RU2509979C1 - Способ автономной азимутальной ориентации платформы трехосного гиростабилизатора по изменяющимся токам коррекции - Google Patents

Способ автономной азимутальной ориентации платформы трехосного гиростабилизатора по изменяющимся токам коррекции Download PDF

Info

Publication number
RU2509979C1
RU2509979C1 RU2012126994/28A RU2012126994A RU2509979C1 RU 2509979 C1 RU2509979 C1 RU 2509979C1 RU 2012126994/28 A RU2012126994/28 A RU 2012126994/28A RU 2012126994 A RU2012126994 A RU 2012126994A RU 2509979 C1 RU2509979 C1 RU 2509979C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
platform
azimuth
azimuthal
horizon
correction
Prior art date
Application number
RU2012126994/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2012126994A (ru
Inventor
Евгений Фомич Камкин
Владимир Андреевич Макаров
Руслан Александрович Павлов
Original Assignee
Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МО РФ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МО РФ filed Critical Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МО РФ
Priority to RU2012126994/28A priority Critical patent/RU2509979C1/ru
Publication of RU2012126994A publication Critical patent/RU2012126994A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2509979C1 publication Critical patent/RU2509979C1/ru

Links

Landscapes

  • Gyroscopes (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для определения азимутального положения платформы трехосного гиростабилизатора, например, в высокоточных навигационных системах различного назначения. Технический результат - расширение функциональных возможностей и повышение точности. Для этого определение азимута осуществляется без связи с заданным базовым направлением на Земле. Перед началом измерений платформа грубо приводится в требуемое положение по азимуту, при этом в датчик моментов азимутального гироблока подается расчетный управляющий сигнал. Азимутальное положение платформы определяется по информации о токах коррекции в датчиках моментов системы точного приведения платформы в горизонт.

Description

Изобретение относится к области гироскопических систем и может быть использовано для определения азимута, например в навигационных системах различного назначения.
Известен способ автономного азимутального ориентирования платформы трехосного гиростабилизатора (ТГС) с использованием информации о токах коррекции в датчиках моментов гироблоков в режиме точного приведения платформы в горизонт [1, 2].
Этот способ реализуется при начальной выставке платформы в исходное угловое положение относительно Земли, когда платформа горизонтируется и устанавливается в требуемое положение по азимуту А. Точное приведение платформы в горизонт производится с помощью акселерометров, измеряющих углы ее отклонения (α2, α3) от горизонта по соответствующим осям подвеса платформы. Сигналы с акселерометров поступают в усилитель системы приведения и далее в датчик моментов, в управляющей обмотке которого создается ток коррекции ik, в результате чего по оси прецессии действует момент коррекции Мk=kдм·ik.
По азимуту платформа приводится с высокой точностью к заданному базовому направлению, связанному с Землей. Приведение платформы в горизонт происходит одновременно с функционированием системы силовой стабилизации, работающей по сигналам углов отклонения β гироскопов гироблоков стабилизации.
В установившемся режиме точного приведения токи коррекции постоянны, а платформа становится неподвижной относительно Земли и вращается вместе с Землей в инерциальном пространстве.
Если рассматривать приведение платформы относительно одной из горизонтальных осей подвеса платформы, то прецессия платформы относительно этой оси представляется как движение с угловой скоростью ωу под действием моментов по оси прецессии:
ω у = ( М к + М в ) / Н ,                                                                                ( 1 )
Figure 00000001
где Мв - возмущающий момент, Н - кинетический момент, а угловая скорость прецессии ωу определяется как проекция угловой скорости вращения Земли на входную ось гироскопа, которая при малых углах α2, α3 и β определяется выражением:
ω у = ω г sin А + β ω г cos А α 3 ω в ,                                                       ( 2 )
Figure 00000002
где ωг, ωв - горизонтальная и вертикальная составляющие угловой скорости вращения Земли.
Исходя из выражений (1, 2) находится величина тока коррекции в установившемся режиме точного приведения платформы в горизонт:
i k = Н ω г К д м ( sin А β cos А + α 3 t g ϕ + ω д р ω г ) ,                                         ( 3 )
Figure 00000003
где φ -широта места установки гиростабилизатора: t g ϕ = ω в ω г
Figure 00000004
,
ωдр - угловая скорость собственного дрейфа гироскопа: ω д р = М в Н
Figure 00000005
.
Видно, что обрабатывая информацию о токах коррекции в датчиках моментов гироблоков можно решать задачу автономного азимутального ориентирования платформы трехосного гиростабилизатора без введения дополнительных устройств.
Основными недостатками способа являются:
- использование неподвижного относительно Земли базового азимутального направления, что приводит к невозможности применения в условиях азимутальных перемещений основания;
- необходимость установки платформы в нескольких фиксированных относительно Земли положениях для калибровки точностных параметров, что увеличивает время определения азимута;
- невертикальность выходной оси гироскопа вызывает погрешности определения азимута.
Целью настоящего изобретения является устранение этих недостатков, повышение точности и сокращение времени определения азимута.
Для обеспечения возможности работы измерительной системы на подвижном в азимуте основании, определение азимута платформы осуществляется в режиме точного приведения платформы в горизонт без ее связи с базовым азимутальным направлением, для чего используется инерциальный режим работы гиростабилизатора в азимутальном канале системы силовой стабилизации.
Первоначальная установка платформы в горизонте и по азимуту в исходном положении может быть неточной и осуществляется только грубой системой приведения. Так как во многих случаях заранее определяются положения платформы по азимуту, в которых должна производиться точная азимутальная ориентация (например, вблизи меридиана), то перед началом измерений платформа грубо приводится в требуемое положение по азимуту. Азимут А0 ее начального положения, а также и текущий азимут, определяются путем обработки избыточной информации о значениях токов коррекции в процессе движения платформы относительно Земли.
Непрерывное измерение изменяющихся токов коррекции при различных углах поворота платформы относительно Земли позволяет также одновременно осуществлять калибровку точностных параметров, что сокращает время определения азимута.
Кинематическая развязка платформы от движений основания относительно вертикальной оси устраняет влияние невертикальности выходной оси гироскопа на точность определения азимута.
Для повышения точности определения азимута и сокращения времени обработки информации увеличивается угол поворота платформы относительно Земли, для чего в датчик моментов азимутального гироблока вводится заранее рассчитанный управляющий сигнал, задающий необходимую скорость азимутального вращения платформы (ωвупр) относительно Земли.
В этом случае величина тока коррекции будет определяться выражением:
i ( t k ) = Н ω г k д м { sin [ А 0 + ( ω в + ω у п р + ω д р А ) t k ] β ( t k ) cos [ А 0 + ( ω в + ω у п р + ω д р А ) t k ] + ω д р ω г } , ( 4 )
Figure 00000006
где ωдрА - скорость дрейфа азимутального канала, tk, (k=0, 1, 2,…,N) - моменты времени съема информации о токах коррекции. На основе этих измерений, используя известные методы обработки измерительной информации, можно определить азимут А0 исходного положения платформы, ее текущий азимут [ А 0 + ( ω в + ω у п р + ω д р А ) t k ]
Figure 00000007
и точностные параметры ωдр, kдм.
Аналогичные соотношения могут быть получены и для второй горизонтальной оси.
Сравнительный анализ существенных признаков существующего способа определения азимута по токам коррекции в режиме точного приведения и предлагаемого способа показывает, что предлагаемый способ азимутальной ориентации отличается тем, что определение азимутального положения платформы осуществляется без связи с заданным базовым направлением, фиксированным на Земле. Перед началом измерений цепь удержания платформы по азимуту отключается, платформа грубо переводится в требуемое азимутальное положение, на датчик моментов азимутального гироблока подается управляющий сигнал для увеличения угловой скорости вращения платформы относительно Земли с целью повышения объема измерительной информации, а азимутальную ориентацию платформы определяют путем обработки информации о токах коррекции в датчиках моментов гироблоков системы точного приведения платформы в горизонт.
Таким образом, предложенный способ имеет новизну. Авторам неизвестна совокупность существенных признаков, применяемых для решения данной технической задачи, что соответствует критерию “изобретательский уровень”.
Литература (источники информации)
1. Хлебников Г.А. Начальная выставка инерциальных навигационных гироскопических систем. М.: ВАД, 1994, с.285-292.
2. Командно-измерительные приборы. Под редакцией Б.И. Назарова. М.: МО СССР, 1987.

Claims (1)

  1. Способ автономной азимутальной ориентации платформы трехосного гиростабилизатора, заключающийся в том, что используют режим точного приведения платформы в горизонт при ее грубом удержании в произвольном положении в азимуте, отличающийся тем, что в исходное положение платформу выставляют системой грубого приведения в горизонт и по азимуту, предварительно отключают цепь приведения платформы по азимуту, грубо переводят платформу в требуемое положение по азимуту, включают систему точного приведения платформы в горизонт, увеличивают угловую скорость движения платформы относительно Земли по азимуту путем подачи соответствующего управляющего сигнала в датчик моментов азимутального гироблока, а азимутальную ориентацию платформы определяют путем обработки информации о токах коррекции в датчиках моментов гироблоков системы точного приведения платформы в горизонт.
RU2012126994/28A 2012-06-28 2012-06-28 Способ автономной азимутальной ориентации платформы трехосного гиростабилизатора по изменяющимся токам коррекции RU2509979C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012126994/28A RU2509979C1 (ru) 2012-06-28 2012-06-28 Способ автономной азимутальной ориентации платформы трехосного гиростабилизатора по изменяющимся токам коррекции

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012126994/28A RU2509979C1 (ru) 2012-06-28 2012-06-28 Способ автономной азимутальной ориентации платформы трехосного гиростабилизатора по изменяющимся токам коррекции

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012126994A RU2012126994A (ru) 2014-01-10
RU2509979C1 true RU2509979C1 (ru) 2014-03-20

Family

ID=49884050

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012126994/28A RU2509979C1 (ru) 2012-06-28 2012-06-28 Способ автономной азимутальной ориентации платформы трехосного гиростабилизатора по изменяющимся токам коррекции

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2509979C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2630526C1 (ru) * 2016-06-10 2017-09-11 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Азимутальная ориентация платформы трехосного гиростабилизатора
RU2649063C1 (ru) * 2016-12-09 2018-03-29 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Способ определения азимута платформы трёхосного гиростабилизатора по отклонению угла поворота гироскопа от расчётного значения

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4125799A (en) * 1977-07-29 1978-11-14 Mcdonnell Douglas Corporation Gyro caging loop system
RU2060463C1 (ru) * 1990-08-03 1996-05-20 Научно-производственное объединение автоматики и приборостроения Способ определения и компенсации ухода трехосного гиростабилизатора
RU2285902C1 (ru) * 2005-04-15 2006-10-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр автоматики и приборостроения им. акад. Н.А. Пилюгина" (ФГУП "НПЦ АП") Способ определения и компенсации ухода гиростабилизированной платформы и устройство для его осуществления
RU2324897C1 (ru) * 2006-11-29 2008-05-20 Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого Азимутальная ориентация платформы трехосного гиростабилизатора по углу прецессии гироблока

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4125799A (en) * 1977-07-29 1978-11-14 Mcdonnell Douglas Corporation Gyro caging loop system
RU2060463C1 (ru) * 1990-08-03 1996-05-20 Научно-производственное объединение автоматики и приборостроения Способ определения и компенсации ухода трехосного гиростабилизатора
RU2285902C1 (ru) * 2005-04-15 2006-10-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр автоматики и приборостроения им. акад. Н.А. Пилюгина" (ФГУП "НПЦ АП") Способ определения и компенсации ухода гиростабилизированной платформы и устройство для его осуществления
RU2324897C1 (ru) * 2006-11-29 2008-05-20 Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого Азимутальная ориентация платформы трехосного гиростабилизатора по углу прецессии гироблока

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ХЛЕБНИКОВ Г.А. Начальная выставка инерциальных навигационных гироскопических систем. - М.: ВАД, 1994, с.285-292. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2630526C1 (ru) * 2016-06-10 2017-09-11 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Азимутальная ориентация платформы трехосного гиростабилизатора
RU2649063C1 (ru) * 2016-12-09 2018-03-29 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Способ определения азимута платформы трёхосного гиростабилизатора по отклонению угла поворота гироскопа от расчётного значения

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012126994A (ru) 2014-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107655493B (zh) 一种光纤陀螺sins六位置系统级标定方法
RU2395061C1 (ru) Способ определения местоположения подвижных объектов и комплексированная навигационная система для его реализации
JP2009075005A (ja) ナビゲーション装置
RU2324897C1 (ru) Азимутальная ориентация платформы трехосного гиростабилизатора по углу прецессии гироблока
SG186362A1 (en) Improved north finder
CN103674064B (zh) 捷联惯性导航系统的初始标定方法
RU2488776C1 (ru) Способ повышения точности калибровки трехосных лазерных гироскопов с одним общим вибратором
RU2300081C1 (ru) Способ определения инструментальных погрешностей измерителей инерциальной навигационной системы на этапе начальной выставки
RU2509289C2 (ru) Азимутальная ориентация платформы трехосного гиростабилизатора по приращениям угла прецессии гироблока
RU2541710C1 (ru) Способ автономной азимутальной ориентации платформы трехосного гиростабилизатора на подвижном основании
RU2407989C1 (ru) Способ определения истинного азимута системой самоориентирующейся гироскопической
RU2509979C1 (ru) Способ автономной азимутальной ориентации платформы трехосного гиростабилизатора по изменяющимся токам коррекции
RU2428658C1 (ru) Способ определения азимута платформы трехосного гиростабилизатора
RU2340875C1 (ru) Способ определения азимута с помощью датчика угловой скорости
RU2608337C1 (ru) Способ автономной начальной выставки стабилизированной платформы трехосного гиростабилизатора в плоскость горизонта и на заданный азимут
Iozan et al. Measuring the Earth’s rotation rate using a low-cost MEMS gyroscope
RU2552608C1 (ru) Способ автономного определения азимута гиростабилизированной платформы
RU2624617C1 (ru) Способ автономной азимутальной ориентации платформы трехосного гиростабилизатора по изменяющимся видимым уходам
RU2579768C2 (ru) Способ определения масштабного коэффициента твердотельного волнового гироскопа на поворотном столе
RU2308681C1 (ru) Гироскопическая навигационная система для подвижных объектов
RU2176780C1 (ru) Способ определения истинного курса с помощью двухканального гироскопического датчика угловой скорости
RU2649063C1 (ru) Способ определения азимута платформы трёхосного гиростабилизатора по отклонению угла поворота гироскопа от расчётного значения
RU2711572C1 (ru) Способ автономного определения уходов платформы трехосного гиростабилизатора
RU2513631C1 (ru) Способ определения азимута платформы трехосного гиростабилизатора по углу поворота корпуса гироблока
RU2320963C2 (ru) Способ выставки осей подвижного объекта

Legal Events

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

Effective date: 20160629