RU2234678C1 - Способ определения углов продольного и поперечного наклонов подвижного объекта (варианты) - Google Patents

Способ определения углов продольного и поперечного наклонов подвижного объекта (варианты) Download PDF

Info

Publication number
RU2234678C1
RU2234678C1 RU2003131112/28A RU2003131112A RU2234678C1 RU 2234678 C1 RU2234678 C1 RU 2234678C1 RU 2003131112/28 A RU2003131112/28 A RU 2003131112/28A RU 2003131112 A RU2003131112 A RU 2003131112A RU 2234678 C1 RU2234678 C1 RU 2234678C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gyro
corrections
longitudinal
vertical
angles
Prior art date
Application number
RU2003131112/28A
Other languages
English (en)
Inventor
Е.И. Верзунов (RU)
Е.И. Верзунов
Д.А. Буров (RU)
Д.А. Буров
В.И. Медведев (RU)
В.И. Медведев
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал"
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал"
Priority to RU2003131112/28A priority Critical patent/RU2234678C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2234678C1 publication Critical patent/RU2234678C1/ru

Links

Landscapes

  • Gyroscopes (AREA)

Abstract

Изобретение относится к гироскопической технике и может быть использовано в измерительных системах и системах управления подвижных объектов. Сущность изобретения: при определении углов продольного и поперечного наклонов подвижного объекта с помощью гировертикали повышенной точности с использованием сигналов компенсации, перед формированием сигналов компенсации осуществляют настройку гировертикали. Настройка заключается в определении поправок на смещение угла географического курса, смещение продольного и поперечного датчиков угла, смещение продольной и поперечной систем коррекции гировертикали, определении значений коэффициентов крутизны коррекции по продольному и поперечному углу. Значения поправок и коэффициентов вводят и (или) хранят в запоминающем устройстве, а сигналы компенсации формируют в цифровом виде как поправки к измеренным углам наклона путем решения аналитических зависимостей. Технический результат - повышение точности при снижении трудоемкости и стоимости изготовления. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при разработке и изготовлении гироскопических приборов для систем стабилизации, наведения и топопривязки объектов наземной техники.
Известны способы определения углов продольного и поперечного наклонов различных объектов с помощью гироскопических вертикалей (гировертикалей) [1, с.170-171], которые заключаются в том, что с помощью гировертикали создают на объекте площадку, стабилизированную в плоскости горизонта, относительно которой с измерительных осей гировертикали, например, с помощью датчиков углов снимают информацию об углах наклонов.
Недостатком известных способов, связанных с использованием гировертикалей является наличие дополнительной погрешности определения углов наклонов объекта из-за существования скоростной девиации и навигационной погрешности гировертикали вследствие суточного вращения Земли и перемещения объекта относительно Земли [1, с.178-179].
Известен способ определения углов продольного и поперечного наклонов с помощью гировертикали повышенной точности [1, с.191-195], свободный от указанного выше недостатка, заключающийся в том, что в схему гировертикали дополнительно вводят централь скорости, навигационный автомат и курсовую систему, вырабатывающие информацию соответственно о путевой скорости v, географической широте φ и географическом курсе А, по информации о которых с помощью счетно-решающих устройств формируют сигналы компенсации, и по сформированным сигналам осуществляют компенсацию видимого ухода оси гироскопа гировертикали от вращения Земли и перемещения объекта относительно Земли.
Недостатком известного способа определения углов наклонов с помощью гировертикали повышенной точности является снижение точности определения углов наклонов при наличии погрешности (смещения) (-Δ А) определения угла географического курса А курсовой системой, при наличии погрешностей (смещения) (-Δ β 0), (-Δ ψ 0) определения углов наклонов в результате невыставки датчиков углов, установленных на измерительных осях гировертикали, погрешностей Δ β 1, Δ ψ 1 невыставки датчиков горизонта гировертикали, возникающих в результате изготовления и сборки гировертикали повышенной точности.
Измерение угла географического курса на объекте, как правило, включает в себя две операции: начальное ориентирование и дальнейшее хранение направления в курсовой системе. Начальное ориентирование выполняется обычно с помощью отдельного прибора - гирокомпаса, входящего в состав курсовой системы. При условии точного хранения направления курсовой системой ошибка определения угла географического курса в основном определяется смещением угла географического курса в результате начального ориентирования.
Компенсация ухода оси гироскопа гировертикали в результате вращения Земли и перемещения объекта относительно Земли в известном способе, реализованном в гировертикали повышенной точности [1, с.191-195], осуществляется путем подачи от счетно-решающих устройств соответствующих сигналов на датчики моментов гироскопа гировертикали, а именно, осуществляется приборная компенсация погрешностей.
В настоящее время в качестве счетно-решающих устройств широко применяются электронные вычислительные устройства (микроЭВМ), обеспечивающие цифровую обработку информации.
Для реализации приборной компенсации погрешностей при использовании в качестве счетно-решающих устройств микроЭВМ в состав гировертикали повышенной точности необходимо введение дополнительных устройств - цифроаналоговых преобразователей, что усложняет и повышает стоимость гировертикали повышенной точности.
В качестве прототипа изобретения принят способ определения продольного и поперечного наклонов с помощью гировертикали повышенной точности [1, с.191-195].
Изобретение направлено на снижение трудоемкости и стоимости изготовления при использовании в качестве счетно-решающих устройств микроЭВМ, повышение точности измерения углов наклонов при наличии погрешностей, связанных с изготовлением и сборкой гировертикали повышенной точности.
Это достигается тем, что в известном способе определения углов продольного и поперечного наклонов подвижного объекта с помощью гировертикали повышенной точности, включающем выработку информации о географической широте φ , выработку информации о географическом курсе А, формирование по информации о географической широте φ и географическом курсе А сигналов компенсации, компенсацию по сформированным сигналам видимого ухода оси гироскопа гировертикали от вращения Земли и измерение углов продольного β и поперечного ψ наклонов с помощью гировертикали, перед формированием сигналов компенсации осуществляют настройку гировертикали повышенной точности, заключающуюся в том, что определяют Δ А - поправку на смещение угла географического курса А, Δ β 0, Δ ψ 0 - поправки на смещение продольного и поперечного датчиков угла гировертикали, (-Δ β 1), (-Δ ψ 1) - поправки на смещение от продольной и поперечной систем коррекции гировертикали, ε 1, ε 2 - значения коэффициентов крутизны коррекции гировертикали по углу продольного β и поперечного ψ наклонов соответственно, значения поправок и коэффициентов вводят и (или) хранят в запоминающем устройстве, а сигналы компенсации формируют в цифровом виде как цифровые поправки Δ β , Δ ψ к измеренным углам наклона β и ψ , причем при вычислении поправок решают выражения:
Figure 00000002
где k=1;
Т - период цикла вычислений;
(-Δ β п(i)), (-Δ ψ п(i)) - поправки в i-й момент времени на скоростную девиацию и смещение от продольной и поперечной систем коррекции с учетом преобразования углового положения главной оси гироскопа гировертикали в географической системе координат;
A* (i-1)=A(i-1)+Δ А - значение угла географического курса в (i-1)-й момент времени с учетом поправки Δ А;
Δ β (i), Δ ψ (i) - поправки к измеренным гировертикалью углам наклона β и ψ в i-й момент времени,
причем в момент начала вычислений по выражениям (1.1) устанавливают начальные значения:
i=0;
Figure 00000003
где m=0,1.
В варианте способа определения углов продольного и поперечного наклонов подвижного объекта с помощью гировертикали повышенной точности, дополнительно включающем выработку информации о путевой скорости v, формирование сигналов компенсации с использованием дополнительной информации о путевой скорости v, дополнительную компенсацию по сформированным сигналам видимого ухода оси гироскопа гировертикали от перемещения объекта относительно Земли после указанной выше настройки гировертикали повышенной точности цифровые поправки Δ β , Δ ψ к измеренным углам наклона β и ψ формируют путем решения выражений
Figure 00000004
где k=1 и дополнительно к обозначениям (1.1)
V(i-1) - путевая скорость объекта в (i-1)-й момент времени;
R - радиус Земли;
g - ускорение свободного падения,
причем в момент начала вычислений по выражениям (2.2) устанавливают начальные значения:
i=0;
Figure 00000005
где m=0,1.
Для сокращения количества переменных в предлагаемых выражениях (1.1), (1.2), (2.1), (2.2) может быть принято k=0, m=0.
Для исключения появления дополнительной погрешности гировертикали повышенной точности в случае, если на момент формирования сигналов компенсации не известны достоверные значения географической широты φ и (или) географического курса А, в качестве поправок к углам продольного и поперечного наклонов используют значения смещений продольного и поперечного датчиков углов гировертикали (-Δ β 0), (-Δ ψ 0) или дополнительно значения смещений от систем коррекции Δ β 1, Δ ψ1.
На этапе изготовления гировертикали повышенной точности путем соответствующих регулировок курсовой системы и гировертикали могут обеспечиваться нулевые значения всех или некоторых поправок.
В этом случае в запоминающее устройство вводят и хранят лишь ненулевые поправки, нулевые не используют, а с помощью счетно-решающих устройств реализуют одну из форм зависимостей (1.1), (1.2), (2.1), (2.2), в которых отсутствуют нулевые члены при неиспользуемых поправках, что сокращает объем дополнительного операторского обслуживания гировертикали повышенной точности и повышает ее быстродействие за счет сокращения объема математических операций, производимых вычислительным устройством.
Аналогично в результате изготовления гировертикали повышенной точности может обеспечиваться равенство крутизны коррекции гировертикали по углам продольного и поперечного наклонов ε 1=ε 2.
В этом случае аналогично для сокращения объема операторского обслуживания и повышения быстродействия с помощью счетно-решающих устройств реализуют форму зависимостей (1.1), (1.2), (2.1), (2.2), в которой ε 1=ε 2=ε , где ε - крутизна коррекции гировертикали, и вместо двух значений ε 1 и ε 2 в запоминающем устройстве хранят одно значение ε .
Реализация способа определения углов продольного и поперечного наклонов подвижного объекта с помощью гировертикали повышенной точности поясняется чертежом, на котором представлена схема преобразований углового положения главной оси гироскопа гировертикали в географической системе координат при поворотах корпуса гировертикали по углу курса.
Реализация предлагаемого способа осуществляется следующим образом.
Гировертикаль повышенной точности, реализующая предлагаемый способ определения углов продольного и поперечного наклонов, содержит гировертикаль, средство для выработки угла географического курса - курсовую систему, средство для выработки информации о географической широте - навигационный автомат, в варианте реализации: средство для выработки информации о путевой скорости - централь скорости.
На подвижном объекте гировертикаль устанавливается так, что ось поворота наружной рамы карданова подвеса с датчиком угла параллельна продольной оси объекта, а ось поворота средней рамы с датчиком угла лежит в плоскости, содержащей поперечную ось объекта.
Курсовая система на подвижном объекте устанавливается так, что ее продольная ось параллельна продольной оси объекта.
После включения и истечения времени готовности курсовая система вырабатывает текущий угол географического курса А, навигационный автомат - текущее значение широты φ .
Ввиду того, что установкой на подвижном объекте обеспечивается параллельность продольной оси курсовой системы и оси наружной рамы гировертикали, угол географического курса А дает информацию о положении измерительных осей гировертикали относительно направления меридиана.
В этом случае уравнение прецессии для гировертикали, покоящейся относительно Земли, в соответствии с [1, с.178] и установкой гировертикали на объекте, с учетом наличия погрешностей (-Δ А), Δ β 1, Δ ψ 1, без учета собственной скорости прецессии гировертикали можно представить в виде:
Figure 00000006
где β п, ψ п - продольный и поперечный углы отклонения главной оси гироскопа гировертикали от направления истинной вертикали.
Для упрощения и снижения стоимости гировертикали повышенной точности, в которой в качестве счетно-решающих устройств используются микроЭВМ, в предлагаемом способе предполагается осуществление алгоритмической компенсации погрешностей гировертикали от ее уходов.
Решение выражений (3) в реальном времени с помощью микроЭВМ возможно путем использования их дискретного аналога, который в простейшем случае имеет вид:
Figure 00000007
или после преобразования:
Figure 00000008
Выражения (4) определяют положение главной оси гироскопа гировертикали относительно направления истинной вертикали в результате прецессии от воздействия составляющей Ucosφ угловой скорости вращения Земли при изменении углового положения А ее измерительных осей относительно направления меридиана в i - момент времени.
Пусть плоскость основания корпуса гировертикали перпендикулярна направлению истинной вертикали, а поворот корпуса гировертикали осуществляется вокруг направления истинной вертикали, тогда величины β п и ψ п суть погрешности Δ β п и Δ ψ п измерения углов продольного β и поперечного ψ наклонов от скоростной девиации и смещения при измерении углов наклонов от систем коррекции.
В обозначениях погрешностей Δ β п и Δ ψ п выражение (4) имеет вид
Figure 00000009
После завершения процесса начальной выставки по истечении времени готовности установившиеся значения погрешностей определения углов наклонов будут соответствовать условию k· Т → ∞ , где k=i, k· Т - время.
Моментом начала вычислений по выражениям (5) является момент i=0, на который известны текущий угол географического курса А и значение широты φ . Для момента i=0 и условия k· Т→ ∞ , и при условии, что A=const, начальные погрешности гировертикали в соответствии с (5) равны
Figure 00000010
где m=0
Значения (6) являются начальными значениями при расчете по выражениям (5) в момент i=0.
При развороте корпуса гировертикали в азимуте кроме прецессии в соответствии с формулами (3) происходит преобразование углового положения главной оси гироскопа, а следовательно, и измерительных осей гировертикали в географической системе координат, относительно которой происходит измерение углов наклона.
Пусть Oξ η ζ - географическая система координат (см.чертеж), Oξ 0η 0ζ 0; Oξ 1η 1ζ 1 - системы координат, связанные с корпусом гировертикали в угловых положениях А0, А1, Ox0y0z0, Ox1y1z1 - системы координат, связанные с измерительными осями гировертикали в этих же положениях. При условии А0=0, A1=0 системы координат Oξ0η 0ζ 0, Oξ 1η 1ζ 1 совпадают с системой координат Oξ η ζ .
Пусть в результате прецессии в соответствии с выражениями (3) при угловом положении А0 в азимуте главная ось гироскопа гировертикали заняла направление, характеризующееся угловым положением β 0 и ψ 0 в системе координат Oξ0η0ζ0. связанной с корпусом гировертикали в угловом положении А0.
В положении главной оси гироскопа гировертикали β 0 и ψ 0 отключим коррекцию и будем осуществлять компенсацию видимого ухода главной оси гироскопа от собственной скорости прецессии и составляющей Ucosφ , при этом корпус гировертикали покоится относительно земной поверхности.
Из-за свойства свободного гироскопа сохранять направление главной оси в инерциальном пространстве положение плоскости Ох0у0, задаваемой измерительными осями гировертикали, с точностью до погрешностей при указанных выше условиях остается неизменным относительно географической системы координат Oξ η ζ .
Пусть теперь корпус гировертикали развернут в азимуте в новое положение A1 в азимуте в системе координат Oξ η ζ , вокруг оси Oζ .
В соответствии с чертежом в новой системе координат Oξ 1η 1ζ 1, связанной с корпусом в положении A1, положение главной оси гироскопа гировертикали, а следовательно, и ее измерительных осей, характеризуется угловыми координатами β 1 и ψ1.
Аналитически описанное преобразование углового положения β 0 и ψ 0 в угловое положение β 1 и ψ 1 измерительных осей гировертикали при развороте ее корпуса в азимуте в обозначениях для погрешностей Δ β п i и Δ ψ п i определения углов наклонов можно представить как
Figure 00000011
В действительности при включенной коррекции при работе гировертикали изменение погрешностей определения углов наклонов происходит совместно как вследствие процесса (3), так и процесса (7).
Как следует из выражений, изменение погрешностей определения углов наклонов в результате прецессии (3) от скоростной девиации происходит с некоторой постоянной времени, в то время как изменение погрешностей в результате преобразования (7) - мгновенно при изменении угла курса.
Формально, по аналогии с процессами (3) и (7), дискретный аналог (5) выражений (3) может быть также разбит на “мгновенную” (слагаемые Δ β п(i-i) и Δ ψ п(i-1) и “инерционную” (слагаемые Т[-ε1· Δ β п(i-1)-Ucosφ sin[A* (i)]+Δ β 1] и Т[-ε 2· Δ ψ п(i-1)-Ucosφ cos[A* (i)]+Δ ψ 1)]) части.
Дискретный аналог суперпозиции процессов (3) и (7) в этом случае может быть получен подстановкой в “мгновенную” часть выражений (5) “мгновенного” преобразования (7) в дискретной записи:
Figure 00000012
что дает:
Figure 00000013
где k=1.
При перемещении гировертикали по земной поверхности возникают дополнительные скоростная и навигационная погрешности [1, с.178-179]. При этом в уравнения прецессии (3) должны быть введены дополнительные члены.
В соответствии с выражениями [1, с.179, формулы (6.13), (6.15)] аналитические выражения для установившихся значений указанных погрешностей при перемещении корпуса гировертикали по поверхности Земли со скоростью v в принятых по тексту обозначениях будут иметь вид:
Figure 00000014
В этом случае с учетом составляющих (9) уравнения прецессии главной оси для гировертикали, движущейся относительно земной поверхности со скоростью v, можно представить в виде:
Figure 00000015
Дискретный аналог для выражений (10) с учетом (7) по аналогии с (8) может быть представлен в виде:
Figure 00000016
где k=1.
В выражениях (8) и (11) наряду с переменными Δ β п(i-1), Δ ψ п(i-1) присутствуют переменные Δ β п(i-2) и Δ ψ п(i-2), поэтому для начала решения выражений (8) и (11) необходимо два начальных значения (6) при m=0 и m=1, причем при вычислении начальных значений для выражений (11) выражения (6) должны быть дополнены составляющими (9) для момента i=0, в которых v=v(0).
Для сокращения количества переменных, участвующих в расчетах, при условии малости величины Т без значимого снижения точности вычислений по выражениям (8) и (11) можно принять k=0.
Невыставка продольного и поперечного датчиков угла гировертикали приводит к формированию статических погрешностей определения углов продольного β и поперечного ψ наклонов, учет которых в предлагаемом способе осуществляется с использованием постоянных поправок Δ β 0 и Δ ψ 0.
Суммарные значения поправок к измеренным углам наклона β и ψ в i-й момент времени с учетом невыставки датчиков угла гировертикали равны
Δ β (i)=Δ β 0-Δ β п(i); Δ ψ (i)=Δ ψ 0-Δ ψ п(i)
Достоверные значения поправок Δ β п(i), Δ ψ п(i) могут быть определены только при условии, если на момент начала вычислений (8), (11) известны достоверные значения угла курса А и широты φ .
С момента запуска гировертикали повышенной точности достоверные значения угла курса А и широты φ вырабатываются за вполне определенное время, определяемое алгоритмами работы курсовой системы и навигационного автомата, и могут быть известны значительно позднее достижения времени готовности гировертикали к измерению углов наклонов.
В этом случае для сохранения необходимой точности определения углов наклонов гировертикалью повышенной точности до момента выработки достоверных значений угла курса А и широты φ поправки Δ β п(i), Δ ψ п(i) не определяют, а компенсируют лишь статическую часть погрешностей поправками
Δ β (i)=Δ β 0; Δ ψ (i)= Δ ψ 0,
или с учетом смещения датчиков горизонта гировертикали
Δ β (i)=Δ β 0+Δ β 1; Δ ψ п(i)=Δ ψ о+Δ ψ 1
В частных случаях изготовления гировертикали повышенной точности могут быть получены нулевые значения всех или нескольких поправок Δ А, Δ β 0, Δ β 1, Δ ψ 0 или Δ ψ 1, а также равенство крутизны коррекции гировертикали по углам продольного и поперечного наклонов ε 1=ε 2.
В этом случае реализуют одну из форм зависимостей (1.1), (1.2), (2.1), (2.2), в которых отсутствуют нулевые члены при неиспользуемых поправках, а ε 1=ε 2=ε , где ε - крутизна коррекции гировертикали.
Предлагаемый способ может быть реализован в навигационной системе, содержащей в своем составе вычислительное устройство (микроЭВМ), датчик скорости, установленный на оси колеса подвижного объекта, и систему самоориентирующуюся гироскопическую курсокреноуказания (ССГККУ) [2], или в самой ССГККУ при наличии в ее составе микроЭВМ.
ССГККУ обеспечивает выработку текущего значения угла географического курса А после завершения выполняемого автоматически самой ССГККУ процесса начального ориентирования с учетом поправки Δ А, выработку текущих значений углов продольного β и поперечного ψ наклонов объекта на стоянке и в движении с учетом поправок.
Текущее значение широты φ вырабатывается в навигационной системе при решении навигационных алгоритмов.
Выработка текущих значений углов продольного β и поперечного ψ наклонов объекта производится с учетом поправок Δ β (i), Δ ψ (i), расчет которых в реальном времени реализован с помощью вычислительного устройства по выражениям (1.1) или (2.1).
Таким образом, предлагаемый способ за счет предварительной настройки гировертикали повышенной точности и последующего формирования поправок в цифровом виде путем решения в реальном времени дискретных выражений, одновременно учитывающих процессы прецессии и преобразования углового положения измерительных осей гировертикали в системе координат, связанной с ее корпусом, позволяет повысить точность определения углов наклонов без усложнения гировертикали повышенной точности.
Библиографические данные
1. Гироскопические системы. Гироскопические приборы и системы. Учеб. / Д.С. Пельпор, И.А. Михалев, В.А. Бауман и др.; Под ред. Д.С. Пельпора. - М.: Высш. шк., 1988. – 424 с.
2. Патент на изобретение РФ №2124184, МПК 6 G 01 C 19/38. Система самоориентирующаяся гироскопическая курсокреноуказания /Верзунов Е.И., Королев В.В., Заморский А.В., Матвеев В.Г. Приоритет 15.12.96. Бюл. №36, 1998. - с.403.

Claims (7)

1. Способ определения углов продольного и поперечного наклонов подвижного объекта с помощью гировертикали повышенной точности, включающий выработку информации о географической широте φ, выработку информации о географическом курсе А, формирование по информации о географической широте φ и географическом курсе А сигналов компенсации, компенсацию по сформированным сигналам видимого ухода оси гироскопа гировертикали от вращения Земли и измерение углов продольного β и поперечного ψ наклонов с помощью гировертикали, отличающийся тем, что перед формированием сигналов компенсации осуществляют настройку гировертикали повышенной точности, заключающуюся в том, что определяют ΔА - поправку на смещение угла географического курса А, Δβ0, Δψ0 - поправки на смещение продольного и поперечного датчиков угла гировертикали, (-Δβ1), (-Δψ1) - поправки на смещение главной оси гироскопа гировертикали от продольной и поперечной систем коррекции, ε1, ε2 - значения коэффициентов крутизны коррекции гировертикали по углу продольного β и поперечного ψ наклонов соответственно, значения поправок и коэффициентов вводят и(или) хранят в запоминающем устройстве, а сигналы компенсации формируют в цифровом виде как цифровые поправки Δβ, Δψ к измеренным углам наклона β и ψ, причем при вычислении поправок решают выражения
Figure 00000017
где k=1;
Т- период цикла вычислений;
Figure 00000018
поправки в i-й момент времени на скоростную девиацию и смещение от системы коррекции гировертикали с учетом преобразования углового положения главной оси гироскопа гировертикали в географической системе координат;
А*(i-1)=A(i-1)+ΔA - значение угла географического курса в (i-1)-й момент времени с учетом поправки ΔА;
Δβ(i), Δψ(i) - поправки к измеренным гировертикалью углам наклона β и Ψ в i-й момент времени,
причем, в момент начала вычислений по выражениям (1.1) устанавливают начальные значения
Figure 00000019
где m=0; 1.
2. Способ определения углов продольного и поперечного наклонов подвижного объекта с помощью гировертикали повышенной точности, включающий выработку информации о путевой скорости v, выработку информации о географической широте φ, выработку информации о географическом курсе А, формирование по информации о путевой скорости v, географической широте φ и географическом курсе А сигналов компенсации, компенсацию по сформированным сигналам видимого ухода оси гироскопа гировертикали от вращения Земли и перемещения объекта относительно Земли и измерение углов продольного β и поперечного ψ наклонов с помощью гировертикали, отличающийся тем, что перед формированием сигналов компенсации осуществляют настройку гировертикали повышенной точности, заключающуюся в том, что определяют ΔА - поправку на смещение угла географического курса А, Δβ0, Δψ0 - поправки на смещение продольного и поперечного датчиков угла гировертикали, (-Δβ1), (-Δψ1) - поправки на смещение главной оси гироскопа гировертикали от продольной и поперечной систем коррекции, ε1, ε2 - значения коэффициентов крутизны коррекции гировертикали по углу продольного β и поперечного ψ наклонов соответственно, значения поправок и коэффициентов вводят и(или) хранят в запоминающем устройстве, а сигналы компенсации формируют в цифровом виде как цифровые поправки Δβ, Δψ к измеренным углам наклона β и ψ, причем при вычислении поправок решают выражения
Figure 00000020
где k=1 и дополнительно к обозначениям (1.1):
V(i-1) - путевая скорость объекта в (i-1)-й момент времени;
R - радиус Земли;
g - ускорение свободного падения,
причем, в момент начала вычислений по выражениям (2.1) устанавливают начальные значения
Figure 00000021
где m=0; 1.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что k=0, m=0.
4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что при неизвестной географической широте φ и(или) географическом курсе А поправки к измеренным углам наклонов равны
Δβ=Δβ0; Δψ=Δψ0.
5. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что при неизвестной географической широте φ и(или) географическом курсе А поправки к измеренным углам наклонов равны:
Δβ=Δβ0+Δβ1; Δψ=Δψ0+ψ1.
6. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в результате изготовления гировертикали повышенной точности обеспечиваются нулевые значения всех или нескольких поправок, причем в запоминающем устройстве хранят ненулевые поправки, причем с помощью счетно-решающих устройств реализуют одну из форм зависимостей (1.1), (1,2), (2.1), (2.2), в которых отсутствуют нулевые члены при неиспользуемых поправках.
7. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в результате изготовления гировертикали повышенной точности обеспечивается равенство ε1 и ε2, причем с помощью счетно-решающих устройств реализуют форму зависимостей (1.1), (1.2), (2.1), (2.2), в которых ε1=ε2=ε, где ε - коэффициент крутизны коррекции гировертикали, причем значение ε вводят и(или) хранят в запоминающем устройстве вместо ε1 и ε2.
RU2003131112/28A 2003-10-22 2003-10-22 Способ определения углов продольного и поперечного наклонов подвижного объекта (варианты) RU2234678C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003131112/28A RU2234678C1 (ru) 2003-10-22 2003-10-22 Способ определения углов продольного и поперечного наклонов подвижного объекта (варианты)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003131112/28A RU2234678C1 (ru) 2003-10-22 2003-10-22 Способ определения углов продольного и поперечного наклонов подвижного объекта (варианты)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2234678C1 true RU2234678C1 (ru) 2004-08-20

Family

ID=33414771

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003131112/28A RU2234678C1 (ru) 2003-10-22 2003-10-22 Способ определения углов продольного и поперечного наклонов подвижного объекта (варианты)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2234678C1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Пельпор Д.С. и др. Гироскопические системы. - М.: Высшая школа, 1988, с.191-195. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8311739B2 (en) Inertial navigation system error correction
JP5068531B2 (ja) 測定及び記憶された重力傾度を用いて慣性航法測定値の精度を改善する方法及びシステム
CA1277401C (en) Method for determining the heading of an aircraft
CN107655493B (zh) 一种光纤陀螺sins六位置系统级标定方法
RU2395061C1 (ru) Способ определения местоположения подвижных объектов и комплексированная навигационная система для его реализации
US10132634B2 (en) Inertial navigation system and method
US4800501A (en) Vehicle land navigating device
JPH0328714A (ja) 走査型センサ用測定および制御システム
CN110621961B (zh) 低成本惯性导航系统
CN110186478B (zh) 用于捷联式惯导系统的惯性传感器选型方法及系统
JPS5936208B2 (ja) 航空機の慣性台を迅速に整列させる方法および装置
CN103955005A (zh) 一种火箭橇轨道重力实时测量方法
US4924593A (en) Method for aligning a two-axis platform
RU2608337C1 (ru) Способ автономной начальной выставки стабилизированной платформы трехосного гиростабилизатора в плоскость горизонта и на заданный азимут
JP2001141507A (ja) 慣性航法装置
RU2234678C1 (ru) Способ определения углов продольного и поперечного наклонов подвижного объекта (варианты)
CN112798014A (zh) 一种基于重力场球谐模型补偿垂线偏差的惯导自对准方法
RU2156959C1 (ru) Способ калибровки гироскопических измерителей угловой скорости
RU2509979C1 (ru) Способ автономной азимутальной ориентации платформы трехосного гиростабилизатора по изменяющимся токам коррекции
JPS62106385A (ja) 乗物の運行角度を計算するためのドップラ慣性ループ
RU2235294C2 (ru) Способ определения углов продольного и поперечного наклонов подвижного объекта (варианты)
Wang et al. Research on angle random walk suppression and error estimation and compensation method based on online weight distribution of multi-RINSs
RU2237867C2 (ru) Способ определения углов продольного и поперечного наклонов подвижного объекта (варианты)
US3214983A (en) Attitude reference
RU2186338C1 (ru) Способ определения угла курса объекта и самоориентирующаяся гироскопическая система курсоуказания

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20110419

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20121023