RU2548053C1 - Канал измерения угловой скорости инерциальной навигационной системы - Google Patents

Канал измерения угловой скорости инерциальной навигационной системы Download PDF

Info

Publication number
RU2548053C1
RU2548053C1 RU2013152721/28A RU2013152721A RU2548053C1 RU 2548053 C1 RU2548053 C1 RU 2548053C1 RU 2013152721/28 A RU2013152721/28 A RU 2013152721/28A RU 2013152721 A RU2013152721 A RU 2013152721A RU 2548053 C1 RU2548053 C1 RU 2548053C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
resistor
processor
key
input
Prior art date
Application number
RU2013152721/28A
Other languages
English (en)
Inventor
Виктор Иванович Харитонов
Владимир Ильич Баженов
Владимир Викторович Краснов
Николай Иванович Трапезников
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Раменское приборостроительное конструкторское бюро" (ОАО "РПКБ")
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 Открытое акционерное общество "Раменское приборостроительное конструкторское бюро" (ОАО "РПКБ") filed Critical Открытое акционерное общество "Раменское приборостроительное конструкторское бюро" (ОАО "РПКБ")
Priority to RU2013152721/28A priority Critical patent/RU2548053C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2548053C1 publication Critical patent/RU2548053C1/ru

Links

Abstract

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к средствам измерения угловой скорости в инерциальных навигационных системах. Канал измерения угловой скорости инерциальной навигационной системы содержит датчик угловой скорости (ДУС), аналого-цифровой преобразователь (АЦП), перепрограммируемое постоянное запоминающееся устройство (ППЗУ), устройство контроля, процессор. ДУС содержит гироскоп с датчиком угла и датчиком момента с компенсационной катушкой, усилитель, к выходу которого подключены первый и второй резисторы. В месте соединения этих резисторов подсоединен третий резистор. В устройстве контроля выполнен канал контроля следящей системы ДУС, содержащий ключ, источник опорного напряжения (ИОН). Выход ИОН подсоединен к четвертому резистору, который подсоединен к входу ключа, выход ключа подключен к точке соединения первого и второго резисторов, вход управления ключа подсоединен к процессору, выход ППЗУ подключен к процессору. В ППЗУ записан код напряжения в точке соединения компенсационной катушки с первым резистором в соответствии с расчетным соотношением. Технический результат изобретения - обеспечение контроля работоспособности следящей системы ДУС. 1 ил.

Description

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к средствам измерения угловой скорости в инерциальных навигационных системах.
Известен канал измерения угловой скорости инерциальной навигационной системы [1], содержащий гироскоп с датчиком угла и датчиком момента с компенсационной катушкой, усилитель, нагрузочный резистор, причем выход датчика угла подсоединен к входу усилителя, один вывод компенсационной катушки подсоединен к выходу усилителя, другой вывод компенсационной катушки подключен к нагрузочному резистору.
Наиболее близким по технической сущности является канал измерения угловой скорости инерциальной навигационной системы [2], содержащий датчик угловой скорости (ДУС), аналого-цифровой преобразователь (АЦП), перепрограммируемое постоянное запоминающееся устройство (ППЗУ), устройство контроля, процессор, причем ДУС содержит гироскоп с датчиком угла и датчиком момента с компенсационной катушкой, усилитель с последовательно соединенными каскадом усиления переменного тока, демодулятором и усилителем постоянного тока, первый и второй последовательно соединенные резисторы, выход датчика угла подсоединен к входу каскада усиления переменного тока, один вывод компенсационной катушки подсоединен к выходу усилителя постоянного тока, другой вывод компенсационной катушки подключен к первому резистору и входу АЦП, точка соединения первого и второго резисторов подсоединена к третьему резистору, который подсоединен к входу усилителя постоянного тока, выход АЦП подключен к процессору.
Недостатком такого канала измерения угловой скорости инерциальной навигационной системы является отсутствие информации о работоспособности следящей системы ДУС.
Технический результат изобретения состоит в том, что обеспечивается контроль работоспособности следящей системы ДУС.
Данный технический результат достигается в канале измерения угловой скорости инерциальной навигационной системы, содержащем датчик угловой скорости (ДУС), аналого-цифровой преобразователь (АЦП), перепрограммируемое постоянное запоминающееся устройство (ППЗУ), устройство контроля, процессор, причем ДУС содержит гироскоп с датчиком угла и датчиком момента с компенсационной катушкой, усилитель с последовательно соединенными каскадом усиления переменного тока, демодулятором и усилителем постоянного тока, первый и второй последовательно соединенные резисторы, выход датчика угла подсоединен к входу каскада усиления переменного тока, один вывод компенсационной катушки подсоединен к выходу усилителя постоянного тока, другой вывод компенсационной катушки подключен к первому резистору и входу АЦП, точка соединения первого и второго резисторов подсоединена к третьему резистору, который подсоединен к входу усилителя постоянного тока, выход АЦП подключен к процессору, отличается тем, что в устройстве контроля выполнен канал контроля следящей системы ДУС, содержащий ключ, источник опорного напряжения (ИОН), выход ИОН подсоединен к четвертому резистору, который подсоединен к входу ключа, выход ключа подключен к точке соединения первого и второго резисторов, вход управления ключа подсоединен к процессору, выход ППЗУ подключен к процессору, причем в ППЗУ записан код напряжения U в точке соединения компенсационной катушки с первым резистором в соответствии с соотношением:
Figure 00000001
,
где UИОН - выходное напряжение ИОН;
r1 - сопротивление первого резистора;
r2 - сопротивление второго резистора;
r3 - сопротивление четвертого резистора;
r4 - сопротивление компенсационной катушки датчика момента.
Путем выполнения в устройстве контроля канала контроля следящей системы ДУС в составе ключа, источника опорного напряжения, записи в ППЗУ кода напряжения соответствующего условиям работоспособности следящей системы ДУС, подсоединения входа ключа к ИОН, выхода ключа к точке соединения первого и второго резисторов, входа управления ключа к процессору, выхода ППЗУ к процессору обеспечивается информация о реагировании следящей системы ДУС на входное воздействие, чем достигается контроль за работоспособностью следящей системы ДУС.
На фиг.1 представлена блок-схема канала измерения угловой скорости инерциальной навигационной системы.
Канал измерения угловой скорости инерциальной навигационной системы (фиг.1) содержит гироскоп 1 с выходной обмоткой 2 датчика угла индукционного типа и компенсационной катушкой 3 магнитоэлектрического датчика момента, процессор 4, АЦП 5, ППЗУ 6, ИОН 7 с выходным напряжением UИОН, ключ 8. В следящую систему ДУС входят обмотка 2 датчика угла, компенсационная катушка 3 датчика момента, усилитель с последовательно соединенными каскадом 9 усиления переменного тока, демодулятором 10 и усилителем постоянного тока 11. К обмотке 2 датчика угла подсоединен вход каскада 9 усиления переменного тока, к выходу усилителя постоянного тока 11 подсоединен один из выводов компенсационной катушки 3, ко второму выводу которой в точке «а» подключены последовательно соединенные первый резистор R1 и второй резистор R2. К точке «а» соединения компенсационной катушки 3 и первого резистора R1 подключен вход АЦП 5, выход которого подсоединен к процессору 4. Точка «б» соединения первого резистора R1 со вторым резистором R2 подключена к выходу ключа 8 и третьему резистору R3, который подсоединен к входу усилителя постоянного тока 11. Выход ИОН 7 подсоединен к четвертому резистору R4, подключенному к входу ключа 8. Выход ППЗУ 6 подключен к процессору 4, выход которого подсоединен к входу управления ключа 8. Один из выходов процессора 4 подключен к входу управления ППЗУ 6, где записан код напряжения U в точке «а» соединения компенсационной катушки 3 с первым резистором R1 в соответствии с соотношением:
Figure 00000002
Канал измерения угловой скорости инерциальной навигационной системы работает следующим образом. При наличии измеряемой угловой скорости датчик угла гироскопа 1 измеряет угловое отклонение ротора гироскопа 1, сигнал углового отклонения ротора с обмотки 2 поступает на вход каскада 9 усиления переменного тока, где он усиливается по амплитуде. Далее сигнал переменного тока с выхода каскада 9 усиления переменного тока в демодуляторе 10 преобразуется в напряжение постоянного тока, усиливается по величине и по мощности в усилителе постоянного тока 11. С выхода усилителя постоянного тока 11 напряжение подается на последовательно включенные компенсационную катушку 3 и резисторы R1, R2. Создаваемое протекающим через компенсационную катушку 3 током магнитное поле взаимодействует с магнитным полем постоянного магнита датчика момента. В результате создается момент, компенсирующий угловое отклонение ротора гироскопа. При этом на первом резисторе R1 падение напряжения составит U1, на втором резисторе R2 - U2. Сумма напряжений U1 и U2 будет мерой измеренной угловой скорости. При предполетной подготовке инерциальной системы ДУС измеряет угловую скорость, являющуюся проекцией на его измерительную ось угловой скорости Земли. Так как ДУС предназначен для измерения угловой скорости полета, на несколько порядков большей угловой скорости Земли, то ток компенсационной катушки 3 близок к нулю. Поэтому близка к нулю и сумма напряжений U1 и U2. Для проверки работоспособности следящей системы ДУС при предполетной подготовке инерциальной системы процессором 4 подается команда на вход управления ключа 8, по которой выход ИОН 7 подключается к точке соединения «б» первого резистора R1 со вторым резистором R2. Если следящая система ДУС отрабатывает входные воздействия, то напряжение Ua1 в точке «а» будет иметь значение в соответствии с формулой (1), то есть Ua1=U.
Если сигнал рассогласования следящей системы ДУС не проходит вплоть до выхода усилителя постоянного тока 11 из-за отказа, например датчика угла или каскада 9 усиления переменного тока, или демодулятора 10, или усилителя постоянного тока 11, то напряжение Ua2 в точке «а» будет соответствовать значению, описываемому выражением:
Figure 00000003
где Uмакс - максимальное выходное напряжение усилителя постоянного тока 11.
В том случае, когда будет отказ усилителя постоянного тока 11 или произойдет обрыв компенсационной катушки 3, то напряжение Ua3 в точке «а» будет иметь значение в соответствии с формулой:
Figure 00000004
Из выражений (2), (3) следует, что в случае отказа одного из устройств в цепи передачи сигнала следящей системы ДУС напряжение в точке «а» будет больше, чем описываемое формулой (1) напряжение в точке «а», которое соответствует нормальной работе следящей системы ДУС.
Преобразованное посредством АЦП 5 в код напряжение в точке «а» в процессоре 4 сравнивается с поступающим из ППЗУ 6 кодом напряжения U в точке «а» в соответствии с формулой (1). В случае несоответствия кода напряжения в точке «а» записанному в ППЗУ 6 коду напряжения U процессор 4 дает сигнал неисправности данного канала измерения угловой скорости инерциальной навигационной системы.
Таким образом обеспечивается контроль следящей системы канала измерения угловой скорости инерциальной навигационной системы.
Источники информации
1. Патент РФ №2368871 С2 кл. G01C 21/00. Бесплатформенный инерциальный измерительный преобразователь. 2007 г.
2. Патент РФ №2325620 С2 кл. G01C 21/10. Преобразователь инерциальной информации. 2006 г.

Claims (1)

  1. Канал измерения угловой скорости инерциальной навигационной системы, содержащий датчик угловой скорости (ДУС), аналого-цифровой преобразователь (АЦП), перепрограммируемое постоянное запоминающееся устройство (ППЗУ), устройство контроля, процессор, причем ДУС содержит гироскоп с датчиком угла и датчиком момента с компенсационной катушкой, усилитель с последовательно соединенными каскадом усиления переменного тока, демодулятором и усилителем постоянного тока, первый и второй последовательно соединенные резисторы, выход датчика угла подсоединен к входу каскада усиления переменного тока, один вывод компенсационной катушки подсоединен к выходу усилителя постоянного тока, другой вывод компенсационной катушки подключен к первому резистору и входу АЦП, точка соединения первого и второго резисторов подсоединена к третьему резистору, который подсоединен к входу усилителя постоянного тока, выход АЦП подключен к процессору, отличающийся тем, что в устройстве контроля выполнен канал контроля следящей системы ДУС, содержащий ключ, источник опорного напряжения (ИОН), выход ИОН подсоединен к четвертому резистору, который подсоединен к входу ключа, выход ключа подключен к точке соединения первого и второго резисторов, вход управления ключа подсоединен к процессору, выход ППЗУ подключен к процессору, причем в ППЗУ записан код напряжения U в точке соединения компенсационной катушки с первым резистором в соответствии с соотношением:
    Figure 00000005
    ,
    где UИОН - выходное напряжение ИОН;
    r1 - сопротивление первого резистора;
    r2 - сопротивление второго резистора;
    r3 - сопротивление четвертого резистора;
    r4 - сопротивление компенсационной катушки датчика момента.
RU2013152721/28A 2013-11-27 2013-11-27 Канал измерения угловой скорости инерциальной навигационной системы RU2548053C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013152721/28A RU2548053C1 (ru) 2013-11-27 2013-11-27 Канал измерения угловой скорости инерциальной навигационной системы

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013152721/28A RU2548053C1 (ru) 2013-11-27 2013-11-27 Канал измерения угловой скорости инерциальной навигационной системы

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2548053C1 true RU2548053C1 (ru) 2015-04-10

Family

ID=53296598

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013152721/28A RU2548053C1 (ru) 2013-11-27 2013-11-27 Канал измерения угловой скорости инерциальной навигационной системы

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2548053C1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4303978A (en) * 1980-04-18 1981-12-01 The Boeing Company Integrated-strapdown-air-data sensor system
US4914598A (en) * 1986-10-07 1990-04-03 Bodenseewek Geratetechnik Gmbh Integrated redundant reference system for the flight control and for generating heading and attitude informations
RU2058534C1 (ru) * 1993-09-28 1996-04-20 Владимир Михайлович Ачильдиев Бесплатформенный инерциальный измерительный блок
RU2325620C2 (ru) * 2006-05-24 2008-05-27 Открытое акционерное общество "Раменское приборостроительное конструкторское бюро" Преобразователь инерциальной информации
RU2368871C2 (ru) * 2007-03-19 2009-09-27 Открытое акционерное общество "Пермская научно-производственная приборостроительная компания" Бесплатформенный инерциальный измерительный преобразователь

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4303978A (en) * 1980-04-18 1981-12-01 The Boeing Company Integrated-strapdown-air-data sensor system
US4914598A (en) * 1986-10-07 1990-04-03 Bodenseewek Geratetechnik Gmbh Integrated redundant reference system for the flight control and for generating heading and attitude informations
RU2058534C1 (ru) * 1993-09-28 1996-04-20 Владимир Михайлович Ачильдиев Бесплатформенный инерциальный измерительный блок
RU2325620C2 (ru) * 2006-05-24 2008-05-27 Открытое акционерное общество "Раменское приборостроительное конструкторское бюро" Преобразователь инерциальной информации
RU2368871C2 (ru) * 2007-03-19 2009-09-27 Открытое акционерное общество "Пермская научно-производственная приборостроительная компания" Бесплатформенный инерциальный измерительный преобразователь

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6135408B2 (ja) トルクセンサ、駆動装置、及びロボット
KR20150142322A (ko) 레졸버 위치 오차를 보상하기 위한 장치 및 방법
EP2988136B1 (en) Sensor interface circuits
US20200355758A1 (en) Magnetic sensor
JPS645360B2 (ru)
JP5832751B2 (ja) 自己診断可能な電子回路及び磁界検出装置
US6958620B1 (en) Resolver malfunction diagnostic circuit
RU2548053C1 (ru) Канал измерения угловой скорости инерциальной навигационной системы
RU2457493C1 (ru) Датчик угловой скорости
JP5126536B2 (ja) 磁気比例式電流センサのゲイン調整方法
WO2017148044A1 (zh) 增加运放输入电压采集补偿运放失调电压的装置
JPS6283613A (ja) 方位演算装置
US9285809B2 (en) Current source with active common mode rejection
EP3130894B1 (en) Abnormality detection device for sensor and sensor device
JP2016011864A (ja) 集積回路
JP6610880B2 (ja) 電磁流量計
RU2548056C1 (ru) Устройство для контроля блока ориентации интегрированной системы резервных приборов
US20140125328A1 (en) Magnetic detection device
RU2725880C1 (ru) Двухканальный датчик угловой скорости
US11719597B2 (en) Measuring system and method for measuring the displacement of at least one point of a bridge
US11193804B2 (en) Method of operating a magneto-inductive flowmeter having comprehensive disturbance effect compensation
RU2327955C1 (ru) Способ контроля синхронного гиромотора гиростабилизатора и устройство для его осуществления
JPS62129718A (ja) 温度補償付レゾルバ式角度検出装置
JPS6361961A (ja) 電流検出器
JPH09232647A (ja) ホール素子駆動回路