RU2436044C1 - Способ контроля работоспособности и точностных характеристик навигационной аппаратуры топопривязчика и комплект средств для его реализации - Google Patents
Способ контроля работоспособности и точностных характеристик навигационной аппаратуры топопривязчика и комплект средств для его реализации Download PDFInfo
- Publication number
- RU2436044C1 RU2436044C1 RU2010134253/28A RU2010134253A RU2436044C1 RU 2436044 C1 RU2436044 C1 RU 2436044C1 RU 2010134253/28 A RU2010134253/28 A RU 2010134253/28A RU 2010134253 A RU2010134253 A RU 2010134253A RU 2436044 C1 RU2436044 C1 RU 2436044C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coordinates
- accuracy
- determining
- control
- navigation
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам контроля навигационных параметров мобильных средств навигации и топопривязки в процессе проведения различных видов испытаний и контрольных выверок аппаратуры при ее эксплуатации. Технический результат - расширение функциональных возможностей. Для достижения данного результата проверку работы топопривязчика производят по результатам прокладки маршрута между контрольными точками, после чего на основе определенных топопривязчиком (ТП) значений координат и дирекционного угла направления продольной оси рассчитываются ошибки в определении координат и дирекционного угла. На основе полученных ошибок рассчитываются среднеквадратические ошибки определения координат и сравниваются с установленными предельными значениями. Комплект средств обеспечивает контроль навигационной аппаратуры ТП на основе трех функциональных блоков и контрольных операций: блока операций по контролю работоспособности навигационной аппаратуры ТП; блока контрольных операций, проводимых при первоначальном ориентировании ТП, и блока контрольных операций по определению точностных характеристик навигационной аппаратуры ТП. 2 н.п. ф-лы, 5 ил.
Description
Группа изобретений относится к оборонной технике и в частности к методам и средствам контроля навигационных параметров мобильных средств навигации и топопривязки в процессе проведения различных видов испытаний и контрольных выверок аппаратуры при эксплуатации.
Известен способ (основы) проверки точности работы топопривязчика (см. Топопривязчик УАЗ-452Т. Техническое описание и инструкция по эксплуатации БИ2 511 003 ТО, стр.42, 43), принятый за прототип.
Проверка точности работы топопривязчика производится по результатам прокладки маршрута между двумя опорными (контрольными) точками, расположенными на расстоянии 4-5 км одна от другой. Координаты опорных точек и дирекционные углы ориентирных направлений с этих точек на ориентиры должны быть определены с точностью: по координатам X, Y - 3-5 м, по углу α - (0-01).
Общее количество рейсов должно быть не менее десяти (пять в прямом и пять в обратном направлениях).
На основе определенных топопривязчиком значений координат (Хпр. и Yпр.) и дирекционного угла направления продольной оси топопривязчика αОСИ(ПР.) для каждого рейса рассчитывают ошибки в определении координат и дирекционного угла по формулам:
ΔХ=Хпр.-X;
ΔY=Yпр.-Y;
Δα=αОСИ(ПР.)-αОСИ.
где X, Y, αОСИ - истинные (расчетные) значения координат и дирекционного угла;
Хпр., Yпр., αОСИ(ПР. - приборные значения координат и дирекционного угла.
На основании полученных ошибок ΔX, ΔY рассчитывают относительные к пути среднеквадратические ошибки определения координат (δХ, δY) по формулам;
где S - путь (м), пройденный топопривязчиком за один рейс;
n - число рейсов.
Согласно требованиям к точности величины ошибок σΔX, σΔY не должны превышать 0,6% от пройденного пути.
Данный способ осуществляется с помощью известных из того же источника информации средств, необходимых для проверки точности работы топопривязчика.
Средства содержат навигационную аппаратуру контролируемого топопривязчика, испытательную трассу (ИТ), оборудованную контрольными точками (КГ) маршрута с известными координатами и азимутом (дирекционным углом) на удаленный на расстояние ориентир.
Недостатками прототипа являются:
- недостаточно развернутый уровень проверки режимов определения навигационных параметров;
- отсутствие контроля углов наклона транспортного средства относительно горизонта (углов крена и тангажа);
- недостаточная точность контроля определяемых ТП навигационных параметров;
- отсутствие контроля работоспособности топопривязчика при определении им топогеодезических параметров;
- низкая степень оснащенности оборудованием и разметкой испытательной трассы.
Предлагаемой группой изобретений решается задача по повышению эффективности проведения испытаний навигационной аппаратуры в составе топопривязчика.
Технический результат, получаемый при осуществлении группы изобретений, заключается в формировании способа контроля работоспособности и точностных характеристик навигационной аппаратуры топопривязчика и создании комплекта средств, обеспечивающего реализацию данного способа, которые определяют расширенный комплекс операций по контролю навигационной аппаратуры, принцип функционирования которой основан на комплексировании информации, полученной от различных источников, включающий в себя работы по оценке ее работоспособности, эффективности первоначального ориентирования, как одного из основных элементов, влияющих на точность получаемой информации, и определению основных точностных характеристик.
Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе контроля работоспособности и точностных характеристик навигационной аппаратуры топопривязчика (ТП), заключающемся в том, что проверка точности работы топопривязчика производится по результатам прокладки маршрута между контрольными точками, после чего на основе определенных топопривязчиком значений координат и дирекционного угла направления продольной оси рассчитываются ошибки в определении координат и дирекционного угла, и далее на основании полученных ошибок рассчитываются среднеквадратические ошибки определения координат и сравниваются с установленными предельными значениями, новым является то, что процесс контроля навигационной аппаратуры ТП разделен на три функциональных блока контрольных операций: блок операций по контролю работоспособности навигационной аппаратуры ТП; блок контрольных операций, проводимых при первоначальном ориентировании ТП; блок контрольных операций по определению точностных характеристик навигационной аппаратуры ТП; блок операций по контролю работоспособности включает в себя проверки по следующим параметрам: время подготовки ТП к работе; возможность выполнения работ без выхода расчета из ТП на начальной и привязываемых точках, за исключением работ, проводимых с выносным оборудованием для топогеодезических определений и фиксации на местности элементов артиллерийской топогеодезической сети; возможность непрерывной работы ТП до 24 часов без изменения точностных характеристик навигационной аппаратуры; возможность сохранения информации о своем местоположении (данные о координатах, высоте, дирекционном угле продольной оси ТП) при санкционированном выключении электропитания ТП в течение не менее 30 минут, блок контрольных операций, проводимых при первоначальном ориентировании ТП, включает в себя проверки по следующим параметрам: возможность начального ориентирования комплектом навигационного бортового оборудования ТП с использованием исходных данных ориентирных направлений и автономно с помощью бортовых и выносных средств, входящих в состав ТП (по буссоли или теодолиту), по данным гирокомпасирования бесплатформенной инерциальной навигационной системы (БИНС-ТП), по навигационной аппаратуре потребителей космической навигационной системы (НАП КНС) с угломерным каналом; возможность аппаратуры ТП обеспечивать работу с начальными координатами, вводимыми как вручную, так и автоматически, передаваемыми с НАП КНС или после расчета местоположения ТП с использованием угломерно-дальномерных определений; блок контрольных операций по определению точностных характеристик навигационной аппаратуры включает в себя проверки по следующим параметрам: точность определения приращений плановых координат в автономном режиме работы ТП продолжительностью до 20 мин без использования информации о скорости от внешних источников; точность определения приращений плановых координат от пройденного пути при безостановочном движении до 2 ч с использованием информации о скорости от внешних источников; точность определения приращений плановых координат в режиме с периодическими остановками через 30 мин движения на время 1-2 мин с использованием информации о скорости от внешних источников; точность определения приращений плановых координат и высоты с непрерывной коррекцией в движении по сигналам НАП КИС и системы определения высоты (СОВ); точность определения дирекционного угла продольной оси базового шасси ТП и точность определения углов тангажа и крена в движении и на стоянке через 1 мин после прекращения движения.
Указанный технический результат достигается тем, что в комплекте средств, необходимых для реализации данного способа, содержащем навигационную аппаратуру контролируемого топопривязчика, испытательную трассу (ИТ), оборудованную контрольными точками (КГ) маршрута с известными координатами и азимутом (дирекционным углом) на удаленный на расстояние ориентир, в котором новым является то, что длина L ИТ для оценки точности определения геодезических данных, измеряемая по физической поверхности Земли, составляет 29-30 км при коэффициенте маневра ИТ Км≤2, расстояние S между соседними КТ удовлетворяет условию: (0,5±0,1) км ≤S≤(2±0,1) км, в районе каждой КТ на удалении 150-2000 м оборудован исходный пункт (ИП) с известными прямоугольными координатами центра со средней квадратической погрешностью не более 1 м относительно пунктов государственной геодезической сети и высотой верха визирного цилиндра над центром со средней квадратической погрешностью не более 0,1 м при обеспечении прямой видимости между КТ и ИП, в составе ИТ оборудованы участки для проверки правильности автоматического выбора точек опорной геодезической информации (ОГИ) навигационной аппаратурой ТП по высоте и координатам, ИТ оборудована мерным участком (МУ) для определения формулярных поправок навигационной аппаратуры определения координат ТП, размещенным на прямолинейном участке автомобильной дороги с ограниченным движением транспорта, длина L1 МУ, измеряемая по физической поверхности Земли, находится в пределах 2000-2100 м и измерена со среднеквадратической погрешностью не более 0,3 м, перед началом и после конца МУ предусмотрены участки разгона и торможения и обеспечена возможность разворота ТП.
Разделение процесса контроля навигационной аппаратуры ТП на три функциональных блока контрольных операций позволяет обеспечить полноценный контроль навигационной аппаратуры ТП по основным критериям применения: работоспособности, возможности качественного процесса первоначального ориентирования ТП и соответствия заявленным критериям точности определения навигационно-геодезической информации.
Включение в блок операций по контролю работоспособности оценки время подготовки ТП к работе позволяет проконтролировать весь комплекс операций по подготовке навигационной аппаратуры ТП к применению по назначению, в том числе с учетом различной температуры окружающей среды.
Проверка возможности выполнения работ по определению навигационных параметров без выхода расчета из ТП на начальной и привязываемых точках, за исключением работ, проводимых с выносным оборудованием для топогеодезических определений и фиксации на местности элементов артиллерийской топогеодезической сети, позволяет оценить эффективность функционирования ТП в условиях эксплуатации, приближенных к реальным, при условии оперативного перемещения ТП по маршруту, без выполнения излишнего количества остановок.
Проверка возможности непрерывной работы ТП до 24 ч без изменения точностных характеристик навигационной аппаратуры позволяет проконтролировать возможность эксплуатации ТП в напряженном режиме, близком к реальным боевым условиям, при котором поддерживаются заданные параметры функционирования ТП.
Проверка возможности сохранения информации о своем местоположении (данных о координатах, высоте, дирекционном угле продольной оси ТП) при санкционированном выключении электропитания ТП в течение не менее 30 минут позволяет оценить возможность по сохранению полученной на маршруте навигационной информации в условиях реальной эксплуатации, в том числе при возможном несанкционированном отключении электропитания.
Включение в блок контрольных операций, проводимых при первоначальном ориентировании ТП, проверки возможности начального ориентирования комплектом навигационного бортового оборудования ТП с использованием исходных данных ориентирных направлений и автономно с помощью бортовых и выносных средств, входящих в состав ТП (по буссоли или теодолиту), по данным гирокомпасирования БИНС-ТП, по НАП КНС с угломерным каналом, позволяет оценить работу при первоначальном ориентировании всех навигационно-геодезических средств, которыми располагает ТП.
Проверка возможности аппаратуры ТП обеспечивать работу с начальными координатами, вводимыми как вручную, так и автоматически, передаваемыми с НАП КНС или после расчета местоположения ТП с использованием угломерно-дальномерных определений, позволяет оценить работу навигационной аппаратуры на начальной точке при различных способах ввода исходной навигационной информации.
Включение в блок контрольных операций по определению точностных характеристик навигационной аппаратуры контроля точности определения приращений плановых координат в автономном режиме работы ТП продолжительностью до 20 мин без использования информации о скорости от внешних источников позволяет оценить среднюю квадратическую погрешность определения приращений плановых координат, автономно вырабатываемых БИНС-ТП.
Контроль точности определения приращений плановых координат от пройденного пути при безостановочном движении ТП до 2 ч с использованием информации о скорости от внешних источников позволяет оценить среднюю квадратическую погрешность определения приращений плановых координат, вырабатываемых БИНС-ТП в комплексированном с НАП КНС режиме работы.
Контроль точности определения приращений плановых координат в режиме с периодическими остановками через 30 мин движения на время 1-2 мин с использованием информации о скорости от внешних источников позволяет оценить среднюю квадратическую погрешность определения приращений плановых координат в режиме движения ТП, приближенном к реальному, когда ТП останавливается для коррекции навигационных данных по местным ориентирам и фиксации на местности элементов артиллерийской топогеодезической сети.
Контроль точности определения приращений плановых координат и высоты с непрерывной коррекцией в движении по сигналам НАП КНС и СОВ позволяет оценить среднюю квадратическую погрешность определения приращений плановых координат и высоты в режиме движения ТП при непрерывно поступающей корректирующей информации.
Контроль точности определения дирекционного угла продольной оси базового шасси ТП и точность определения углов тангажа и крена в движении и на стоянке в перечисленных выше режимах работы ТП позволяет провести комплексную оценку средней квадратической погрешности навигационных определений, выполняемых навигационной аппаратурой ТП.
Выполнение длины L испытательной трассы для оценки точности определения геодезических данных, измеряемой по физической поверхности Земли, в диапазоне 29-30 км при коэффициенте маневра ИТ Км ≤2 позволяет:
- проводить на ИТ весь комплекс контрольных и отладочных операций с навигационной аппаратурой ТП, в том числе требующих значительных затрат времени;
- оборудовать ИТ на одном из участков автомобильных дорог общего назначения, допускающем круглосуточное движение автомобилей массой до 14 т со скоростью до 80 км/ч.
При этом коэффициент маневра ИТ определяется следующей формулой:
Км=Sтp/Sзaм,
где Sтр - длина ИТ, км;
Sзам - длина замыкающей начальную и конечную точку ИТ, км;
Для эффективной комплексной проверки навигационных параметров ТП Км ИТ должен удовлетворять условию: Км≤2.
Выполнение расстояния S между соседними КТ в соответствии с условием (0,5±0,1) км ≤S≤(2±0,1) км позволяет производить контрольные операции на всем протяжении ИТ, оборудованной пронумерованными КТ.
Оборудование в районе КТ на удалении 150-2000 м ИП с известными прямоугольными координатами центра со средней квадратической погрешностью не более 1 м относительно пунктов государственной геодезической сети и высотой верха визирного цилиндра над центром со средней квадратической погрешностью не более 0,1 м и с обеспечением прямой видимости между КТ и ИП позволяет
- проводить котировочные работы по согласованию осей БИНС-ТП и продольной оси шасси с использованием штатного визира ТП или другой выносной угломерной аппаратуры;
- использовать в качестве ИП пункты государственной геодезической сети или специальных геодезических сетей.
Включение в состав ИТ участков для проверки правильности автоматического выбора точек ОГИ навигационной аппаратурой ТП по высоте и координатам позволяет оценить точность автоматического определения навигационной аппаратурой ТП координат местоположения.
Оборудование ИТ мерным участком для определения формулярных поправок навигационной аппаратуры определения координат ТП, размещенным на прямолинейном участке автомобильной дороги с ограниченным движением транспорта, с длиной L1 МУ, измеряемой по физической поверхности Земли, находящейся в пределах 2000-2100 м и измеренной со среднеквадратической погрешностью не более 0,3 м, позволяет производить окончательную выверку навигационной аппаратуры ТП перед отправкой его потребителю, в дальнейшем контролировать ее состояние в процессе эксплуатации при проведении плановых (внеплановых) ремонтно-диагностических работ.
Выполнение перед началом и после конца МУ участков разгона и торможения и разворота ТП повышает удобство проведения испытаний.
Технические решения с признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, не известны и явным образом из уровня техники не следуют. Это позволяет считать, что заявляемое решение является новым и обладает изобретательским уровнем.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана схема размещения оборудования ИТ; на фиг.2 - схема ИП; на фиг.3 - схема высотного профиля участка для проверки правильности автоматического выбора точек ОГИ; на фиг.4 - схема участка для проверки правильности автоматического выбора точек ОГИ в плане; на фиг.5 - схема МУ.
Комплект средств, необходимых для реализации данного способа, состоит из ИТ 1 для оценки точности определения геодезических данных, оборудованной КТ 2, в том числе в начале и в конце трассы. КТ 2 располагаются на правом краю дорожного полотна в прямом и обратном направлении и закрепляются пронумерованными створными знаками 3, установленными по одну из сторон дороги.
Для КТ 2 известны
- расстояния до створных знаков с точностью до 0,1 м;
- прямоугольные координаты (ХКТ, YКТ) со средней квадратической погрешностью не более 2 м относительно пунктов государственной геодезической сети и 15 м относительно пунктов специальных геодезических сетей;
- высота со средней квадратической погрешностью не более 1 м.
В районе КТ 2 на удалении 150-2000 м оборудован исходный пункт ИП 4 с обеспечением прямой видимости между КТ 2 и ИП 4.
Для ИП 4 известны
- прямоугольные координаты центра (ХИП, YИП) со средней квадратической погрешностью не более 1 м относительно пунктов государственной геодезической сети;
- высота верха визирного цилиндра над центром hИП со средней квадратической погрешностью не более 0,1 м при известной высоте центра НИП над уровнем моря.
В составе ИТ 1 или отдельно оборудованы участки для проверки правильности автоматического выбора точек ОГИ аппаратурой ТП по высоте 5 по координатам 6.
Участок для проверки выбора точек ОГИ по высоте 5 должен иметь протяженность (S=S12+S23)≤1500 м и отвечать условию:
|S23/S·H1+S12/S·H3-H2|>8 м,
где H1, H2, Н3 - высоты точек 1, 2, 3 со средней квадратической погрешностью не более 2 м и со средней квадратической погрешностью не более 0,5 м относительно друг друга.
Участок для проверки выбора точек ОГИ по координатам 6 должен иметь протяженность (S=S12+S23)≤1500 м и отвечать одному из условий:
|S2'3'/S·Х1'+S1'2'/S·Х3'-Х2'|>150 м;
|S2'3'/S·Y1'+S1'2'/S·Y3'-Х2'|>150 м,
где Х1', Y1'; Х2', Y2'; Х3', Y3' - координаты точек 1', 2', 3' со средней квадратической погрешностью не более 5 м.
Мерный участок 7 для определения формулярных поправок аппаратуры определения координат ТП оборудуется на прямолинейном участке автомобильной дороги с ограниченным движением транспорта. Перед началом и после конца МУ 7 предусмотрены участки разгона и торможения 8, площадки для обеспечения возможности разворота 9 ТП. МУ 7 оборудуется в начале и в конце участка КТ 2, которые закрепляются металлическими марками 10 и створными знаками 3.
Способ контроля работоспособности и точностных характеристик навигационной аппаратуры топопривязчика осуществляется при помощи комплекта средств, необходимых для его реализации, следующим образом.
1. Выполнение блока контрольных операций по оценке работоспособности навигационной аппаратуры ТП производится в следующем порядке:
а) оценка времени подготовки ТП к работе:
- контроль оценки времени подготовки ТП к работе проводится на стоянке;
- включается аппаратура средств автономного электропитания ТП с одновременным включением секундомера;
- включается видеомонитор и системный блок бортовой ЭВМ;
- после появления на экране видеомонитора рабочего меню выключают секундомер;
- ТП считают выдержавшим контроль, если значение измеренного времени не превышает 5 мин (при внешней температуре выше 5°С) и 11 мин (при внешней температуре ниже 5°С);
б) оценка возможности выполнения работ без выхода расчета из ТП на начальной и привязываемых точках, за исключением работ, проводимых с выносным оборудования для топогеодезических определений и фиксации на местности элементов артиллерийской топогеодезической сети, осуществляется в процессе проведения всего комплекса испытаний навигационной аппаратуры ТП на ИТ 1;
в) оценка возможности непрерывной работы ТП до 24 ч без изменения точностных характеристик навигационной аппаратуры:
- совершается 24-часовой марш ТП по ИТ 1, во время которого проводятся оценка точности определения приращений плановых координат от пройденного пути;
- после часового перерыва совершается в течение 30 мин марш с оценкой точности определения приращений плановых координат от пройденного пути с учетом периодических остановок;
- ТП считают выдержавшим контроль, если после 24-часового марша аппаратура ТП не изменила точностных характеристик;
г) оценка возможности сохранения информации о своем местоположении (данные о координатах, высоте, дирекционном угле продольной оси ТП) при санкционированном выключении электропитания ТП в течение не менее 30 минут:
- проверка проводится после завершения работ по контролю точностных характеристик ТП, через 30 минут проводится повторное включение навигационной аппаратуры ТП;
- выбирается соответствующая задача и на мониторе бортовой ЭВМ контролируются значения координат, высоты и курса;
- ТП считается выдержавшим контроль, если при санкционированном выключении электропитания ТП на 30 мин в бортовой ЭВМ полностью сохраняется информация о местоположении ТП (данные о координатах, высоте и курсе).
2. Работы по выполнению блока контрольных операций, проводимых при первоначальном ориентировании ТП, производятся в следующем порядке:
а) проверка возможности начального ориентирования комплектом бортового навигационного оборудования ТП с использованием исходных данных ориентирных направлений и автономно с помощью бортовых и выносных средств, входящих в состав ТП (по буссоли или теодолиту), по данным гирокомпасирования БИНС-ТП и по НАП КНС с угломерным каналом:
- ТП выдвигается на КТ 2 или ИП 4;
- контроль начального ориентирования с помощью выносных средств (буссоль или теодолит) проводят согласно известным методикам по эксплуатации данных приборов;
- начальное ориентирование с помощью БИНС-ТП и НАП КНС проводят путем приведения навигационной аппаратуры и бортовой ЭВМ ТП в рабочее состояние;
- после появления на экране видеомонитора бортовой ЭВМ рабочего меню и выбора навигационного режима работы аппаратуры выбирается используемый азимут, в данном случает это азимут, выработанный при совместной обработке данных с БИНС-ТП и НАП КНС;
- далее фиксируется значение отображаемого на видеомониторе азимута ТП Атп;
- ТП считают выдержавшим контроль, если обеспечивается возможности начального ориентированием ТП с помощью бортовых и выносных средств, входящих в состав ТП.
б) проверка возможности аппаратуры ТП обеспечивать работу с начальными координатами, вводимыми как вручную, так и автоматически, передаваемыми с НАП КНС или после расчета местоположения ТП с использованием угломерно-дальномерных определений:
- контроль проводится на стоянке, на КТ 2 или ИП 4 ИТ 1;
- после приведения навигационной аппаратуры и бортовой ЭВМ ТП контролируется наличие координат, полученных с НАП КНС и отображенных на видеомониторе, в ручном режиме осуществляется ввод координат КТ 2 или ИП 4, установленных с использованием угломерно-дальномерных определений;
- ТП считают выдержавшим контроль, если ввод начальных координат осуществляется автоматически с НАП КНС или вручную оператором.
3. Работы по выполнению блока контрольных операций по определению точностных характеристик навигационной аппаратуры ТП производятся в следующем порядке:
а) проверка точности определения приращений плановых координат в автономном режиме работы ТП продолжительностью до 20 мин без использования информации о скорости от внешних источников:
- ТП устанавливается в начале ИТ 1 на начальной КТ 2 с известными координатами XH, YH с допустимым отклонением центра БИНС-ТП ±1 м;
- в ручном режиме вводятся координаты КТ 2;
- далее включается секундомер и одновременно начинается движение ТП;
- через 20 мин движения ТП должен остановиться на следующей КТ 2 с координатами XK, YK, с допустимым отклонением центра БИНС-ТП ±1 м, при этом одновременно выключается секундомер;
- на видеомониторе бортовой ЭВМ фиксируются значения координат, определенных навигационной аппаратурой ТП;
- далее вычисляется ошибка определения приращений плановых координат
δΔХ=ΔХТП-ΔХист;
δΔY=ΔYТП-ΔYист,
где ΔХТП=ХК ТП-ХН ТП, ΔХист=ХК-ХН;
ΔYТП=YК ТП-YН ТП, ΔYист=YК-YH;
ХК, ХН, YК, YH - истинные значения соответствующих координат последующей КТ 2 (индекс «к») и начальной КТ 2 (индекс «н»);
ХК ТП, ХН ТП, YК ТП, YН ТП - значения соответствующих координат, введенных в бортовую ЭВМ на начальной КТ 2 (индекс «н») и выработанных в процессе движения ТП (индекс «к»);
- работы повторяются несколько раз;
- рассчитываются значения средних квадратических погрешностей определения приращений плановых координат БИНС-ТП σΔХ, σΔY в инерциальном режиме работы по формулам вида:
где δΔXi и δΔYi - значения соответствующих погрешностей определения приращений в i-ой реализации;
n - общее число реализации;
- рассчитываются изменения погрешностей определения приращений координат ТП от времени движения по формулам вида:
где Т - время движения;
- ТП считают выдержавшим контроль, если средняя квадратическая погрешность (σX, σY) определения приращений плановых координат не более 2 м/мин.
б) проверка точности определения приращений плановых координат от пройденного пути при безостановочном движении до 2 часов с использованием информации о скорости от внешних источников:
- ТП устанавливают на начальной КТ 2 с известными координатами XH, YH ИТ 1 с допустимым отклонением центра БИНС-ТП ±1 м, вводят координаты КТ 2;
- включают секундомер, начинают движение и совершают 2-часовой марш;
- на конечной КТ 2 с известными координатами выключают секундомер и фиксируют на видеомониторе бортовой ЭВМ значение координат XK, YK;
- вычисляют ошибку определения ТП приращений плановых координат δΔХ и δΔY на конечной точке маршрута по формулам, приведенным в предыдущем пункте;
- проводят работы несколько раз и рассчитывают значения среднеквадратических погрешностей определения приращений плановых координат ТП на конечной точке маршрута по формулам, приведенным в предыдущем пункте;
- рассчитывают изменение погрешностей определения приращений координат ТП от пройденного пути по формулам вида:
где S - расстояние от начальной КТ 2 маршрута до конечной КТ 2 маршрута, проложенное по ИТ 1;
- ТП считают выдержавшим контроль, если средняя квадратическая погрешность (σX, σY) определения приращений плановых координат не более 0,1% от пройденного пути.
в) проверка точности определения приращений плановых координат в режиме с периодическими остановками через 30 мин движения на время 1-2 мин с использованием информации о скорости от внешних источников:
- ТП устанавливают на начальной КТ 2 ИТ 1 с известными координатами XH, YH с допустимым отклонением центра БИНС-ТП ±1 м и вводят координаты начальной КТ 2;
- включают секундомер и начинают движение;
- через 30 мин движения по ИТ 1 на последующей КТ 2 ТП останавливается, на видеомониторе бортовой ЭВМ фиксируется значение координат Х30, Y30;
- через 2 минуты фиксируются значения откорректированных на стоянке координат ТП 
, 
;
- далее вычисляется ошибка определения ТП приращений плановых координат на 30-минутном интервале движения с использованием внешнего измерителя скорости и с коррекцией данных ТП в режиме стоянки по формулам вида:
δΔХ*=ΔХ*ТП-ΔХист;
δΔY*=ΔY*ТП-ΔYист,
где 
, 
;
ΔХист=ХК-ХН, ΔYист=YK-YH;
XH, ХК, YH, YК - истинные значения соответствующих координат последующей КТ 2 (индекс «к») и начальной КТ 2 (индекс «н»);
- работы повторяются несколько раз;
- рассчитываются значения среднеквадратических погрешностей определения приращений плановых координат БИНС-ТП с их коррекцией на остановках длительностью до 2 мин по формулам:
где 
и 
- откорректированные значения погрешностей ТП в i-ой реализации;
n - общее число реализации;
- ТП считают выдержавшим контроль, если средняя квадратическая погрешность (σX, σY) определения приращений плановых координат в режиме с периодическими остановками через 30 мин движения на время до 2 мин - не более 5 м.
г) проверка точности определения приращений плановых координат и высоты с непрерывной коррекцией в движении по сигналам НАП КНС и системы определения высоты (СОВ):
- ТП устанавливается на начальной КТ 2 с известными координатами XH, YH, HH ИТ 1 с допустимым отклонением центра БИНС-ТП ±1 м, вводятся координаты КТ 2;
- включается секундомер и начинается движение;
- через 15-20 мин движения по ИТ 1 на КТ 2 ТП останавливается и фиксируется значение координат и высоты КТ 2;
- далее совершается 2-часовой марш;
- на конечной КТ 2 с известными координатами ТП останавливается и фиксируется значение координат и высоты, выключается секундомер;
- вычисляется ошибка определения БИНС-ТП приращений плановых координат δΔХ и δΔY на промежуточных и конечной точках маршрута по формулам, приведенным выше;
- работы проводятся несколько раз;
- рассчитываются значения среднеквадратических погрешностей определения приращений плановых координат и высоты ТП на промежуточных и конечной точках маршрута по формулам:
где δΔXi, δΔYi и δΔHi - значения соответствующих погрешностей определения приращений в i-ой реализации;
n - общее число реализации;
- ТП считают выдержавшим контроль, если средняя квадратическая погрешность (σX, σY,) определения приращений плановых координат и σH определения высоты с непрерывной коррекцией в движении по сигналам НАП КНС и СОВ не более 1-3 м по координатам и 3-5 м по высоте.
Во время движения ТП по ИТ 1, при прохождении участка для проверки правильности автоматического выбора точек ОГИ навигационной аппаратурой ТП по высоте 5 и координатам 6 контролируется точность определения ТП координат и высоты.
д) проверка точности определения дирекционного угла продольной оси базового шасси ТП:
- ТП устанавливается на ИП 4 с направлением его продольной оси в сектор 0±20°;
- включается секундомер и записываются значения угла курса;
- работы повторяются несколько раз;
- рассчитываются среднеквадратические отклонения дирекционного угла ТП по формулам:
где αop - угловой параметр курса;
αopi - значение углового параметра курса в i-ой реализации;
n - общее число реализации;
- определяется время продолжительности режима определения дирекционного угла по формуле:
где tвi - время подготовки ТП к работе в i-ом запуске;
n - число реализации;
- последовательно развертывается ТП с направлением его продольной оси в сектор 120±20° и 240±20°, повторяя перечисленные выше работы;
- ТП считают выдержавшим контроль, если средняя квадратическая погрешность определения дирекционного угла продольной оси ТП не превышает 2 угл. мин при времени определения не более 5 мин.
е) проверка точности определения углов тангажа и крена в движении и на стоянке через 1 мин после прекращения движения в перечисленных выше режимах работы ТП:
- ТП устанавливается на начальной КТ 2, включается навигациионная аппаратура ТП и при ограниченном перемещении операторов внутри ТП фиксируются значения углов крена, тангажа;
- контроль углов крена и тангажа ТП производится с помощью квадрантов;
- далее ТП начинает движение, через 15 мин движения останавливается на последующей КТ 2, где повторяется проверка, проведенная на начальной КТ 2;
- далее совершается 2-часовой марш с остановками через 15 мин движения и повтором проверок;
- рассчитываются средние квадратические отклонения значений углов крена и тангажа по формулам, приведенным выше.
- ТП считают выдержавшим контроль, если средняя квадратическая погрешность определения углов крена и тангажа не превышает 4 угл. мин, на стоянке через 1 мин после прекращения движения не превышает 0,5 угл. мин.
Таким образом, в предлагаемом изобретении решена задача по достижению технического результата, заключающегося в формировании способа контроля работоспособности и точностных характеристик навигационной аппаратуры топопривязчика и создании комплекта средств, обеспечивающего реализацию данного способа, которые определяют расширенный комплекс операций по контролю навигационной аппаратуры, принцип функционирования которой основан на комплексировании информации, полученной от различных источников, включающий в себя работы по оценке ее работоспособности, эффективности первоначального ориентирования, как одного из основных элементов, влияющих на точность получаемой информации, и определению основных точностных характеристик.
Claims (2)
1. Способ контроля работоспособности и точностных характеристик навигационной аппаратуры топопривязчика (ТП), заключающийся в том, что проверка точности работы топопривязчика производится по результатам прокладки маршрута между контрольными точками, после чего на основе определенных топопривязчиком значений координат и дирекционного угла направления продольной оси рассчитываются ошибки в определении координат и дирекционного угла, и далее на основании полученных ошибок рассчитываются среднеквадратические ошибки определения координат и сравниваются с установленными предельными значениями, отличающийся тем, что процесс контроля навигационной аппаратуры ТП разделен на три функциональных блока контрольных операций: блок операций по контролю работоспособности навигационной аппаратуры ТП; блок контрольных операций, проводимых при первоначальном ориентировании ТП; блок контрольных операций по определению точностных характеристик навигационной аппаратуры ТП; блок операций по контролю работоспособности включает в себя проверки по следующим параметрам: время подготовки ТП к работе, возможность выполнения работ без выхода расчета из ТП на начальной и привязываемых точках, за исключением работ, проводимых с выносным оборудованием для топогеодезических определений и фиксации на местности элементов артиллерийской топогеодезической сети, возможность непрерывной работы ТП до 24 ч без изменения точностных характеристик навигационной аппаратуры, возможность сохранения информации о своем местоположении (данные о координатах, высоте, дирекционном угле продольной оси ТП при санкционированном выключении электропитания ТП в течение - не менее 30 мин, блок контрольных операций, проводимых при первоначальном ориентировании ТП, включает в себя проверки по следующим параметрам: возможность начального ориентирования комплекта навигационного бортового оборудования ТП с использованием исходных данных ориентирных направлений и автономно с помощью бортовых и выносных средств, входящих в состав ТП (по буссоли или теодолиту), по данным гирокомпасирования бесплатформенной инерциальной навигационной системы (БИНС-ТП), по навигационной аппаратуре потребителей космической навигационной системы (НАП КНС) с угломерным каналом, возможность аппаратуры ТП обеспечивать работу с начальными координатами, вводимыми как вручную, так и автоматически, передаваемыми с НАП КНС или после расчета местоположения ТП с использованием угломерно-дальномерных определений, блок контрольных операций по определению точностных характеристик навигационной аппаратуры включает в себя проверки по следующим параметрам: точность определения приращений плановых координат в автономном режиме работы ТП продолжительностью до 20 мин без использования информации о скорости от внешних источников; точность определения приращений плановых координат от пройденного пути при безостановочном движении до 2 ч с использованием информации о скорости от внешних источников; точность определения приращений плановых координат в режиме с периодическими остановками через 30 мин движения на время 1-2 мин с использованием информации о скорости от внешних источников; точность определения приращений плановых координат и высоты с непрерывной коррекцией в движении по сигналам НАП КНС и системы определения высоты (СОВ); точность определения дирекционного угла продольной оси базового шасси ТП и точность определения углов тангажа и крена в движении и на стоянке через 1 мин после прекращения движения.
2. Комплект средств для контроля работоспособности и точностных характеристик навигационной аппаратуры топопривязчика, содержащий навигационную аппаратуру контролируемого ТП, испытательную трассу (ИТ), оборудованную контрольными точками (КТ) маршрута с известными координатами и азимутом (дирекционным углом) на удаленный на расстояние ориентир, отличающийся тем, что длина L испытательной трассы для оценки точности определения геодезических данных, измеряемая по физической поверхности Земли, составляет 29-30 км при коэффициенте маневра ИТ Км≤2, расстояние S между соседними КТ удовлетворяет условию: (0,5±0,1) км ≤S≤(2±0,1) км; в районе каждой КТ на удалении 150-2000 м оборудован исходный пункт (ИП) с известными прямоугольными координатами центра со средней квадратической погрешностью не более 1 м относительно пунктов государственной геодезической сети и высотой верха визирного цилиндра над центром со средней квадратической погрешностью не более 0,1 м при обеспечении прямой видимости между КТ и ИП, в составе ИТ оборудованы участки для проверки правильности автоматического выбора точек опорной геодезической информации (ОГИ) навигационной аппаратурой ТП по высоте и координатам, ИТ оборудована мерным участком (МУ) для определения формулярных поправок навигационной аппаратуры определения координат ТП, размещенным на прямолинейном участке автомобильной дороги с ограниченным движением транспорта, длина L1 МУ, измеряемая по физической поверхности Земли, находится в пределах 2000-2100 м и измерена со среднеквадратической погрешностью не более 0,3 м, перед началом и после конца МУ предусмотрены участки разгона и торможения и обеспечена возможность разворота ТП.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010134253/28A RU2436044C1 (ru) | 2010-08-16 | 2010-08-16 | Способ контроля работоспособности и точностных характеристик навигационной аппаратуры топопривязчика и комплект средств для его реализации |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010134253/28A RU2436044C1 (ru) | 2010-08-16 | 2010-08-16 | Способ контроля работоспособности и точностных характеристик навигационной аппаратуры топопривязчика и комплект средств для его реализации |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2436044C1 true RU2436044C1 (ru) | 2011-12-10 |
Family
ID=45405662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010134253/28A RU2436044C1 (ru) | 2010-08-16 | 2010-08-16 | Способ контроля работоспособности и точностных характеристик навигационной аппаратуры топопривязчика и комплект средств для его реализации |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2436044C1 (ru) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2487316C1 (ru) * | 2012-01-13 | 2013-07-10 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Способ применения универсальной системы топопривязки и навигации |
| RU2490594C1 (ru) * | 2012-01-27 | 2013-08-20 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Способ проведения испытаний универсальной системы топопривязки и навигации и комплект средств для проведения испытаний универсальной системы топопривязки и навигации |
| RU2550250C1 (ru) * | 2013-11-26 | 2015-05-10 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Способ проведения испытаний боевого дистанционно-управляемого модуля |
| RU2590532C1 (ru) * | 2015-05-15 | 2016-07-10 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Способ формирования опорной геодезической сети испытательной трассы |
| RU2659614C2 (ru) * | 2016-12-06 | 2018-07-03 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Способ контроля точностных характеристик системы топопривязки и навигации |
| RU2680662C1 (ru) * | 2018-01-17 | 2019-02-25 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Способ размещения и проведения испытаний аппаратуры спутниковой навигации на подвижном объекте |
| RU2729226C1 (ru) * | 2019-10-07 | 2020-08-05 | Иван Владимирович Чернов | Способ нейтрализации погрешностей подвижных бесплатформенных инерциальных геодезических систем |
| RU2777006C1 (ru) * | 2021-10-08 | 2022-08-01 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Способ контроля работоспособности навигационной аппаратуры потребителя спутниковой радионавигационной системы воздушного судна |
-
2010
- 2010-08-16 RU RU2010134253/28A patent/RU2436044C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2487316C1 (ru) * | 2012-01-13 | 2013-07-10 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Способ применения универсальной системы топопривязки и навигации |
| RU2490594C1 (ru) * | 2012-01-27 | 2013-08-20 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Способ проведения испытаний универсальной системы топопривязки и навигации и комплект средств для проведения испытаний универсальной системы топопривязки и навигации |
| RU2550250C1 (ru) * | 2013-11-26 | 2015-05-10 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Способ проведения испытаний боевого дистанционно-управляемого модуля |
| RU2590532C1 (ru) * | 2015-05-15 | 2016-07-10 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Способ формирования опорной геодезической сети испытательной трассы |
| RU2659614C2 (ru) * | 2016-12-06 | 2018-07-03 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Способ контроля точностных характеристик системы топопривязки и навигации |
| RU2659614C9 (ru) * | 2016-12-06 | 2018-08-30 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Способ контроля точностных характеристик системы топопривязки и навигации |
| RU2680662C1 (ru) * | 2018-01-17 | 2019-02-25 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Способ размещения и проведения испытаний аппаратуры спутниковой навигации на подвижном объекте |
| RU2729226C1 (ru) * | 2019-10-07 | 2020-08-05 | Иван Владимирович Чернов | Способ нейтрализации погрешностей подвижных бесплатформенных инерциальных геодезических систем |
| RU2777006C1 (ru) * | 2021-10-08 | 2022-08-01 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Способ контроля работоспособности навигационной аппаратуры потребителя спутниковой радионавигационной системы воздушного судна |
| RU2781379C1 (ru) * | 2021-10-28 | 2022-10-11 | Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Военный Учебно-Научный Центр Сухопутных Войск "Общевойсковая Ордена Жукова Академия Вооруженных Сил Российской Федерации" | Способ привязки минно-взрывных заграждений с применением навигационной аппаратуры потребителя индивидуального пользования спутниковых навигационных систем относительным методом определения координат |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2436044C1 (ru) | Способ контроля работоспособности и точностных характеристик навигационной аппаратуры топопривязчика и комплект средств для его реализации | |
| US11060245B1 (en) | Method for operating paving train machines | |
| US10191183B2 (en) | Method of constructing digital terrain model | |
| CN102147252B (zh) | 客运专线接触网支柱位置的测定方法 | |
| CN111519482B (zh) | 一种铺轨机的导航控制方法、铺轨机及铺轨机系统 | |
| CN111429575B (zh) | 一种三维可视化监测方法、系统、设备和存储介质 | |
| CN104655135A (zh) | 一种基于地标识别的飞行器视觉导航方法 | |
| CN105866791A (zh) | 采用靶标控制网提高车载LiDAR点云数据精度的方法 | |
| CN104535078B (zh) | 一种基于标志点的光电设备对飞行目标的测量方法 | |
| RU2436043C1 (ru) | Способ согласования осей инерциальной навигационной системы с осью наземного транспортного средства и измерительный комплекс для его осуществления | |
| CN104063499A (zh) | 基于车载空间信息采集的空间矢量poi提取方法 | |
| RU2487316C1 (ru) | Способ применения универсальной системы топопривязки и навигации | |
| RU2490594C1 (ru) | Способ проведения испытаний универсальной системы топопривязки и навигации и комплект средств для проведения испытаний универсальной системы топопривязки и навигации | |
| CN108507452A (zh) | 一种客运专线接触网支柱侧面限界的测定方法 | |
| JP4276458B2 (ja) | Ｖｒｓ−ｔｓ方式による測量方法 | |
| KR102411724B1 (ko) | 드론 실기 평가 시스템 | |
| RU2440558C1 (ru) | Способ автоматизированного определения геодезических данных с помощью универсального топопривязчика (утп) | |
| RU2572407C1 (ru) | Способ контроля функционирования топопривязчика | |
| RU2583851C2 (ru) | Беспилотный мобильный комплекс | |
| JPH0446366B2 (ru) | ||
| CN113137949B (zh) | 基于功能差异性公路中桩和横断面简便测量方法 | |
| RU2659614C9 (ru) | Способ контроля точностных характеристик системы топопривязки и навигации | |
| Bondrea et al. | Construction survey and precision analysis using RTK technology and a total station at axis stake-out on a construction site | |
| Carvalho et al. | Driving at the Lunar Poles: Simulations for Mission Design | |
| Roziqin et al. | Topographic Mapping Using Electronic Total Station (ETS) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190817 |