RU2282199C1 - Platform-less orientation system - Google Patents

Platform-less orientation system Download PDF

Info

Publication number
RU2282199C1
RU2282199C1 RU2005108700/28A RU2005108700A RU2282199C1 RU 2282199 C1 RU2282199 C1 RU 2282199C1 RU 2005108700/28 A RU2005108700/28 A RU 2005108700/28A RU 2005108700 A RU2005108700 A RU 2005108700A RU 2282199 C1 RU2282199 C1 RU 2282199C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
angular velocity
input
output
calculator
velocity sensor
Prior art date
Application number
RU2005108700/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Максим Борисович Богданов (RU)
Максим Борисович Богданов
Алексей В чеславович Прохорцов (RU)
Алексей Вячеславович Прохорцов
Валерий Викторович Савельев (RU)
Валерий Викторович Савельев
Анна Юрьевна Аверчева (RU)
Анна Юрьевна Аверчева
Original Assignee
Тульский государственный университет (ТулГУ)
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 Тульский государственный университет (ТулГУ) filed Critical Тульский государственный университет (ТулГУ)
Priority to RU2005108700/28A priority Critical patent/RU2282199C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2282199C1 publication Critical patent/RU2282199C1/en

Links

Landscapes

  • Navigation (AREA)

Abstract

FIELD: measuring technique.
SUBSTANCE: system comprises measuring unit composed of three single-axis pickups of angular velocity, computer, and two lagging devices. The output of the third pickup of angular velocity is connected with the input of the computer. The output of the first pickup of angular velocity is connected with the input of the first lagging device. The output of the second pickup of angular velocity is connected with the input of the second lagging device. The outputs of two lagging devices are connected with the input of the computer.
EFFECT: enhanced precision.
1 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в бесплатформенных инерциальных системах ориентации и навигации.The invention relates to measuring equipment and can be used in strapdown inertial orientation and navigation systems.

Известны бесплатформенные системы ориентации, имеющие в своем составе измерительный блок, состоящий из трех одноосных датчиков угловой скорости и вычислитель [Гироскопические системы. Гироскопические приборы и системы: Учеб. Для вузов по спец. «Гироскопические приборы и устройства»/ Д.С.Пельпор, И.А.Михалев, В.А.Бауман и др.; под ред. Д.С.Пельпора. - 2-е изд., перераб. доп. - М.: Высш. шк., 1988. - С.316-336].Known strapdown orientation systems, incorporating a measuring unit consisting of three uniaxial angular velocity sensors and a computer [Gyroscopic systems. Gyroscopic devices and systems: Textbook. For universities for special. “Gyroscopic instruments and devices” / D.S. Pelpor, I.A. Mikhalev, V.A. Bauman and others; under the editorship of D.S. Pelpora. - 2nd ed., Revised. add. - M .: Higher. Shk., 1988. - S. 316-336].

Такие бесплатформенные системы ориентации предназначены для определения параметров ориентации подвижного объекта. В них датчиками угловой скорости измеряется угловая скорость объекта в связанной с ним системе координат и с помощью вычислителя осуществляется аналитическое построение базовой системы координат (например, нормальной земной системы координат), по отношению к которой определяют параметры ориентации подвижного объекта.Such strapdown orientation systems are designed to determine the orientation parameters of a moving object. In them, the angular velocity sensors measure the angular velocity of the object in the coordinate system associated with it and using the calculator, the analytical construction of the base coordinate system (for example, the normal earth coordinate system) is carried out, in relation to which the orientation parameters of the moving object are determined.

Известны бесплатформенные системы ориентации, содержащие три одноосных датчика угловой скорости и вычислитель, вырабатывающий корректирующие сигналы, связанные с наличием методической погрешности от ускоренного вращения относительно оси подвеса гироузла и вычисляющий величину каждой составляющей вектора угловой скорости [Рахтеенко Е.Р. Гироскопические системы ориентации, 1989, с.144-157].Known strapdown orientation systems containing three uniaxial angular velocity sensors and a computer that generates corrective signals associated with the presence of methodological errors from accelerated rotation relative to the suspension axis of the gyro and calculates the magnitude of each component of the angular velocity vector [Rakhteenko E.R. Gyroscopic orientation systems, 1989, p.144-157].

Недостатком является то, что такие устройства не учитывают влияние погрешностей, обусловленных неидентичностью датчиков угловой скорости, которая выражается в разнице фазовых запаздываний их выходных сигналов.The disadvantage is that such devices do not take into account the influence of errors due to the non-identical angular velocity sensors, which is expressed in the difference in phase delays of their output signals.

Задачей настоящего изобретения является уменьшение погрешностей бесплатформенной системы ориентации, обусловленных неидентичностью датчиков угловой скорости, которая выражается в разнице фазовых запаздываний их выходных сигналов.The objective of the present invention is to reduce the errors of the strapdown orientation system due to the non-identity of the angular velocity sensors, which is expressed in the difference in phase delays of their output signals.

Поставленная задача достигается тем, что в бесплатформенную систему ориентации, содержащую измерительный блок, состоящий из трех одноосных датчиков угловой скорости и вычислитель, дополнительно введены два запаздывающих устройства, при этом выход третьего датчика угловой скорости соединен со входом вычислителя, выход первого датчика угловой скорости соединен со входом первого запаздывающего устройства, выход второго датчика угловой скорости соединен со входом второго запаздывающего устройства, а выходы двух запаздывающих устройств соединены со входом вычислителя.The task is achieved in that in the strapdown orientation system containing a measuring unit, consisting of three uniaxial angular velocity sensors and a calculator, two delayed devices are additionally introduced, while the output of the third angular velocity sensor is connected to the input of the calculator, the output of the first angular velocity sensor is connected to the input of the first delayed device, the output of the second angular velocity sensor is connected to the input of the second delayed device, and the outputs of two delayed devices connected to the input of the calculator.

На чертеже приведена конструктивная схема бесплатформенной системы ориентации.The drawing shows a structural diagram of a strapdown orientation system.

Бесплатформенная система ориентации включает первый датчик угловой скорости 1, выход которого соединен со входом первого запаздывающего устройства 2, второй датчик угловой скорости 3, выход которого соединен со входом второго запаздывающего устройства 4, третий датчик угловой скорости 5, вычислитель 6, со входом которого соединены выходы запаздывающих устройств и выход третьего датчика угловой скорости.The strapdown orientation system includes a first angular velocity sensor 1, the output of which is connected to the input of the first delayed device 2, a second angular velocity sensor 3, the output of which is connected to the input of the second delayed device 4, a third angular velocity sensor 5, calculator 6, with the input of which the outputs are connected delayed devices and the output of the third angular velocity sensor.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Первым в вычислитель 6 вводится сигнал третьего датчика угловой скорости 5, фазовое запаздывание выходного сигнала которого φ3 максимально. С временным запаздыванием

Figure 00000002
, где ν, φ1 - частота синхронных колебании подвижного объекта и фазовое запаздывание выходного сигнала первого датчика угловой скорости 1 соответственно, в вычислитель 6 вводится сигнал первого датчика угловой скорости 1. С временным запаздываниемThe first to enter the calculator 6 is the signal of the third angular velocity sensor 5, the phase delay of the output signal of which φ 3 is maximum. Time lag
Figure 00000002
, where ν, φ 1 is the frequency of synchronous oscillations of the moving object and the phase delay of the output signal of the first angular velocity sensor 1, respectively, the signal of the first angular velocity sensor 1 is input into the calculator 6. With a temporary delay

Figure 00000003
,
Figure 00000003
,

где φ2 - фазовое запаздывание второго датчика угловой скорости 3, в вычислитель 6 вводится сигнал второго датчика угловой скорости 3, далее процесс повторяется, начиная с ввода в вычислитель 6 сигнала третьего датчика угловой скорости 5. Таким образом, в вычислитель вводятся сигналы датчиков угловой скорости с равными фазовыми запаздываниями.where φ 2 is the phase delay of the second angular velocity sensor 3, the signal of the second angular velocity sensor 3 is input into the calculator 6, then the process is repeated, starting with the input of the signal of the third angular velocity sensor 5 to the calculator 6. Thus, the signals of the angular velocity sensors are introduced into the calculator with equal phase delays.

Проведенное моделирование показало, что при использовании данной конструктивной схемы бесплатформенной системы ориентации погрешности в определении параметров ориентации, обусловленные неидентичностью датчиков угловой скорости, которая выражается в разнице фазовых запаздываний их выходных сигналов, значительно уменьшаются.The simulation showed that when using this design scheme of the strapdown orientation system, the errors in determining the orientation parameters due to the non-identical angular velocity sensors, which is expressed in the difference in phase delays of their output signals, are significantly reduced.

Таким образом, использование изобретения позволяет определять угловые скорости в базовой системе координат и параметры ориентации объекта, не содержащие погрешностей, обусловленных неидентичностью датчиков угловой скорости, которая выражается в разнице фазовых запаздываний их выходных сигналов.Thus, the use of the invention allows to determine the angular velocity in the base coordinate system and the orientation parameters of the object that do not contain errors due to the non-identical angular velocity sensors, which is expressed in the difference in the phase delays of their output signals.

Claims (1)

Бесплатформенная система ориентации, содержащая измерительный блок, состоящий из трех одноосных датчиков угловой скорости, и вычислитель, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введены два запаздывающих устройства, при этом выход третьего датчика угловой скорости соединен со входом вычислителя, выход первого датчика угловой скорости соединен со входом первого запаздывающего устройства, выход второго датчика угловой скорости соединен со входом второго запаздывающего устройства, а выходы двух запаздывающих устройств соединены со входом вычислителя.A strapdown orientation system comprising a measuring unit, consisting of three uniaxial angular velocity sensors, and a calculator, characterized in that two delayed devices are additionally introduced into it, while the output of the third angular velocity sensor is connected to the input of the calculator, the output of the first angular velocity sensor is connected to the input of the first delayed device, the output of the second angular velocity sensor is connected to the input of the second delayed device, and the outputs of two delayed devices are connected to the course of the calculator.
RU2005108700/28A 2005-03-28 2005-03-28 Platform-less orientation system RU2282199C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005108700/28A RU2282199C1 (en) 2005-03-28 2005-03-28 Platform-less orientation system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005108700/28A RU2282199C1 (en) 2005-03-28 2005-03-28 Platform-less orientation system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2282199C1 true RU2282199C1 (en) 2006-08-20

Family

ID=37060700

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005108700/28A RU2282199C1 (en) 2005-03-28 2005-03-28 Platform-less orientation system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2282199C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2456546C1 (en) * 2010-12-16 2012-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Strap-down attitude reference system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Рахтеенко Е.Р. Гироскопические системы ориентации. 1989, с 144-157. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2456546C1 (en) * 2010-12-16 2012-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) Strap-down attitude reference system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210348503A1 (en) Self-calibration method and system of solid-state resonator gyroscope
EP1970669B1 (en) Self-calibration of scale factor for dual resonator class II coriolis vibratory gyros
US11390517B2 (en) Systems and methods for bias suppression in a non-degenerate MEMS sensor
US8768621B2 (en) Signal processing module, navigation device with the signal processing module, vehicle provided with a navigation device and method of providing navigation data
CN102680996A (en) Positioning apparatus and positioning method
RU2007137197A (en) NAVIGATION COMPLEX, DEVICE FOR CALCULATING SPEEDS AND COORDINATES, FREE FORMER INERIAL COURSE VERTICAL, METHOD FOR CORRECTION OF INERTIAL SENSORS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2282199C1 (en) Platform-less orientation system
RU2509289C2 (en) Azimuthal orientation of platform of triaxial gyrostabiliser by increments of angle of gyroblock precession
RU2541710C1 (en) Method of independent azimuthal orientation of platform of three-axis gyrostabiliser on movable base
Guo et al. Kalman filtering for GPS/magnetometer integrated navigation system
Hajdu et al. Complementary filter based sensor fusion on FPGA platforms
Zhu et al. An improved initial alignment method for rocket navigation systems
CN102410845B (en) Method and device for correcting error, detecting angular speed and controlling mouse, and space mouse
RU2619443C2 (en) Method of error estimating of three-axis gyroscope
Kim et al. Drift error analysis caused by RLG dither axis bending
RU2428658C1 (en) Method for determining azimuth of platform of three-axis gyrostabiliser
EP3446154A1 (en) System and method for long baseline accelerometer/gnss navigation
US10648811B2 (en) Vibrating-mass gyroscope system
RU2456546C1 (en) Strap-down attitude reference system
RU2526585C2 (en) Determination of stationary wave orientation angle in solid-state wave gyro
RU2176780C1 (en) Method for determination of true course with the aid of two-channel gyroscopic angular-rate sensor
RU2509979C1 (en) Method of autonomous azimuthal orientation of platform of three-axial gyrostabiliser by varying points of correction
RU2282826C1 (en) Method of autonomous measurement of angular speed vector
RU2748030C1 (en) Method for assessment of systematic wandering of triaxial laser gyro with vibrating baseplate
JP2019178903A (en) Gyro sensor and measuring system and movable body using the same

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070329