RU2486098C1 - Device for determination of careen and trim of moving structures - Google Patents
Device for determination of careen and trim of moving structures Download PDFInfo
- Publication number
- RU2486098C1 RU2486098C1 RU2012102649/28A RU2012102649A RU2486098C1 RU 2486098 C1 RU2486098 C1 RU 2486098C1 RU 2012102649/28 A RU2012102649/28 A RU 2012102649/28A RU 2012102649 A RU2012102649 A RU 2012102649A RU 2486098 C1 RU2486098 C1 RU 2486098C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- trim
- angles
- accelerometers
- careen
- proposed device
- Prior art date
Links
Landscapes
- Navigation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области приборостроения и, в частности, к устройствам для определения угла наклона к горизонту подвижных объектов, например судов на подводных крыльях.The invention relates to the field of instrumentation and, in particular, to devices for determining the angle of inclination to the horizon of moving objects, such as hydrofoils.
Известна гировертикаль (см. Гировертикаль малогабаритная МГВ-5. Руководство по технической эксплуатации. ИСМЯ.402164.001 РЭ, аналог), предназначенная для определения углового положения судов на подводных крыльях относительно вертикали места, содержащая трехстепенной гироскоп в кардановом подвесе, снабженный электрической маятниковой коррекцией относительно продольной и поперечной осей, коррекционные моторы и стопорное устройство для обеспечения времени готовности при запуске гировертикали.The gyro-vertical is known (see. Giro-vertical small-sized MGV-5. Manual for technical operation. ISMYA.402164.001 RE, analog), designed to determine the angular position of hydrofoils relative to the vertical of a place, containing a three-stage gyroscope in a gimbal, equipped with an electric pendulum correction relative to the longitudinal and transverse axes, corrective motors and a locking device to ensure ready time when starting the vertical.
Недостатком гировертикали является ее сложность и невозможность ее нормальной эксплуатации на качающемся основании, каковым является судно на подводных крыльях, ввиду наличия требования после отключения электропитания в течение 5 минут изделие не переносить и не поворачивать.The disadvantage of the gyro-vertical is its complexity and the impossibility of its normal operation on a swinging base, which is a hydrofoil vessel, due to the requirement that after disconnecting the power supply for 5 minutes, the product should not be transferred or rotated.
Указанный недостаток частично устранен в маятниковом кренодифферентомере (см. Авторское свидетельство СССР №618286, кл. G01C 9/12, 1979, прототип), содержащем пространственный физический маятник, на осях подвеса которого установлены датчики углов крена и дифферента, а также датчики момента, управляемые через усилители от акселерометров и датчиков угловых скоростей, расположенных на маятнике.The indicated drawback was partially eliminated in the pendulum roll diffractometer (see USSR author's certificate No. 618286, class G01C 9/12, 1979, prototype), which contains a spatial physical pendulum, on the suspension axes of which roll angle and trim sensors, as well as torque sensors controlled through amplifiers from accelerometers and angular velocity sensors located on the pendulum.
Недостатком прототипа является его сложность.The disadvantage of the prototype is its complexity.
Целью изобретения является упрощение конструкции устройства для определения углов крена и дифферента, снижение его веса и габаритов.The aim of the invention is to simplify the design of the device for determining the angles of heel and trim, reducing its weight and dimensions.
Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения углов крена и дифферента содержит два акселерометра, два датчика угловой скорости и вычислительный модуль. При этом датчики расположены непосредственно на корпусе объекта, а вычислительный модуль вычисляет углы на основе комбинации низкочастотной и высокочастотной составляющих сигналов датчиков в продольной и поперечной плоскостях соответственно.This goal is achieved in that the device for determining the angles of heel and trim contains two accelerometers, two angular velocity sensors and a computational module. In this case, the sensors are located directly on the body of the object, and the computing module calculates the angles based on a combination of low-frequency and high-frequency components of the sensor signals in the longitudinal and transverse planes, respectively.
Функциональная схема предлагаемого устройства для определения угла наклона подвижного объекта относительно одной из двух идентичных осей приведена на чертеже.A functional diagram of the proposed device for determining the angle of inclination of a moving object relative to one of two identical axes is shown in the drawing.
Предлагаемое устройство на каждой оси содержит акселерометр 1, датчик угловой скорости 2 и вычислительный модуль 3.The proposed device on each axis contains an accelerometer 1, an angular velocity sensor 2 and a computing module 3.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
При статических углах наклона корпуса объекта акселерометр 1 измеряет составляющую ускорения силы тяжести и имеет передаточную функцию Kα·sinα, где α - угол наклона корпуса объекта, а Кα - крутизна выходного сигнала акселерометра 1. При малых углах наклона, что реально имеет место на судах на подводных крыльях с системой стабилизации углов крена и дифферента, передаточную функцию акселерометра 1 можно принять в виде Kα·α, и в этом качестве как датчик угла наклона акселерометр 1 используется в предлагаемом устройстве. Выходной сигнал акселерометра 1 поступает на первый вход вычислительного модуля 3, имеющий передаточную функцию
Таким образом, формируется низкочастотная составляющая сигнала устройства определения угла наклона.Thus, the low-frequency component of the signal of the device for determining the angle of inclination is formed.
Для компенсации запаздывания выходного сигнала вычислительного модуля 3, возникающего вследствие фильтрации помехи, на второй вход вычислительного модуля 3 поступает сигнал датчика угловой скорости 2, имеющего передаточную функцию
Передаточная функция предлагаемого устройства для определения углов наклона подвижных объектов относительно одной из двух идентичных осей, приведенного на чертеже, имеет вид:The transfer function of the proposed device for determining the angles of inclination of moving objects relative to one of two identical axes shown in the drawing, has the form:
при передаточная функция принимает видat the transfer function takes the form
Из передаточной функции (I) видно, что предлагаемое устройство измеряет только статические углы наклона объекта, полностью устраняет динамическую составляющую сигнала акселерометров, возникающие вследствие действия возмущений, например, при волнении моря.From the transfer function (I) it can be seen that the proposed device measures only the static angles of inclination of the object, completely eliminates the dynamic component of the signal of the accelerometers that arise due to disturbances, for example, during sea waves.
При длительной циркуляции (развороте) судна на подводных крыльях на выходе предлагаемого устройства в канале крена формируется выходной сигнал, возникающий вследствие центробежной силы. Этот сигнал системой стабилизации судна воспринимается как ошибка стабилизации и формирует наклон судна во внутреннюю сторону разворота, обеспечивая тем самым координированный разворот.With prolonged circulation (turn) of the hydrofoil vessel at the output of the proposed device, an output signal is generated in the roll channel due to centrifugal force. This signal is perceived by the ship’s stabilization system as a stabilization error and forms the tilt of the ship to the inside of the turn, thereby ensuring a coordinated turn.
Таким образом, предлагаемое устройство при более простой конструкции позволяет определять углы наклона подвижного объекта при действии возмущений.Thus, the proposed device with a simpler design allows you to determine the angles of inclination of a moving object under the action of perturbations.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012102649/28A RU2486098C1 (en) | 2012-01-25 | 2012-01-25 | Device for determination of careen and trim of moving structures |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012102649/28A RU2486098C1 (en) | 2012-01-25 | 2012-01-25 | Device for determination of careen and trim of moving structures |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2486098C1 true RU2486098C1 (en) | 2013-06-27 |
Family
ID=48702156
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012102649/28A RU2486098C1 (en) | 2012-01-25 | 2012-01-25 | Device for determination of careen and trim of moving structures |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2486098C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2817308C1 (en) * | 2023-05-10 | 2024-04-15 | Акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" | Shipboard electronic inclination and trim meter |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU678286A1 (en) * | 1977-09-20 | 1979-08-05 | Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им. 50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции | Pendulum-type inclination and trim difference meter |
US4318300A (en) * | 1978-11-30 | 1982-03-09 | Litton Systems, Inc. | Low cost self aligning strapdown attitude and heading reference system |
EP0512563A2 (en) * | 1991-05-10 | 1992-11-11 | TELDIX GmbH | Navigation device for vehicles |
RU2057679C1 (en) * | 1992-11-27 | 1996-04-10 | Яков Ильич Ходорковский | Statodynamic inclinometer |
WO2000036376A1 (en) * | 1998-12-17 | 2000-06-22 | Tokin Corporation | Orientation angle detector |
RU2261417C1 (en) * | 2004-05-28 | 2005-09-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" | Method of estimation of strain and angles of orientation of ship with strain taken into account |
EP1722239A2 (en) * | 2005-05-13 | 2006-11-15 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for measuring speed of a moving object |
-
2012
- 2012-01-25 RU RU2012102649/28A patent/RU2486098C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU678286A1 (en) * | 1977-09-20 | 1979-08-05 | Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им. 50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции | Pendulum-type inclination and trim difference meter |
US4318300A (en) * | 1978-11-30 | 1982-03-09 | Litton Systems, Inc. | Low cost self aligning strapdown attitude and heading reference system |
EP0512563A2 (en) * | 1991-05-10 | 1992-11-11 | TELDIX GmbH | Navigation device for vehicles |
RU2057679C1 (en) * | 1992-11-27 | 1996-04-10 | Яков Ильич Ходорковский | Statodynamic inclinometer |
WO2000036376A1 (en) * | 1998-12-17 | 2000-06-22 | Tokin Corporation | Orientation angle detector |
RU2261417C1 (en) * | 2004-05-28 | 2005-09-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" | Method of estimation of strain and angles of orientation of ship with strain taken into account |
EP1722239A2 (en) * | 2005-05-13 | 2006-11-15 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for measuring speed of a moving object |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2817308C1 (en) * | 2023-05-10 | 2024-04-15 | Акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" | Shipboard electronic inclination and trim meter |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Li et al. | Effective adaptive Kalman filter for MEMS-IMU/magnetometers integrated attitude and heading reference systems | |
EP2472225B1 (en) | Method and system for initial quaternion and attitude estimation | |
RU2348903C1 (en) | Method of determination of navigating parameters by gimballess inertial navigating system | |
EP2361369B1 (en) | Signal processing module, navigation device with the signal processing module, vehicle provided with a navigation device and method of providing navigation data | |
RU2564380C1 (en) | Correction method of strap-down inertial navigation system | |
RU2633703C1 (en) | Integrated inertial-satellite systems of orientation and navigation | |
RU2564379C1 (en) | Platformless inertial attitude-and-heading reference | |
RU2272995C1 (en) | Method for elaboration of navigational parameters and local vertical (modifications) | |
RU2486098C1 (en) | Device for determination of careen and trim of moving structures | |
RU2603767C1 (en) | Method for self-compensation of gyroscopic device drifts independent of acceleration | |
Dukan et al. | Integration filter for APS, DVL, IMU and pressure gauge for underwater vehicles | |
EP3043150B1 (en) | Helicopter motion identification during inertial reference system leveling | |
CN112925035B (en) | Dynamic cold atom gravimeter scheme without vibration reduction platform | |
RU2630526C1 (en) | Azimuthal orientation of platform of triaxial gyrostabiliser | |
WO2017047326A1 (en) | Data processing device for calculating ship attitude, sensor unit for calculating ship attitude, sensor system for calculating ship attitude, and ship sensor system | |
CN105258699B (en) | Inertial navigation method based on gravity real-Time Compensation | |
JP2001330466A (en) | Underwater sailing body and method for detecting azimuth and posture angle thereof | |
JP7113701B2 (en) | MAGNETIC COMPENSATION DEVICE AND MAGNETIC COMPENSATION METHOD | |
CN109990776B (en) | Attitude measurement method and device | |
RU2664973C1 (en) | Underwater glider for localizing a source of sound | |
RU2523670C1 (en) | Integrated inertial-satellite system of orientation and navigation for marine facilities | |
Gryazin et al. | Inertial measurement unit of waverider buoy. development and test results | |
RU2817308C1 (en) | Shipboard electronic inclination and trim meter | |
RU2581743C1 (en) | Strap down dead reckoning equipment | |
CN115979260B (en) | Bionic navigation system, method, equipment and computer storage medium |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150126 |