RU2298152C2 - Mode of measuring of the angle of a bearing and an arrangement for its execution - Google Patents

Mode of measuring of the angle of a bearing and an arrangement for its execution Download PDF

Info

Publication number
RU2298152C2
RU2298152C2 RU2005122976/28A RU2005122976A RU2298152C2 RU 2298152 C2 RU2298152 C2 RU 2298152C2 RU 2005122976/28 A RU2005122976/28 A RU 2005122976/28A RU 2005122976 A RU2005122976 A RU 2005122976A RU 2298152 C2 RU2298152 C2 RU 2298152C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pulse
signal
duration
pwm signal
angle
Prior art date
Application number
RU2005122976/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Маркович Кузнецов (RU)
Владимир Маркович Кузнецов
Сергей Сергеевич Овсенев (RU)
Сергей Сергеевич Овсенев
Валерий Игорьевич Запесочный (RU)
Валерий Игорьевич Запесочный
Владимир Валерьевич Кирилин (RU)
Владимир Валерьевич Кирилин
Раиса Михайловна Семашкина (RU)
Раиса Михайловна Семашкина
Original Assignee
Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения"
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 Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" filed Critical Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения"
Priority to RU2005122976/28A priority Critical patent/RU2298152C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2298152C2 publication Critical patent/RU2298152C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Optical Transform (AREA)

Abstract

FIELD: the invention refers to the field of gyroscopic instrument-making industry, to navigational and stabilization systems.
SUBSTANCE: in the mode of measuring of the angle of a bearing and an arrangement for its execution at determination of pulse duration of a pulse-duration modulated signal its modifications are registered and errors inserted by superimposed noises are reduced. For this the amplitude of pulse of the pulse-duration-modulated signal is additionally determined, and the level of the reference signal is formed equal to half of the amplitude of the pulse-duration- modulated signal providing comparison of the pulse-duration-modulated signal with the reference signal in the middle of the wavefronts where the parameters of the signal is utmost stable. Directly after each of moments t1 or t2 the comparison of the input pulse-duration-modulated signal with the reference signal is prohibited until the moment of achieving by the input pulse-duration-modulated signal of a value level which is larger then the front pulse-duration-modulated signal and less then the rear reference signal on a value prevailing the amplitude meaning of the expected noise, excluding b this the influence of the noises of the front pulses on the comparison result.
EFFECT: increases accuracy of measuring of the angle of the bearing.
3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области гироскопического приборостроения, системам навигации и стабилизации.The invention relates to the field of gyroscopic instrumentation, navigation and stabilization systems.

Известен способ гироскопической коррекции, в котором используется сигнал, пропорциональный кажущемуся угловому ускорению горизонтальной рамки гироскопа, сигнал продольной скорости, сигнал с выхода курсового гироскопа. Результирующий сигнал компенсации сравнивается с сигналом кажущегося ускорения. Сигнал, соответствующий разности указанных сигналов, управляет двигателем гироскопической коррекции, Франция, патент 2166573, публикация 1973 г., 21 сентября, кл. МКИ, G01С 19/00 /1/.A known method of gyroscopic correction, which uses a signal proportional to the apparent angular acceleration of the horizontal frame of the gyroscope, a signal of longitudinal velocity, a signal from the output of the directional gyroscope. The resulting compensation signal is compared with the apparent acceleration signal. The signal corresponding to the difference of these signals controls the gyro correction engine, France, patent 2166573, publication 1973, September 21, cl. MKI, G01C 19/00 / 1 /.

Данный способ может быть реализован с помощью гироскопического прибора, содержащего установленный на кардановом подвесе ротор, являющийся передатчиком сигналов, с выхода которого напряжение подается на конденсаторы, напряжения с выходов конденсаторов усиливаются усилителями и сравниваются в блоке сравнения, который выдает сигнал Vo. При колебательном перемещении ротора модуляция сигналов конденсаторов приводит к появлению сигнала Vo, зависящего от колебательного перемещения, Франция, заявка 2354537, публикация 1978 г., 10 февраля, кл. МКИ G01С 19/02 /2/.This method can be implemented using a gyroscopic device containing a rotor mounted on a cardan suspension, which is a signal transmitter, the output of which is supplied to the capacitors, the voltages from the outputs of the capacitors are amplified by amplifiers and compared in a comparison unit that generates a Vo signal. With oscillatory motion of the rotor, the modulation of the capacitor signals leads to the appearance of the Vo signal, which depends on the oscillatory motion, France, application 2354537, publication 1978, February 10, cl. MKI G01C 19/02 / 2 /.

Однако данные способ и устройство имеют невысокую точность установки нулевой линии прицеливания из-за существенной зависимости измеряемых угловых рассогласований от амплитуды входного сигнала, наложенных шумов.However, these method and device have a low accuracy of setting the zero aiming line due to the significant dependence of the measured angular mismatches on the amplitude of the input signal, the superimposed noise.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ измерения угла пеленга, используемый в гироскопическом приборе, в котором вырабатывают электрический широтно-импульсно-модулированный (ШИМ) сигнал, длительность импульса которого, отнесенная к периоду следования, линейно связана с измеряемым углом пеленга, ШИМ сигнал сравнивают с опорным сигналом, определяют моменты времени t1 и t2, в которые уровень ШИМ сигнала соответственно на его переднем и на заднем фронтах равен уровню опорного сигнала, определяют длительность, период импульса ШИМ сигнала, вычисляют угол пеленга, Российская Федерация, патент 2141623, зарегистрирован 10 августа 1998 г., кл. МКИ G01С 19/12 /3/.Closest to the proposed invention is a method of measuring the angle of a bearing used in a gyroscopic device in which an electric pulse-width-modulated (PWM) signal is generated, the pulse duration of which, related to the repetition period, is linearly related to the measured angle of the bearing, the PWM signal is compared with reference signal, determine the time t1 and t2 at which the level of the PWM signal, respectively, at its leading and trailing edges is equal to the level of the reference signal, determine the duration, period pulse width of the PWM signal, the bearing angle is calculated, Russian Federation patent 2141623, registered on August 10, 1998, cl. MKI G01C 19/12 / 3 /.

Устройство для измерения угла пеленга /3/, в котором реализован данный способ измерения угла пеленга, включает гироскопический прибор, содержащий корпус, ротор на кардановом подвесе, фотооптический датчик угла, установленный на корпусе и взаимодействующий с зеркалом, размещенным на роторе соосно с осью его собственного вращения, на сферической поверхности которого выполнена контрастная маска.A device for measuring the angle of the bearing / 3 /, which implements this method of measuring the angle of the bearing, includes a gyroscopic device containing a housing, a rotor on a cardan suspension, a photo-optical angle sensor mounted on the housing and interacting with a mirror placed on the rotor coaxially with its own axis rotation, on the spherical surface of which a contrast mask is made.

В данных способе и устройстве для его осуществления конечная длительность фронтов импульса ШИМ сигнала, определяемая конечностью геометрических размеров элементов фотооптического датчика угла, и искажения фронтов в виде наложения шума, вызванного, например, нестабильностью коэффициента отражения по поверхности контрастной маски, приводят к значительной погрешности измерения угла пеленга из-за его повышенной чувствительности к нестабильности указанных параметров ШИМ сигнала и уровня опорного сигнала.In this method and apparatus for its implementation, the finite pulse width of the PWM signal, determined by the finiteness of the geometric dimensions of the elements of the photo-optical angle sensor, and distortion of the fronts in the form of noise overlap, caused, for example, by the instability of the reflection coefficient over the surface of the contrast mask, lead to a significant error in the measurement of the angle bearing due to its increased sensitivity to instability of the specified parameters of the PWM signal and the level of the reference signal.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение точности измерения угла пеленга за счет уменьшения влияния шумов входного сигнала, уменьшения влияния технологического и временного разброса амплитуды и формы входного сигнала, а также нестабильности уровня опорного сигнала.The objective of the invention is to increase the accuracy of measuring the angle of the bearing by reducing the influence of noise of the input signal, reducing the influence of technological and temporal variation of the amplitude and shape of the input signal, as well as the instability of the level of the reference signal.

Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемом изобретении в способе измерения угла пеленга, в котором вырабатывают электрический широтно-импульсно-модулированный (ШИМ) сигнал, длительность импульса которого, отнесенная к периоду следования, линейно связана с измеряемым углом пеленга, сравнивают ШИМ сигнал с опорным сигналом, определяют моменты времени t1 и t2, в которые уровень ШИМ сигнала соответственно на его переднем и на заднем фронтах равен уровню опорного сигнала, определяют длительность, период импульса ШИМ сигнала, вычисляют угол пеленга, дополнительно определяют амплитуду импульсов ШИМ сигнала, а уровень опорного сигнала формируют равным половине амплитуды ШИМ сигнала, непосредственно после каждого из моментов t1 и t2 запрещают сравнение входного ШИМ сигнала с опорным сигналом до момента достижения уровнем входного ШИМ сигнала значения, по переднему фронту ШИМ сигнала большего, а по заднему фронту меньшего, чем уровень опорного сигнала на величину, превышающую амплитудное значение ожидаемого шума;This object is achieved in that in the present invention, in a method for measuring the angle of a bearing, in which an electric pulse-width-modulated (PWM) signal is generated, the pulse duration of which, related to the repetition period, is linearly related to the measured angle of the bearing, the PWM signal is compared with the reference signal, determine the time instants t1 and t2 at which the PWM signal level at its leading and trailing edges, respectively, is equal to the level of the reference signal, determine the duration, pulse period of the PWM signal, subtract they determine the angle of the bearing, additionally determine the amplitude of the PWM signal pulses, and the level of the reference signal is formed equal to half the amplitude of the PWM signal, immediately after each of the moments t1 and t2, it is forbidden to compare the input PWM signal with the reference signal until the level of the input PWM signal reaches a value on the leading edge PWM signal is larger, and on the falling edge, smaller than the level of the reference signal by an amount exceeding the amplitude value of the expected noise;

в устройство для измерения угла пеленга, включающее гироскопический прибор, содержащий фотооптический датчик угла, дополнительно введены последовательно соединенные блок сравнения и вычислитель, первый и второй конденсаторы, первый и второй диоды, входы которых подключены к первому выходу фотооптического датчика угла, пять резисторов, причем выход первого диода соединен с первыми контактами второго конденсатора и четвертого резистора, второй контакт которого соединен с инвертирующим входом блока сравнения и первым контактом пятого резистора, выход второго диода соединен с неинвертирующим входом блока сравнения, первым контактом первого резистора, первым контактом первого конденсатора, второй контакт которого соединен с первыми контактами второго и третьего резисторов, а второй контакт третьего резистора соединен с выходом блока сравнения; при этом второй выход фотооптического датчика угла, вторые контакты первого, второго и пятого резисторов, второго конденсатора подсоединены к общему проводу.in the device for measuring the angle of the bearing, which includes a gyroscopic device containing a photo-optical angle sensor, additionally connected are a series-connected comparison unit and a computer, first and second capacitors, first and second diodes, the inputs of which are connected to the first output of the photo-optical angle sensor, five resistors, and the output the first diode is connected to the first contacts of the second capacitor and the fourth resistor, the second contact of which is connected to the inverting input of the comparison unit and the first contact of the fifth ezistora, the second diode output connected to the non-inverting input of the comparator, the first terminal of the first resistor, the first terminal of the first capacitor, the second terminal of which is connected to the first contacts of the second and third resistors, a second terminal of the third resistor connected to the output of the comparator unit; wherein the second output of the photo-optical angle sensor, the second contacts of the first, second and fifth resistors, the second capacitor are connected to a common wire.

Положительный эффект обеспечивается за счет того, что в способе измерения угла пеленга и устройстве для его осуществления при определении длительности, периода импульсов ШИМ сигнала учитывают его изменения и уменьшают ошибки, вносимые наложенными шумами, для чего в способе дополнительно определяют амплитуду импульсов ШИМ сигнала, а уровень опорного сигнала формируют равным половине амплитуды ШИМ сигнала, обеспечивая сравнение ШИМ сигнала с опорным на середине фронтов импульсов, где параметры сигнала наиболее стабильны, непосредственно после каждого из моментов t1 и t2 запрещают сравнение входного ШИМ сигнала с опорным сигналом до момента достижения уровнем входного ШИМ сигнала значения, по переднему фронту ШИМ сигнала большего, а по заднему фронту меньшего, чем уровень опорного сигнала, на величину, превышающую амплитудное значение ожидаемого шума, чем исключают влияние на результат сравнения шумов на фронтах импульсов.A positive effect is provided due to the fact that in the method of measuring the angle of the bearing and the device for its implementation when determining the duration, the period of the pulses of the PWM signal, take into account its changes and reduce errors introduced by superimposed noise, for which the method further determines the amplitude of the pulses of the PWM signal, and the level the reference signal is formed equal to half the amplitude of the PWM signal, providing a comparison of the PWM signal with the reference one in the middle of the pulse fronts, where the signal parameters are most stable, directly but after each of the moments t1 and t2, it is forbidden to compare the input PWM signal with the reference signal until the level of the input PWM signal reaches a value that is higher on the rising edge of the PWM signal and lower on the falling edge than the reference signal level, exceeding the amplitude value of the expected noise, which exclude the effect on the result of comparing noise at the fronts of pulses.

Данное техническое решение поясняется графическими материалами.This technical solution is illustrated by graphic materials.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства для измерения угла пеленга, с помощью которого реализуют предлагаемый способ. Устройство состоит из гироскопического прибора с фотооптическим датчиком угла 1, данный прибор может быть выполнен, например, аналогично прототипу /3/, при этом выход фотооптического датчика угла является первым выходом гироскопического прибора 1, первого диода 2 и второго диода 3, входы которых подключены к первому выходу гироскопического прибора 1, последовательно соединенных блока сравнения 4 и вычислителя 5, первого конденсатора 7 и второго конденсатора 9, первого резистора 6, второго резистора 10, третьего резистора 11, четвертого резистора 8, пятого резистора 12, первого конденсатора 7, второго конденсатора 9, причем выход первого диода 2 соединен с первыми контактами второго конденсатора 9 и четвертого резистора 8, второй контакт которого соединен с инвертирующим входом блока сравнения 4 и первым контактом пятого резистора 12, выход второго диода 3 соединен с неинвертирующим входом блока сравнения 4, первым контактом первого резистора 6, первым контактом первого конденсатора 7, второй контакт которого соединен с первыми контактами второго резистора 10 и третьего резистора 11, а второй контакт третьего резистора 11 соединен с выходом блока сравнения 4; при этом второй выход гироскопического прибора 1, вторые контакты первого резистора 6, второго резистора 10 и пятого резистора 12, второго конденсатора 9 подсоединены к общему проводу.Figure 1 shows a block diagram of a device for measuring the angle of the bearing, with which the proposed method is implemented. The device consists of a gyroscopic device with a photo-optical angle sensor 1, this device can be performed, for example, similarly to the prototype / 3 /, while the output of the photo-optical angle sensor is the first output of the gyroscopic device 1, the first diode 2 and the second diode 3, the inputs of which are connected to the first output of the gyroscopic device 1, series-connected comparison unit 4 and calculator 5, the first capacitor 7 and the second capacitor 9, the first resistor 6, the second resistor 10, the third resistor 11, the fourth resistor 8, the fifth resistor 12, the first capacitor 7, the second capacitor 9, and the output of the first diode 2 is connected to the first contacts of the second capacitor 9 and the fourth resistor 8, the second contact of which is connected to the inverting input of the comparison unit 4 and the first contact of the fifth resistor 12, the output of the second diode 3 is connected to a non-inverting input of the comparison unit 4, the first contact of the first resistor 6, the first contact of the first capacitor 7, the second contact of which is connected to the first contacts of the second resistor 10 and the third resistor 11, and W swarm third resistor contact 11 connected to the output of the comparator unit 4; the second output of the gyroscopic device 1, the second contacts of the first resistor 6, the second resistor 10 and the fifth resistor 12, the second capacitor 9 are connected to a common wire.

На фиг.2 приведены характер ШИМ сигнала, снимаемого с выхода фотооптического датчика угла гироскопического прибора 1, в виде зависимости тока фотооптического датчика угла I от времени t, вид сигналов на 1 и 2 входах блока сравнения 4, вид сигналов на входе вычислителя 5.Figure 2 shows the nature of the PWM signal taken from the output of the photo-optical angle sensor of the gyroscopic device 1, in the form of the dependence of the current of the photo-optical angle sensor I on time t, the type of signals at 1 and 2 inputs of the comparison unit 4, the type of signals at the input of the calculator 5.

В фотооптическом датчике угла гироскопического прибора /3/ используется контрастная маска переменой ширины на зеркальной сферической поверхности быстро вращающегося ротора. При отклонении корпуса относительно ротора на выходе фотооптического датчика пропорционально приращению измеряемого угла пеленга изменяется длительность τ импульса фототока и ее приращение.The photo-optical angle sensor of the gyroscopic device / 3 / uses a contrast mask with a variable width on the mirror spherical surface of a rapidly rotating rotor. When the housing is deflected relative to the rotor at the output of the photo-optical sensor in proportion to the increment of the measured bearing angle, the duration τ of the photocurrent pulse and its increment change.

Таким образом происходит ШИМ модуляция сигнала и формируется ШИМ сигнал, снимаемый с выхода фотооптического датчика угла, в длительности импульса τ которого, отнесенной к периоду следования Тр (вращения ротора гироскопа), содержится информация об измеряемом гироскопическим устройством угле пеленга.Thus, PWM modulation of the signal occurs and a PWM signal is generated which is taken from the output of the photo-optical angle sensor, in the pulse duration τ of which, related to the period T p (rotation of the gyro rotor), contains information about the bearing angle measured by the gyroscopic device.

Фронты реально действующих ШИМ сигналов в отличие от идеальных на различных временных участках имеют конечную и переменную скорость нарастания и спада. Поэтому длительность ШИМ сигнала, измеренная по различным уровням (τ, τ', τ", фиг.2), будет различна. Максимальная чувствительность ошибки измеряемого параметра к уровню, на котором происходит измерение, оказывается вблизи к максимуму и минимуму значения ШИМ сигнала, где скорость изменения ШИМ сигнала минимальна, а минимальная чувствительность - в районе его среднего значения, где скорость изменения ШИМ сигнала максимальна. Это свойство использовано в предлагаемом изобретении.The fronts of real-time PWM signals, in contrast to the ideal ones at different time intervals, have a finite and variable rate of rise and fall. Therefore, the duration of the PWM signal measured at different levels (τ, τ ', τ ", Fig. 2) will be different. The maximum sensitivity of the error of the measured parameter to the level at which the measurement occurs is close to the maximum and minimum values of the PWM signal, where the rate of change of the PWM signal is minimal, and the minimum sensitivity is in the region of its average value, where the rate of change of the PWM signal is maximum.This property is used in the present invention.

Для минимизации ошибки измерения опорный сигнал на входе 2 блока сравнения 4 устанавливают номиналами резисторов 8 и 12 на уровне половины амплитудного значения ШИМ сигнала, величину которого определяют, детектируя его первым диодом 2 и вторым конденсатором 9. ШИМ сигнал выделяют на первом резисторе 6. Второй диод 3, через который поступает выходной ток фотооптического датчика угла на первый резистор 6, предназначен для компенсации ошибки, вносимой первым диодом 2 в измерение амплитуды ШИМ сигнала.To minimize the measurement error, the reference signal at the input 2 of the comparison unit 4 is set by the values of the resistors 8 and 12 at half the amplitude value of the PWM signal, the value of which is determined by detecting it with the first diode 2 and the second capacitor 9. The PWM signal is isolated at the first resistor 6. The second diode 3, through which the output current of the photo-optical angle sensor is supplied to the first resistor 6, is designed to compensate for the error introduced by the first diode 2 in the measurement of the amplitude of the PWM signal.

Выделенный на первом резисторе 6 ШИМ сигнал подают на вход 1 блока сравнения 4. В моменты времени t1 и t2, в которые уровень ШИМ сигнала соответственно на переднем и на заднем фронтах равен уровню опорного сигнала, блок сравнения 4 скачкообразно меняет свое выходное состояние на противоположное. Т.о. на выходе блока сравнения 4 (входе вычислителя 5) формируется сигнал прямоугольной формы.The PWM signal allocated at the first resistor 6 is fed to the input 1 of the comparison unit 4. At times t1 and t2, at which the level of the PWM signal at the leading and trailing edges, respectively, is equal to the level of the reference signal, the comparing unit 4 abruptly changes its output state to the opposite. T.O. at the output of the comparison unit 4 (input of the calculator 5), a rectangular signal is generated.

Вычислитель 5 рассчитывает значения длительности импульса ШИМ сигнала τ как интервал между передним и задним фронтами импульса, действующего на его входе, и периода одного оборота ротора гироскопического прибора 1 Тр как интервал между текущим и предыдущим передними фронтами импульса, а затем угол пеленга как приращение величины k·τ/Тр, вызванной действующим углом пеленга, здесь k - коэффициент пропорциональности, определяемый конструктивными параметрами фотооптического датчика угла гироскопического прибора 1, аналогично прототипу /3/.The calculator 5 calculates the pulse width of the PWM signal τ as the interval between the leading and trailing edges of the pulse acting on its input, and the period of one revolution of the rotor of the gyroscopic device 1 T p as the interval between the current and previous leading edges of the pulse, and then the bearing angle as an increment k · τ / T p caused by the effective bearing angle, here k is the proportionality coefficient determined by the design parameters of the photo-optical angle sensor of the gyroscopic device 1, similarly to the prototype / 3 /.

Избавиться от ошибок, вносимых шумами входного сигнала, позволяет запрет сравнения входного ШИМ сигнала с опорным сигналом непосредственно после каждого из моментов t1 и t2 до момента t3 достижения уровнем входного ШИМ сигнала значения, по переднему фронту ШИМ сигнала большего, а по заднему фронту меньшего, чем уровень опорного сигнала на величину, превышающую амплитудное значение ожидаемого шума, чем исключается влияние на результат сравнения шумов на фронтах импульсов.The prohibition of comparing the input PWM signal with the reference signal immediately after each of the moments t1 and t2 until the time t3 reaches the level of the input PWM signal, which is greater on the leading edge of the PWM signal and lower on the falling edge, allows to get rid of the errors introduced by the noise of the input signal the level of the reference signal by an amount exceeding the amplitude value of the expected noise, which excludes the effect on the result of comparing noise at the edges of the pulses.

Для этого в каждый из моментов t1 и t2 посредством положительной обратной связи на элементах 7, 10, 11 реализуют скачкообразное смещение уровня сигнала на входе 1 блока сравнения 4 в направлении его изменения на время действия шума: до момента t3. Делителем, который образуют второй резистор 10 и третий резистор 11, устанавливают величину скачкообразного смещения, превышающую амплитудное значение ожидаемого шума.For this, at each of the moments t1 and t2, through a positive feedback on the elements 7, 10, 11, an abrupt shift in the signal level at the input 1 of the comparison unit 4 in the direction of its change by the duration of the noise is realized: up to the moment t3. The divider, which form the second resistor 10 and the third resistor 11, set the value of the jump-like bias in excess of the amplitude value of the expected noise.

Дифференцирующие свойства первого конденсатора 7 в цепи обратной связи обеспечивают действие запрета сравнения ШИМ сигнала с опорным сигналом до t3, момента достижения приращения ШИМ сигнала величины, превышающей амплитуду шума.The differentiating properties of the first capacitor 7 in the feedback circuit provide the prohibition of comparing the PWM signal with the reference signal to t3, the moment the PWM signal increment reaches a value exceeding the noise amplitude.

Диоды 2 и 3 для снижения влияния разброса их характеристик на результат измерения конструктивно выполнены на одном кристалле, например, 2Д706АС9 аА0.339.582 ТУ. Резисторы могут быть использованы, например, первый резистор - 15 кОм, второй резистор - 1 кОм, третий резистор - 24 кОм, четвертый резистор - 200 кОм, пятый резистор - 200 кОм типа С2-33 ОЖО 467.093 ТУ, конденсаторы, например, первый конденсатор - 200 пФ, второй конденсатор - 1,5 мкФ типа К10-17а ОЖО.464.107 ТУ. В качестве блока сравнения 4 может быть использована, например, микросхема 140УД6 АЕ-ЯР.431130.149-01 ТУ. Вычислитель 5 может быть выполнен, например, как блок электронной аппаратуры, аналогично указанной в прототипе /3/.Diodes 2 and 3 to reduce the influence of the dispersion of their characteristics on the measurement result are structurally made on a single chip, for example, 2D706AC9 aA0.339.582 TU. Resistors can be used, for example, the first resistor is 15 kOhm, the second resistor is 1 kOhm, the third resistor is 24 kOhm, the fourth resistor is 200 kOhm, the fifth resistor is 200 kOhm type C2-33 OJO 467.093 TU, capacitors, for example, the first capacitor - 200 pF, the second capacitor is 1.5 μF type K10-17a ОЖО.464.107 TU. As a comparison unit 4 can be used, for example, a chip 140UD6 AE-YAR.431130.149-01 TU. The calculator 5 can be performed, for example, as a block of electronic equipment, similar to that specified in the prototype / 3 /.

Таким образом, предложенные способ измерения угла пеленга и устройство для его осуществления позволяют существенно минимизировать ошибки измерения системы и повышают вероятность правильного функционирования устройства в автономном режиме.Thus, the proposed method for measuring the angle of the bearing and the device for its implementation can significantly minimize the measurement errors of the system and increase the likelihood of the correct functioning of the device in stand-alone mode.

Заявляемые способ измерения угла пеленга и устройство для его осуществления проверены с большой эффективностью в комплексе "Гермес".The inventive method of measuring the angle of the bearing and the device for its implementation are tested with great efficiency in the Hermes complex.

Claims (2)

1. Способ измерения угла пеленга, в котором вырабатывают электрический широтно-импульсно-модулированный (ШИМ) сигнал, длительность импульса которого, отнесенная к периоду следования, линейно связана с измеряемым углом пеленга, сравнивают ШИМ сигнал с опорным сигналом, определяют моменты времени t1 и t2, в которые уровень ШИМ сигнала соответственно на его переднем и на заднем фронтах равен уровню опорного сигнала, определяют длительность, период импульса ШИМ сигнала, вычисляют угол пеленга, отличающийся тем, что дополнительно определяют амплитуду импульсов ШИМ сигнала, а уровень опорного сигнала формируют равным половине амплитуды ШИМ сигнала, непосредственно после каждого из моментов t1 и t2 запрещают сравнение входного ШИМ сигнала с опорным сигналом до момента достижения уровнем входного ШИМ сигнала значения, по переднему фронту ШИМ сигнала большего, а по заднему фронту меньшего, чем уровень опорного сигнала на величину, превышающую амплитудное значение ожидаемого шума.1. A method for measuring the angle of a bearing in which an electric pulse-width-modulated (PWM) signal is generated, the pulse duration of which, related to the follow-up period, is linearly related to the measured bearing angle, the PWM signal is compared with the reference signal, time moments t1 and t2 are determined in which the level of the PWM signal, respectively, at its leading and trailing edges is equal to the level of the reference signal, determine the duration, pulse period of the PWM signal, calculate the angle of the bearing, characterized in that it further determines the amp pulse width of the PWM signal, and the level of the reference signal is formed equal to half the amplitude of the PWM signal, immediately after each of the moments t1 and t2, it is forbidden to compare the input PWM signal with the reference signal until the level of the input PWM signal reaches a value that is larger along the leading edge of the PWM signal, and the trailing edge of less than the level of the reference signal by an amount exceeding the amplitude value of the expected noise. 2. Устройство для измерения угла пеленга, включающее гироскопический прибор, содержащий фотооптический датчик угла, отличающееся тем, что в него дополнительно введены последовательно соединенные блок сравнения и вычислитель, первый и второй конденсаторы, первый и второй диоды, входы которых подключены к первому выходу фотооптического датчика угла, пять резисторов, причем выход первого диода соединен с первыми контактами второго конденсатора и четвертого резистора, второй контакт которого соединен с инвертирующим входом блока сравнения и первым контактом пятого резистора, выход второго диода соединен с неинвертирующим входом блока сравнения, первым контактом первого резистора, первым контактом первого конденсатора, второй контакт которого соединен с первыми контактами второго и третьего резисторов, а второй контакт третьего резистора соединен с выходом блока сравнения; при этом второй выход фотооптического датчика угла, вторые контакты первого, второго и пятого резисторов, второго конденсатора подсоединены к общему проводу.2. A device for measuring the angle of the bearing, including a gyroscopic device containing a photo-optical angle sensor, characterized in that it additionally introduced in series-connected comparison unit and a computer, the first and second capacitors, the first and second diodes, the inputs of which are connected to the first output of the photo-optical sensor five resistors, the output of the first diode connected to the first contacts of the second capacitor and the fourth resistor, the second contact of which is connected to the inverting input of the comparison unit I and the first contact of the fifth resistor, the output of the second diode is connected to the non-inverting input of the comparison unit, the first contact of the first resistor, the first contact of the first capacitor, the second contact of which is connected to the first contacts of the second and third resistors, and the second contact of the third resistor is connected to the output of the comparison unit; wherein the second output of the photo-optical angle sensor, the second contacts of the first, second and fifth resistors, the second capacitor are connected to a common wire.
RU2005122976/28A 2005-07-19 2005-07-19 Mode of measuring of the angle of a bearing and an arrangement for its execution RU2298152C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005122976/28A RU2298152C2 (en) 2005-07-19 2005-07-19 Mode of measuring of the angle of a bearing and an arrangement for its execution

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005122976/28A RU2298152C2 (en) 2005-07-19 2005-07-19 Mode of measuring of the angle of a bearing and an arrangement for its execution

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2298152C2 true RU2298152C2 (en) 2007-04-27

Family

ID=38107089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005122976/28A RU2298152C2 (en) 2005-07-19 2005-07-19 Mode of measuring of the angle of a bearing and an arrangement for its execution

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2298152C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8768647B1 (en) High accuracy heading sensor for an underwater towed array
US9863781B2 (en) Self-test for yaw rate sensors
US6813584B2 (en) Micro azimuth-level detector based on micro electro-mechanical systems and a method for determination of attitude
EP1754020B1 (en) System, method, device and computer program for improving the readability of an electronic compass
CN108195404B (en) Calibration method for zero drift of gyroscope
JP5243956B2 (en) Self-calibration for inertial instrument based on real-time bias estimator
CN101351684B (en) Surveying instrument and surveying method
CN112964240B (en) Continuous north-seeking device and method, electronic equipment and storage medium
CN109931922B (en) Rapid self-detection method for starting of fiber-optic gyroscope
US9874441B1 (en) Circuitry and method for reducing echo walk error in a time-of-flight laser distance device
RU2298152C2 (en) Mode of measuring of the angle of a bearing and an arrangement for its execution
CN108761420B (en) Compensation method for marine solid-state navigation radar target detection based on MEMS
RU2476826C1 (en) Optic-electronic tracking coordinator
US20210087787A1 (en) Measuring apparatus
US5056052A (en) Filter arrangement for generating an estimate of a measured variable influenced by disturbances
JP4129030B2 (en) Magnetic detector
RU2659326C2 (en) Method of thermostabilization of the sensitive element of the inertial system
US20220390234A1 (en) Inertial Measurement Circuit, Corresponding Device and Method
US7117111B2 (en) Adjusting method of a tilt meter
US10473949B2 (en) Systems and methods for an optical image stabilizer system
JP2009539107A (en) Electrical system
RU154196U1 (en) ANGULAR SPEED SENSOR ON THE BASIS OF MICROMECHANICAL GYROSCOPES
RU2729944C1 (en) Method of determining angular velocity using wave solid-state gyroscope
RU131489U1 (en) PRIMARY INERTIAL INFORMATION SENSOR
Sireesha et al. Comparative analysis of gyro-parameters in digital closed-loop interferometric fibre-optic-gyro based on variations in V2π ramp and Vπ/2 bias voltages

Legal Events

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

Effective date: 20190628