RU2206067C1 - Способ выработки навигационных параметров и вертикали места - Google Patents
Способ выработки навигационных параметров и вертикали места Download PDFInfo
- Publication number
- RU2206067C1 RU2206067C1 RU2002100223A RU2002100223A RU2206067C1 RU 2206067 C1 RU2206067 C1 RU 2206067C1 RU 2002100223 A RU2002100223 A RU 2002100223A RU 2002100223 A RU2002100223 A RU 2002100223A RU 2206067 C1 RU2206067 C1 RU 2206067C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- angular velocity
- axis
- components
- trihedron
- absolute angular
- Prior art date
Links
Landscapes
- Navigation (AREA)
Abstract
Использование: для обеспечения навигации движущихся объектов. Сущность: измеряют составляющие кажущегося ускорения при помощи акселерометров. Определяют составляющие абсолютной угловой скорости приборного трехгранника, связанного с гироплатформой при помощи гироскопов. Вырабатывают составляющие абсолютной угловой скорости трехгранника Дарбу и его ориентацию относительно приборного трехгранника по сигналам акселерометров и гироскопов. Вырабатывают навигационные параметры по составляющим абсолютной угловой скорости трехгранника Дарбу. При этом гироплатформу вращают с заданной скоростью вокруг одной оси карданного подвеса, имеющего не менее двух осей. Вокруг второй оси карданного подвеса ее колеблют с заданными частотными характеристиками. Сравнивают в блоке управления и выработки выходных параметров одноименные параметры, выработанные основной и дополнительной навигационными системами, и исключают погрешности, модулируемые на заданной частоте. Технический результат: повышение точности. 1 ил.
Description
Изобретение относится к гироскопическому приборостроению и может быть использовано для обеспечения навигации движущихся объектов.
Известен способ выработки навигационных параметров и вертикали места [1] . Этот способ включает измерение составляющих кажущегося ускорения при помощи акселерометров, формирование сигналов управления гироплатформой, определение составляющих абсолютной угловой скорости приборного трехгранника при помощи гироскопов, выработку навигационных параметров вертикали места.
Недостатком этого способа является ограниченность точности выработки выходных параметров.
Целью изобретения является повышение точности выработки выходных параметров.
Цель достигается тем, что гироплатформу вращают с заданной скоростью вокруг одной оси карданного подвеса, а вокруг другой оси колеблют с заданными частотными характеристиками.
Проиллюстрируем предлагаемый способ на следующем примере.
На чертеже представлена функциональная схема гироскопической системы, где приняты следующие обозначения:
1 - блок управления и выработки выходных параметров;
2 - гироплатформа в двухосном карданном подвесе;
3, 4, 5 - гироскопы измерители составляющих абсолютной угловой скорости;
6, 7, 8 - акселерометры;
9, 10 - следящие двигатели;
11, 12 - датчики углов поворота гироплатформы;
13 - блок колебаний гироплатформы;
14 - дополнительная навигационная система.
1 - блок управления и выработки выходных параметров;
2 - гироплатформа в двухосном карданном подвесе;
3, 4, 5 - гироскопы измерители составляющих абсолютной угловой скорости;
6, 7, 8 - акселерометры;
9, 10 - следящие двигатели;
11, 12 - датчики углов поворота гироплатформы;
13 - блок колебаний гироплатформы;
14 - дополнительная навигационная система.
Гироскопическая система содержит блок управления и выработки выходных параметров 1 с блоком колебаний 13, гироплатформу 2. На гироплатформе расположены: гироскопы 3, 4, 5 - измерители составляющих абсолютной угловой скорости (ИСАУС). При этом ИСАУС или датчики абсолютной угловой скорости могут быть построены на различных физических принципах (волоконные гироскопы, лазерные, твердотелые и др.). А также гироскопическая система содержит акселерометры 6, 7, 8. По осям карданного подвеса установлены следящие двигатели 9, 10 с датчиками углов поворота гироплатформы 11, 12.
Гироскопическая система функционирует следующим образом.
Гироплатформу 2 с помощью следящих двигателей 9 и 10 вращают вокруг одной оси с заданной скоростью, а вокруг другой оси колеблют с заданными частотными характеристиками с учетом сигналов блока колебаний 13.
По сигналам акселерометров и гироскопов [2] вырабатывают составляющие абсолютной угловой скорости трехгранника Дарбу и его ориентацию относительно приборного трехгранника. Учитывая показания датчиков углов поворота 11, 12, вырабатывают углы качек объекта. По составляющим абсолютной угловой скорости трехгранника Дарбу определяют навигационные параметры: К - курс объекта, φ - широту места, λ - долготу места, V - путевую скорость и т.д., а также Θ и ψ - углы качек объекта.
С наружным кольцом карданного подвеса гироплатформы свяжем систему координат Х1Y1Z1. Ось ОХ1 направим по оси, вокруг которой совершаются колебания гироплатформы. С внутренним кольцом карданного подвеса свяжем систему координат Х2У2Z2. Ось OZ2 направим по оси, вокруг которой гироплатформу вращают. Оси OZ1 и OZ2 - совпадают. В исходном положении трехгранники совпадают. С объектом свяжем систему координат ХУZ. Ось ОХ может находиться в плоскости палубы и может совпадать с продольной осью объекта. Оси ОХ и ОХ1 - совпадают. Положение оси OZ не оговаривается. Ось OZ, в частности, может находиться в плоскости палубы или может быть направлена перпендикулярно плоскости палубы. В исходном положении трехгранники ХУZ, Х1Y1Z1, Х2Y2Z2 совпадают.
При вращении внутреннего кольца вокруг оси OZ2 относительно системы координат Х1Y1Z1 со скоростью Ω проекции дрейфов гироскопов на оси OХ2 и ОY2 будут осредняться; на оси координат OХ1 и OY1 - дрейфы будут проектироваться следующим образом:
где ΔΩX1, ΔΩY1 - проекции дрейфов гироскопов на оси ОХ1 и ОУ1;
Δp, Δq - проекции дрейфов гироскопов на оси ОХ2 и ОY2;
Ω - частота вращения внутреннего кольца;
t - текущее время.
где ΔΩX1, ΔΩY1 - проекции дрейфов гироскопов на оси ОХ1 и ОУ1;
Δp, Δq - проекции дрейфов гироскопов на оси ОХ2 и ОY2;
Ω - частота вращения внутреннего кольца;
t - текущее время.
При Ω - значительно большем, чем частота Шулера эти дрейфы не будут влиять на точность вырабатываемых навигационных параметров.
Для того чтобы уменьшить влияние проекции дрейфа гироскопов на ось OZ1, гироплатформу колеблют вокруг оси OХ1 наружного кольца с заданными частотными характеристиками, например, по закону Θ1 = Θ0sinω1t,
где Θ1 - угол колебаний относительно, например, вертикальной плоскости;
Θ0 - амплитуда колебаний;
ω1 - частота колебаний;
t - текущее время.
где Θ1 - угол колебаний относительно, например, вертикальной плоскости;
Θ0 - амплитуда колебаний;
ω1 - частота колебаний;
t - текущее время.
При этом вырабатываемые навигационные параметры будут содержать погрешности ИСАУС, моделируемые на частоте ω1.
Частота ω1 может быть существенно меньше частоты Ω.
Сравнивая в блоке 1 одноименные параметры, выработанные по данному способу и дополнительной навигационной системой, погрешности которой не меняются с частотой ω1, можно выделить и оценить, в частности, проекции дрейфов гироскопов на ось OZ1.
Частота ω1 может быть существенно меньше частоты Ω.
Сравнивая в блоке 1 одноименные параметры, выработанные по данному способу и дополнительной навигационной системой, погрешности которой не меняются с частотой ω1, можно выделить и оценить, в частности, проекции дрейфов гироскопов на ось OZ1.
Порядок выполнения всех действий во времени - одновременный.
В качестве дополнительной системы может быть использована гироскопическая или любые другие навигационные системы (лаг, спутниковая система и др.).
Источники информации
1. В.А. Беленький - Патент РФ 2000544.
1. В.А. Беленький - Патент РФ 2000544.
2. П. В. Бромберг - Теория инерциальных систем навигации. М.: Наука, 1979, с.185-188.
Claims (1)
- Способ выработки навигационных параметров и вертикали места, включающий измерение составляющих кажущегося ускорения при помощи акселерометров, определение составляющих абсолютной угловой скорости приборного трехгранника, связанного с гироплатформой при помощи гироскопов, выработку составляющих абсолютной угловой скорости трехгранника Дарбу и его ориентацию относительно приборного трехгранника по сигналам акселерометров и гироскопов, выработку навигационных параметров по составляющим абсолютной угловой скорости трехгранника Дарбу, отличающийся тем, что гироплатформу вращают с заданной скоростью вокруг одной оси карданного подвеса, имеющего не менее двух осей, вокруг второй оси карданного подвеса ее колеблют с заданными частотными характеристиками, например, по закону
θ1 = θ0sinω1t,
где θ1 - угол колебаний относительно, например, вертикальной плоскости;
θ0 - амплитуда колебаний;
ω1 - частота колебаний;
t - текущее время,
сравнивают в блоке управления и выработки выходных параметров одноименные параметры, выработанные основной и дополнительной навигационными системами, и исключают погрешности, модулируемые на частоте ω1.К
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002100223A RU2206067C1 (ru) | 2002-01-10 | 2002-01-10 | Способ выработки навигационных параметров и вертикали места |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002100223A RU2206067C1 (ru) | 2002-01-10 | 2002-01-10 | Способ выработки навигационных параметров и вертикали места |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2206067C1 true RU2206067C1 (ru) | 2003-06-10 |
Family
ID=29211303
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002100223A RU2206067C1 (ru) | 2002-01-10 | 2002-01-10 | Способ выработки навигационных параметров и вертикали места |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2206067C1 (ru) |
-
2002
- 2002-01-10 RU RU2002100223A patent/RU2206067C1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Groves | Navigation using inertial sensors [Tutorial] | |
Curey et al. | Proposed IEEE inertial systems terminology standard and other inertial sensor standards | |
Lawrence | Modern inertial technology: navigation, guidance, and control | |
RU2272995C1 (ru) | Способ выработки навигационных параметров и вертикали места (варианты) | |
Dudek et al. | Inertial sensing, GPS and odometry | |
RU2256881C2 (ru) | Способ определения параметров ориентации и навигации и бесплатформенная инерциальная навигационная система для быстровращающихся объектов | |
US20200292313A1 (en) | In-plane non-degenerate coriolis vibratory gyroscope | |
Huddle | Trends in inertial systems technology for high accuracy AUV navigation | |
US8725415B2 (en) | Method and device for long-duration navigation | |
RU2206067C1 (ru) | Способ выработки навигационных параметров и вертикали места | |
KR20200139613A (ko) | 방향 발견자 | |
RU2138018C1 (ru) | Способ выработки навигационных параметров и вертикали места | |
JP2008241418A (ja) | ナビゲーション装置、ナビゲーション方法、及びナビゲーションプログラム | |
Liu et al. | A correction method for DVL measurement error by pitch dynamics | |
RU2247944C2 (ru) | Способ выработки навигационных параметров и вертикали места | |
RU2147731C1 (ru) | Способ выработки навигационных параметров и вертикали места | |
RU2308004C1 (ru) | Способ ориентации полярного электростатического гироскопа корабельной навигационной системы | |
RU2126136C1 (ru) | Способ выработки навигационных параметров и вертикали места | |
RU2114395C1 (ru) | Гироскопическая навигационная система для подвижных объектов (варианты) | |
RU2098763C1 (ru) | Способ выработки навигационных параметров и вертикали места | |
RU2197716C2 (ru) | Способ выработки навигационных параметров | |
Nie et al. | High accuracy ins based on fiber optical gyroscope for AUV application | |
RU2145058C1 (ru) | Гироскопическая навигационная система | |
RU2169903C1 (ru) | Гироскопическая навигационная система | |
RU2120608C1 (ru) | Способ выработки навигационных параметров и вертикали места |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070111 |