорости вращения платформы гирокомпаса вокруг горизонтальной оси, вычисляют поправку по формуле
Figure 00000009

где Ωr1 - угловая скорость платформы вокруг горизонтальной оси;
Ωr2 - новая угловая скорость платформы вокруг горизонтальной оси,
ΩB - угловая скорость платформы в азимуте,
формируют компенсационную поправку в виде тока по формуле
Figure 00000010

где Kдм - передаточный коэффициент датчика момента по току;
H - кинетический момент;
U скорость вращения Земли;
φ - широта места,
и подают ток Ik на вертикальный датчик момента гирокомпаса.
A method for correcting a gyrocompass, including starting the gyrocompass, holding it for the time necessary to achieve a steady thermal and electric state, characterized in that, in addition to reaching a steady thermal and electric state, the gyrocompass platform is rotated around a vertical axis so that the horizontal axis of the gyrocompass sensitivity is directed to the north, turns on the gyro azimuth mode, a current is applied to the horizontal torque sensor, which implements the maximum angular orost azimuth rotation of the platform, the current is measured in the vertical sensor torque proportional to the angular rate gyro platform rotation about a horizontal axis, is fed into a horizontal torque current sensor initial value, but opposite sign, which implements the opposite angular rotation of the platform in azimuth rate + Ω B2 = -Ω B1 = Ω B , measure the current in a vertical torque sensor proportional to the new angular velocity of rotation of the gyrocompass platform around the horizontal axis, calculate the correction by the formula
Figure 00000009

where Ωr 1 is the angular velocity of the platform around the horizontal axis;
Ωr 2 - the new angular velocity of the platform around the horizontal axis,
Ω B is the angular velocity of the platform in azimuth,
form a compensation correction in the form of current according to the formula
Figure 00000010

where K dm - gear ratio of the torque sensor current;
H is the kinetic moment;
U Earth rotation speed;
φ is the latitude of the place,
and a current I k is supplied to a vertical gyrocompass moment sensor.
RU99106470A 1999-03-31 1999-03-31 Method of correction of gyroscopic compass RU2153152C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99106470A RU2153152C1 (en) 1999-03-31 1999-03-31 Method of correction of gyroscopic compass

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99106470A RU2153152C1 (en) 1999-03-31 1999-03-31 Method of correction of gyroscopic compass

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2153152C1 true RU2153152C1 (en) 2000-07-20

Family

ID=20217841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99106470A RU2153152C1 (en) 1999-03-31 1999-03-31 Method of correction of gyroscopic compass

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2153152C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4800501A (en) Vehicle land navigating device
US8464433B1 (en) Human-portable MEMS Azimuth sensing unit and method
EP0079288A2 (en) Gyroscopic apparatus
RU2324897C1 (en) Azimuthal orientation of free gyro platform by precession angle of gyro unit
EP2638360B1 (en) A system and method for north finding
GB2090973A (en) A directional gyro compass
RU2541710C1 (en) Method of independent azimuthal orientation of platform of three-axis gyrostabiliser on movable base
US4696112A (en) Bore hole navigator
CN106248104A (en) A kind of north finder comprehensive slewing and torque compensation method
RU2608337C1 (en) Method of three-axis gyrostabilizer stabilized platform independent initial alignment in horizontal plane and at specified azimuth
RU2339910C1 (en) Gyroscopic compass
RU2153152C1 (en) Method of correction of gyroscopic compass
RU2579768C2 (en) Method to determine scale factor of solid-state wave gyroscope on rotary table
RU2630526C1 (en) Azimuthal orientation of platform of triaxial gyrostabiliser
JP2000249552A (en) Method and device for searching north
RU2624617C1 (en) Method for autonomous azimuthal orienting three-axis gyrostabilizer platform by changing visibile drifts
RU2509979C1 (en) Method of autonomous azimuthal orientation of platform of three-axial gyrostabiliser by varying points of correction
RU2187074C1 (en) Method of correction of gyrocompass
RU2711572C1 (en) Method for independent determination of three-axis gyrostabilizer platform departures
RU2249793C2 (en) Method of calibrating accelerometers
JP2609976B2 (en) Compass
RU2189564C1 (en) Method of gyrocompassing by means of gyroscopic rate sensor and combined compensation of it drift
RU2300078C1 (en) Method for measurement of projections of horizontal component of vector of earth angular velocity for determination of azimuth direction (compassing)
RU2194948C1 (en) Method of algorithm compensation of error of gyrocompassing by means of angular-rate sensor
RU2131113C1 (en) Process of gyrocompassing of three-axes gyrostabilizer