RU2566427C1 - Method of determination of temperature dependences of scaling factors, zero shifts and array of orientation of axes of sensitivity of laser gyroscopes and pendulum accelerometers as part of inertial measuring unit at bench tests - Google Patents
Method of determination of temperature dependences of scaling factors, zero shifts and array of orientation of axes of sensitivity of laser gyroscopes and pendulum accelerometers as part of inertial measuring unit at bench tests Download PDFInfo
- Publication number
- RU2566427C1 RU2566427C1 RU2014132450/28A RU2014132450A RU2566427C1 RU 2566427 C1 RU2566427 C1 RU 2566427C1 RU 2014132450/28 A RU2014132450/28 A RU 2014132450/28A RU 2014132450 A RU2014132450 A RU 2014132450A RU 2566427 C1 RU2566427 C1 RU 2566427C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- axes
- sensitivity
- accelerometers
- pendulum
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области приборостроения, в частности к инерциальным навигационным системам, и может быть использовано для определения температурных зависимостей характеристик трехосного лазерного гироскопа (ЛГ) и маятниковых акселерометров (МА) в составе инерциального измерительного блока (ИИБ) при стендовых испытаниях, в частности масштабных коэффициентов датчиков вращения ЛГ и МА, смещений нуля датчиков вращения ЛГ и МА, матриц направляющих косинусов осей чувствительности ЛГ и МА в ортогональной системе координат, жестко связанной с корпусом ИИБ.The invention relates to the field of instrumentation, in particular to inertial navigation systems, and can be used to determine the temperature dependences of the characteristics of a triaxial laser gyroscope (LG) and pendulum accelerometers (MA) as part of an inertial measuring unit (IIB) during bench tests, in particular scale factors LG and MA rotation sensors, LG and MA rotation sensors zero rotations, LG and MA sensitivity axis matrices in the orthogonal coordinate system, rigidly associated with the IIB corps.
Известен способ [RU 2488776 C1, G01C 25/00, 27.07.2013], заключающийся в калибровке систематических значений параметров модели ошибок трехосного лазерного гироскопа, в том числе систематических составляющих смещения нулей, причем калибровку смещений нулей трехосных лазерных гироскопов с одним общим вибратором производят не по непосредственным показаниям трехосных лазерных гироскопов - приращениям интегралов проекций вектора абсолютной угловой скорости на оси чувствительности, а по результирующей погрешности определения пространственной ориентации посредством бесплатформенной инерциальной системы ориентации на основе трехосных лазерных гироскопов с одним общим вибратором.The known method [RU 2488776 C1, G01C 25/00, 07/27/2013], which consists in calibrating the systematic values of the parameters of the error model of a triaxial laser gyroscope, including the systematic components of the bias of zeros, and the calibration of the bias of the zeros of triaxial laser gyroscopes with one common vibrator is not according to direct readings of triaxial laser gyroscopes - increments of the projection integrals of the absolute angular velocity vector on the sensitivity axis, and from the resulting error in determining spatial orientations and by the strapdown inertial attitude control system based on the three-axis laser gyro with a single common vibrator.
Недостатком способа является его относительно узкая область применения.The disadvantage of this method is its relatively narrow scope.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному является способ [RU 2505785 C1, G01C 21/24, 27.01.2014], включающий измерения кажущихся ускорений движущегося в инерциальном пространстве объекта-носителя и жестко связанного с ним отделяемого объекта, производимые акселерометрами эталонной инерциальной навигационной системы объекта-носителя в базовой инерциальной системе координат (БИСК) и акселерометрами ведомой инерциальной навигационной системы отделяемого объекта в приборной инерциальной системе координат (ПИСК), которая образуется осями чувствительности акселерометров ведомой ИНС, передачи с определенной периодичностью результатов измерений акселерометров эталонной ИНС носителя в вычислительное устройство (ВУ) отделяемого объекта, причем в ходе движения, начиная с некоторого момента ti, по измерениям акселерометров эталонной ИНС и ведомой ИНС, накапливают кажущиеся скорости до достижения модулем вектора кажущейся скорости, получаемой по показаниям акселерометров ведомой ИНС, заданного значения, в этот момент ti+1 фиксируют в ВУ отделяемого объекта компоненты векторов кажущейся скорости, накопленные на интервале [ti, ti+1] по показаниям эталонной ИНС и ведомой ИНС, по этим данным определяют и запоминают в ВУ отделяемого объекта ошибку модуля вектора кажущейся скорости, вызванную погрешностями измерений ведомой инерциальной навигационной системы, и относительные проекции трех векторов кажущейся скорости, сформированные по показаниям каждого отдельного акселерометра ведомой ИНС, на орт кажущейся скорости, накопленной по показаниям акселерометров эталонной ИНС, повторяют такие действия не менее чем на двух интервалах активного движения, характеризующихся взаимно неколлинеарными направлениями накапливаемых на них и на первом интервале векторов кажущейся скорости, по показаниям акселерометров эталонной ИНС объекта-носителя и ведомой ИНС отделяемого объекта, накопленным хотя бы на одном участке движения [t1 п,t2 п], характеризующимся малыми значениями перегрузок по осям БИСК и достаточной продолжительностью участка, определяют в ВУ отделяемого объекта ошибки кажущейся скорости по осям чувствительности каждого акселерометра ведомой ИНС, вызванные совокупным влиянием погрешностей измерений этой ИНС, значение ошибки каждого акселерометра делят на величину интеграла от функции влияния погрешности измерений соответствующего акселерометра, независящей от перегрузки, на погрешность накапливаемой на интервале [t1 п,t2 п] по оси чувствительности данного акселерометра кажущейся скорости, тем самым определяют и запоминают параметры погрешностей измерений каждого акселерометра, независящие от перегрузки, из запомненных ошибок модулей измеренной кажущейся скорости, полученных не менее чем на трех интервалах активного движения, характеризующихся значительными перегрузками, вычитают результаты умножений значений параметров погрешностей, не зависящих от перегрузки, на величины интегралов от функции влияния данного параметра каждого акселерометра ведомой ИНС на ошибку модуля кажущейся скорости, набранной на соответствующем интервале активного движения, и определяют тем самым значения правых частей системы линейных уравнений для параметров погрешностей измерений акселерометров, зависящих от перегрузки, решают линейную систему, определяют из нее и запоминают значения параметров погрешностей измерений акселерометров, зависящих от перегрузки, по найденным значениям не зависящих и зависящих от перегрузки параметров погрешностей каждого акселерометра ведомой ИНС уточняют получаемые от этих акселерометров текущие значения кажущихся ускорений и используют их при численном интегрировании в реальном масштабе времени основного уравнения инерциальной навигации навигационной траектории отделяемого объекта.The closest in technical essence to the proposed one is the method [RU 2505785 C1, G01C 21/24, 01/27/2014], which includes measurements of the apparent accelerations of a carrier object moving in inertial space and a detachable object rigidly connected with it, made by accelerometers of the reference inertial navigation system of the object -carrier in the base inertial coordinate system (BISC) and accelerometers of the driven inertial navigation system of the separated object in the instrument inertial coordinate system (PISC), which is formed by E sensitivity accelerometers driven ANN transmission with a certain periodicity measurements accelerometers reference ANN carrier in a computing device (slave) separated object, wherein during the movement, after a certain time t i, the measurements accelerometers reference ANN and driven ANN accumulate apparent velocity before achieving vector module apparent velocity obtained by readings of the accelerometers driven ANN setpoint, at which point t i + 1 is fixed in a detachable VU object components century Hur apparent velocity accumulated in the interval [t i, t i + 1] on indications reference ANN and driven INS, according to these data is determined and stored in the slave detachable object vector module error apparent velocity caused by measurement errors of the driven inertial navigation system and the relative projections of three apparent velocity vectors, formed according to the readings of each individual accelerometer of the driven ANN, onto the unit of apparent velocity accumulated from the readings of the accelerometers of the reference ANN, repeat such actions at least it at two intervals active movement, characterized by mutually non-collinear directions accumulated on them and on the first interval vectors apparent velocity, according to indications of accelerometers reference INS of the carrier facility and the driven ANN discharge the objects accumulated on at least one portion of the motion [t 1 n, t 2 n] is characterized by small values of accelerations along the axes of sufficient duration and bisque portion define a discharge VU object errors apparent velocity along the axes of sensitivity of each accelerometer in home ANN caused by the combined influence of measurement errors of the INS error value of each accelerometer is divided by the value of the integral of the influence function measurement error corresponding accelerometer, independent of the overload on the error accumulated in the interval [t 1 n, t 2 n] along the sensitivity axis of the accelerometer apparent speed, thereby determine and remember the parameters of the measurement errors of each accelerometer, independent of overload, from the stored errors of the modules of the measured apparent speed and obtained at least at three intervals of active movement, characterized by significant overloads, subtract the results of multiplying the error parameter values independent of the overload by the integrals of the function of the influence of this parameter of each accelerometer of the driven ANN on the apparent velocity module error accumulated over the corresponding interval active motion, and thereby determine the values of the right-hand sides of the system of linear equations for the parameters of the measurement errors of the accelerometers, depending on loadings, solve the linear system, determine from it and store the values of the error parameters of the measurement of accelerometers depending on the overload, using the found values independent of and depending on the overload of the error parameters of each accelerometer of the slave ANN, specify the current values of apparent accelerations obtained from these accelerometers and use them for numerical real-time integration of the basic equation of inertial navigation of the navigation path of the separated object.
Недостатком наиболее близкого технического решения также является его относительно узкая область применения, поскольку известный способ, хотя и позволяет определить параметры модели погрешностей измерений измерительных приборов инерциальной навигационной системы, но не позволяет определить температурные зависимости характеристик трехосного лазерного гироскопа (ЛГ) и маятниковых акселерометров (МА) в составе инерциального измерительного блока (ИИБ), в частности, масштабных коэффициентов датчиков вращения ЛГ и МА, смещений нуля датчиков вращения ЛГ и МА, матриц направляющих косинусов осей чувствительности ЛГ и МА в ортогональной системе координат, жестко связанной с корпусом ИИБ.The disadvantage of the closest technical solution is its relatively narrow scope, since the known method, although it allows you to determine the model parameters of the measurement error of measuring instruments of an inertial navigation system, but does not allow to determine the temperature dependences of the characteristics of a triaxial laser gyroscope (LG) and pendulum accelerometers (MA) as part of an inertial measuring unit (IIB), in particular, scale factors of LG and MA rotation sensors, sensor zero offsets the rotation of LG and MA, matrices of the directing cosines of the sensitivity axes of LG and MA in the orthogonal coordinate system, rigidly connected with the ISS body.
Задачей, на решение которой направлено предложенное изобретение, является расширение области применения.The problem to which the invention is directed is to expand the scope.
Требуемый технический результат заключается в расширении области применения путем введения дополнительного арсенала технических средств (операций способа), обеспечивающих определение температурных зависимостей характеристик трехосного лазерного гироскопа и маятниковых акселерометров в составе инерциального измерительного блока.The required technical result is to expand the scope by introducing an additional arsenal of technical means (method operations) that determine the temperature dependences of the characteristics of a triaxial laser gyroscope and pendulum accelerometers as part of an inertial measuring unit.
Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается в способе, основанном на том, что устанавливают на стенде инерциальный измерительный блок с трехосным лазерным гироскопом и тремя маятниковыми акселерометрами, оси чувствительности которых ориентируют в направлении соответствующих осей собственной системы координат инерциального измерительного блока, для которого при одной единственной температуре лазерного гироскопа известна матрица ориентации осей чувствительности датчиков вращения в собственной системе координат инерциального измерительного блока, на каждом такте измерений определяют количество импульсов для каждого из трех датчиков вращения лазерного гироскопа, пропорциональное проекции вектора угла поворота лазерного гироскопа за один такт измерений на каждую из трех осей чувствительности лазерного гироскопа, определяют средние за один такт измерений значения напряжений на выходе каждого из трех маятниковых акселерометров, пропорциональные проекциям вектора кажущегося линейного ускорения на оси чувствительности маятниковых акселерометров, и средние за один такт измерений значения температуры на каждом из трех датчиков вращения трехосного лазерного гироскопа и трех маятниковых акселерометров, по которым определяют температурные зависимости масштабных коэффициентов датчиков вращения лазерного гироскопа в отдельности для каждой моды «+» и «-» и для двух диапазонов угловых скоростей: диапазона «низких» (Н) угловых скоростей, меньших значения, соответствующего величине амплитуды частотной подставки, и диапазона «высоких» (В) угловых скоростей, превышающих такую величину, из соотношенийThe problem is solved, and the required technical result is achieved in a method based on the fact that an inertial measuring unit with a triaxial laser gyroscope and three pendulum accelerometers are installed on the bench, the sensitivity axes of which are oriented in the direction of the corresponding axes of the inertial measuring unit’s own coordinate system, for which the only temperature of the laser gyroscope is known matrix orientation of the sensitivity axes of rotation sensors in their own system the coordinates of the inertial measuring unit, at each measurement step, determine the number of pulses for each of the three sensors of rotation of the laser gyroscope, proportional to the projection of the vector of the angle of rotation of the laser gyroscope per measurement cycle on each of the three axes of sensitivity of the laser gyroscope, determine the average voltage values per measurement step at the output of each of the three pendulum accelerometers proportional to the projections of the apparent linear acceleration vector on the sensitivity axis of the pendulum accelerometers, and average temperature measurements for each of the three rotation sensors of a triaxial laser gyroscope and three pendulum accelerometers, which are used to determine the temperature dependences of the scale coefficients of the rotation sensors of the laser gyroscope separately for each mode “+” and “-” and for two ranges of angular velocities: a range of "low" (H) angular velocities, lower than the value corresponding to the amplitude of the frequency stand, and a range of "high" (B) angular velocities exceeding x such a quantity, from the relations
где α=x, y, z - оси чувствительности датчиков вращения трехосного лазерного гироскопа; Tqα - текущая температура, измеряемая в соответствующем датчике вращения лазерного гироскопа, Т0 - фиксированное значение температуры, равное 25°С, температурные зависимости смещений нулей для каждого датчика вращения трехосного лазерного гироскопа определяют отдельно для магнитной (М) составляющей, изменяющей знак при переходе с одной моды на другую, и немагнитной (НМ) составляющей, не зависящей от моды, из соотношенийwhere α = x, y, z are the sensitivity axes of the rotation sensors of a triaxial laser gyro; Tq α is the current temperature measured in the corresponding rotation sensor of the laser gyroscope, T 0 is the fixed temperature value equal to 25 ° С, the temperature dependences of the zero displacements for each rotation sensor of the triaxial laser gyroscope are determined separately for the magnetic (M) component that changes sign during the transition from one mode to another, and a non-magnetic (NM) component, independent of the mode, from the relations
температурные зависимости масштабных коэффициентов и смещений нулей маятниковых акселерометров из соотношенийtemperature dependences of scale factors and displacements of zeros of pendulum accelerometers from the relations
где α=x, y, z - оси чувствительности МА; Таα - текущая температура, измеряемая в соответствующем маятниковом акселерометре, температурные зависимости недиагональных элементов матриц направляющих косинусов осей чувствительности трехосного лазерного гироскопа и маятниковых акселерометров в собственной системе координат инерциального измерительного блокаwhere α = x, y, z - axis sensitivity MA; Ta α is the current temperature measured in the corresponding pendulum accelerometer, the temperature dependences of the off-diagonal elements of the matrices of the guide cosines of the sensitivity axes of the triaxial laser gyroscope and pendulum accelerometers in the own coordinate system of the inertial measuring unit
из соотношенийfrom the relations
где Tq - температура лазерного гироскопа, осредненная по всем трем датчикам вращения,where Tq is the temperature of the laser gyroscope averaged over all three rotation sensors,
а диагональные элементы матриц направляющих косинусов осей чувствительности трехосного лазерного гироскопа и маятниковых акселерометров в собственной системе координат инерциального измерительного блока определяют через недиагональные, исходя из условия нормировки по строкамand the diagonal elements of the matrices of the directing cosines of the sensitivity axes of the triaxial laser gyroscope and pendulum accelerometers in the inertial coordinate system of the inertial measuring unit are determined through off-diagonal ones, based on the normalization conditions in rows
На чертежах представлены:The drawings show:
на фиг. 1 - стендовая система координат (исходное положение);in FIG. 1 - bench coordinate system (initial position);
на фиг. 2 - положения стендовой системы координат инерциального измерительного блока при испытаниях.in FIG. 2 - the position of the bench coordinate system of the inertial measuring unit during testing.
Предложенный способ определения температурных зависимостей масштабных коэффициентов, смещений нуля и матриц ориентации осей чувствительности трехосного лазерного гироскопа и маятниковых акселерометров в составе инерциального измерительного блока при стендовых испытаниях реализуется следующим образом.The proposed method for determining the temperature dependences of scale factors, zero offsets, and orientation axes of the sensitivity axes of a triaxial laser gyroscope and pendulum accelerometers as part of an inertial measuring unit during bench tests is implemented as follows.
Целью настоящего изобретения является определение температурных зависимостей характеристик трехосного лазерного гироскопа (ЛГ) и маятниковых акселерометров (МА) в составе инерциального измерительного блока (ИИБ):The aim of the present invention is to determine the temperature dependences of the characteristics of a triaxial laser gyroscope (LG) and pendulum accelerometers (MA) as part of an inertial measuring unit (IIB):
- масштабных коэффициентов датчиков вращения ЛГ и МА;- scale coefficients of rotation sensors LH and MA;
- смещений нуля датчиков вращения ЛГ и МА;- zero offsets of the rotation sensors LH and MA;
- матриц направляющих косинусов осей чувствительности ЛГ и МА в ортогональной системе координат - жестко связанной с корпусом ИИБ системой координат (СВСК).- matrices of the directing cosines of the sensitivity axes of the LG and MA in the orthogonal coordinate system - the coordinate system (SSC) rigidly connected to the IIB housing.
Оси чувствительности трех датчиков вращения ЛГ и трех МА ориентированы в направлении соответствующих осей СВСК с некоторыми погрешностями, подлежащими определению.The sensitivity axes of the three LG rotation sensors and three MA are oriented in the direction of the corresponding axes of the SSC with some errors to be determined.
Каждый из трех датчиков вращения в ЛГ и каждый из трех МА оснащен термодатчиком, измеряющим температуру. Трехосный ЛГ функционирует попеременно на двух ортогональных модах Μ=«+» и Μ=«-»; периодическое переключение с одной моды на другую и обратно уменьшает влияние магнитной составляющей смещения нуля (дрейфа нуля) на измерения угловой скорости вращения.Each of the three rotation sensors in the LG and each of the three MAs is equipped with a temperature sensor that measures temperature. The triaxial LG operates alternately on two orthogonal modes Μ = "+" and Μ = "-"; Periodic switching from one mode to another and vice versa reduces the influence of the magnetic component of the zero offset (zero drift) on the measurements of the angular velocity of rotation.
В технологическом режиме на каждом такте с ЛГ и МА снимаются следующие данные:In the technological mode, at each cycle, the following data is taken from LH and MA:
- количество импульсов для каждого из 3-х датчиков вращения ЛГ, пропорциональное проекции вектора угла поворота ЛГ за один такт передачи данных на каждую из 3-х осей чувствительности ЛГ, причем, если накопленный на оси за один такт угол не кратен целому числу импульсов, то искажения информации не происходит, так как «остаточный» угол переходит на следующий такт; кроме того в этом режиме через каждые ΝΜ тактов реализуется переход с одной моды на другую;- the number of pulses for each of the 3 LG rotation sensors, proportional to the projection of the vector of the rotation angle of the LG for one data transmission clock on each of the 3 axes of LG sensitivity, moreover, if the angle accumulated on the axis in one cycle is not a multiple of an integer number of pulses, then information distortion does not occur, since the “residual” angle goes to the next beat; in addition, in this mode, every ΝΜ clock cycles, a transition from one mode to another is realized;
- средние за один такт значения напряжений на выходе трех МА, пропорциональные проекциям вектора кажущегося линейного ускорения на оси чувствительности МА.- average values of the voltage at the output of three MAs per cycle, proportional to the projections of the apparent linear acceleration vector on the sensitivity axis of the MA.
- средние за один такт значения температуры на каждом из трех датчиков вращения ЛГ и трех МА;- average temperature values per cycle for each of the three LG rotation sensors and three MAs;
Температурные зависимости масштабных коэффициентов датчиков вращения ЛГ близки к линейным и определяются в отдельности для каждой моды «+» и «-» и для двух диапазонов угловых скоростей: диапазона «низких» (Η) угловых скоростей, меньших значения, соответствующего величине амплитуды частотной подставки, и диапазона «высоких» (В) угловых скоростей, превышающих такую величинуThe temperature dependences of the scale coefficients of LG rotation sensors are close to linear and are determined separately for each “+” and “-” mode and for two ranges of angular velocities: a range of “low” (Η) angular velocities, lower than the value corresponding to the amplitude of the frequency stand, and the range of "high" (B) angular velocities exceeding such a value
где α= x, y, z - оси чувствительности датчиков вращения ЛГ; Tqα - текущая температура, измеряемая в соответствующем датчике вращения ЛГ, T0 - фиксированное значение температуры, равное 25°С.where α = x, y, z are the sensitivity axes of the LG rotation sensors; Tq α is the current temperature measured in the corresponding LG rotation sensor, T 0 is a fixed temperature value equal to 25 ° С.
Смещения (дрейф) нулей для каждого датчика вращения ЛГ содержат две составляющие: магнитную (М), изменяющую знак при переходе с одной моды на другую и немагнитную (НМ), не зависящую от моды. Температурные зависимости каждой из этих составляющих дрейфа определяются в виде полиномов второго порядкаThe displacements (drift) of zeros for each LG rotation sensor contain two components: magnetic (M), which changes sign when switching from one mode to another, and non-magnetic (NM), which is independent of the mode. The temperature dependences of each of these components of the drift are determined in the form of second-order polynomials
Температурные зависимости масштабных коэффициентов и смещений нулей МА определяются в виде полиномов третьего порядкаThe temperature dependences of the scale factors and displacements of the zeros of the MA are determined in the form of third-order polynomials
где α= x, y, z - оси чувствительности МА; Таα - текущая температура, измеряемая в соответствующем МА.where α = x, y, z - axis sensitivity MA; Ta α is the current temperature measured in the corresponding MA.
Температурные зависимости недиагональных элементов матриц направляющих косинусов осей чувствительности ЛГ (q) и МА (а) в СВСК Temperature dependences of the off-diagonal elements of the matrices of the directing cosines of the sensitivity axes of the LG (q) and MA (a) in the SIRS
определяются в виде полиномов первого порядкаare defined as polynomials of the first order
где Tq - температура ЛГ, осредненная по всем трем датчикам вращения.where Tq is the LG temperature averaged over all three rotation sensors.
Диагональные элементы матриц (6), (7) определяются через недиагональные, исходя из условия нормировки по строкамThe diagonal elements of the matrices (6), (7) are determined in terms of off-diagonal elements, based on the normalization conditions for the rows
Для достижения поставленной цели необходимо экспериментальным путем по данным, снимаемым с ИИБ, определить коэффициенты полиномов (1)-(5), (8), (9).To achieve this goal, it is necessary to experimentally determine the coefficients of polynomials (1) - (5), (8), (9) from the data taken from the ISS.
В качестве исходных данных имеется матрица направляющих косинусов осей чувствительности ЛГ в СВСК в нормальных климатических условиях (НКУ)As initial data, there is a matrix of guide cosines of the LG sensitivity axes in the SIRS under normal climatic conditions (GCC)
и значение температуры TqНКУ, среднее для всех трех датчиков вращения ЛГ, которому соответствует эта матрица.and the temperature value Tq NKU , the average for all three sensors of rotation of the LG, which corresponds to this matrix.
Здесь α=x, y, z - оси чувствительности ЛГ; βсвск=Xсвск, Yсвск, Zсвск - оси СВСК.Here α = x, y, z are the axis of sensitivity of the LG; β svsk = X svsk , Y svsk , Z svsk - axis of SSC .
Для реализации поставленной цели проводятся эксперименты с использованием высокоточного двухосного стенда, оснащенного камерой тепла и холода (КТХ). Нормаль к установочной платформе стенда совпадает с осью 1 стенда. Ось 2 стенда ортогональна оси 1 и расположена горизонтально. Стенд установлен таким образом, что при нулевых углах, заданных для обеих осей стенда, ось 1 направлена вверх, а ось 2 - на север. Погрешности установки стенда должны быть выявлены и учтены при определении искомых характеристик.To achieve this goal, experiments are carried out using a high-precision biaxial test bench equipped with a heat and cold chamber (CTX). The normal to the installation platform of the stand coincides with the axis 1 of the stand. The
Введем в рассмотрение жестко связанную с установочной платформой стенда ортогональную стендовую систему координат (СТСК) ХстYстZст, оси которой в начальном положении стенда ориентированы следующим образом (фиг. 1):We introduce into consideration an orthogonal bench coordinate system (CSC) X st Y st Z st rigidly connected with the installation platform of the stand, the axes of which are oriented in the initial position of the stand as follows (Fig. 1):
- ось Хст совпадает с осью 2 стенда (ориентирована на север);- the axis of X st coincides with the
- ось Yст совпадает с осью 1 стенда (ориентирована вверх);- the axis of the Y article coincides with the axis 1 of the stand (oriented up);
- ось Zст дополняет оси Хст и Yст до правой тройки (ориентирована на восток).- the axis of Z article complements the axis of X article and Y article to the right three (oriented east).
Из-за погрешностей установки стенда вектор местной вертикали
где [·]Т - операция транспонирования вектора [·].where [·] T is the transpose of the vector [·].
Вектор угловой скорости вращения Земли
Проекции векторов
где G и Ω - известные значения ускорения силы тяжести в точке проведения измерений и угловой скорости вращения Земли,where G and Ω are the known values of the acceleration of gravity at the point of measurement and the angular velocity of rotation of the Earth,
Значения
ИИБ при помощи специальной оснастки размещается и жестко закрепляется на установочной платформе стенда таким образом, что оси СВСК ИИБ ориентированы вдоль соответствующих осей СТСК, хотя, строго говоря, не совпадают с ними.The ISS with the help of special equipment is placed and rigidly fixed on the installation platform of the stand in such a way that the axes of the ISS ISS are oriented along the corresponding axes of the ISS, although, strictly speaking, they do not coincide with them.
Испытания проводятся при 12-ти различных положениях СТСК, изображенных на фиг. 2, причем положение Ya соответствует начальному положению, изображенному на фиг. 1. Под каждым из этих положений на фиг. 2 показаны значения проекций векторов
Испытания проводятся последовательно при нескольких заданных температурах в КТХ стендаThe tests are carried out sequentially at several specified temperatures in the performance characteristics of the stand
перекрывающих заданный диапазон температур.overlapping a given temperature range.
Последовательность экспериментов.The sequence of experiments.
Для каждой из температур в КТХ стенда (21) выполняется следующая последовательность действий.For each of the temperatures in the CTX stand (21), the following sequence of actions is performed.
1. Вывод КТХ на заданную температуру.1. The conclusion of the CTX at a given temperature.
2. Выдержка ИИБ на этой температуре в течение заданного времени, зависящего от массы оснастки и ИИБ и гарантирующего достижение заданной температуры в КТХ всеми составными частями ИИБ.2. Exposure of the ISS at this temperature for a predetermined time, depending on the weight of the equipment and the ISS and guaranteeing the achievement of the specified temperature in the CTX by all components of the ISS.
3. Включение ИИБ, установка платформы стенда в исходное положение Ya и съем данных с датчиков вращения ЛГ в этом фиксированном положении в течение 1 часа с целью определения значений магнитного и немагнитного дрейфа.3. Turn on the ISS, set up the stand platform in the initial position Y a and take data from the LG rotation sensors in this fixed position for 1 hour in order to determine the values of magnetic and non-magnetic drift.
4. Вращения установочной платформы стенда относительно каждой из осей СТСК на угол ±720° (на 2 полных оборота в одну и другую стороны) на 2-х скоростях («низкой» и «высокой») и 2-х модах ЛГ=«+» и «-»4. Rotations of the bench mounting platform relative to each of the STSK axes by an angle of ± 720 ° (2 full turns to one or the other side) at 2 speeds ("low" and "high") and 2 LG modes = "+ "And" - "
Вращения по осям Хст, Zст выполняются относительно оси 2 стенда, а Ya, а по оси Yст - относительно оси 1. При вращениях относительно осей Хст, Yст начальным положением СТСК является положение Ya, а при вращениях относительно оси Zст - положение Ха.The rotations along the axes X st , Z st are performed relative to the
Данные, снятые при таких вращениях, используются для определения значений масштабных коэффициентов датчиков вращения ЛГ, а также матриц направляющих косинусов осей чувствительности ЛГ в СТСК и затем в СВСК.The data taken during such rotations are used to determine the values of the scale factors of the LG rotation sensors, as well as the matrices of the directing cosines of the LG sensitivity axes in the CSC and then in the CSC.
Для каждого набора из 6-ти вращений при фиксированных значениях параметров (22) определяется средняя температура по всем трем датчикам ЛГ.For each set of 6 rotations with fixed values of parameters (22), the average temperature is determined for all three LG sensors.
5. Последовательная установка ИИБ в 12 фиксированных положений, представленных на рисунке 2. Данные, снятые с ЛГ и МА в каждом из этих положений, используются для определения проекций Ω1, Ω2, Ω3 вектора угловой скорости Земли
Обработка результатов измерений.Processing of measurement results.
Обработка данных, полученных при каждой фиксированной температуре Tктх j, j∈Jктх (21), заключается в следующем.Processing the data obtained at each fixed temperature T ktx j , j∈J ktx (21) is as follows.
Данные измерений, полученные в п. 4 при каждой фиксированной температуре в КТХ стенда Tктх j, j∈Jктх (21), представляют собой совокупность сумм импульсов с каждого датчика вращения ЛГ α=х, у, z при вращениях в противоположных направлениях относительно трех осей СТСК при четырех комбинациях значений параметров (22)The measurement data obtained in paragraph 4 at each fixed temperature in the CTX of the stand T ktx j , j∈J ktx (21) are a set of sums of pulses from each LG rotation sensor α = x, y, z during rotations in opposite directions relative to three axes of the CSC with four combinations of parameter values (22)
а также средние температуры на каждом из этих датчиков при каждом из таких вращений: as well as the average temperatures at each of these sensors for each of these rotations:
где α=х, у, z - индекс оси чувствительности ЛГ,where α = x, y, z is the index of the axis of sensitivity of the LG,
βст= Хст, Yст, Zст - индекс оси СТСК, относительно которой выполнялось вращение; знак плюс или минус перед этим индексом обозначает направление вращения;β article = X article , Y article , Z article - index of the axis of the CSC, relative to which the rotation was performed; the plus or minus sign in front of this index indicates the direction of rotation;
Для каждого набора из 6-ти вращений, произведенных при четырех комбинациях (22) значений параметров ω и М, вычисляются:For each set of 6 rotations performed with four combinations (22) of the values of the parameters ω and M, the following are calculated:
- масштабные коэффициенты ЛГ (в угл.с/импульс) в виде- LH scale factors (in arc.s / impulse) in the form
гдеWhere
- элементы матрицы- matrix elements
направляющих косинусов осей чувствительности ЛГ в СТСК в видеguide cosines of the axes of sensitivity of the LG in the STSK in the form
- среднее значение температуры для каждого из датчиков вращения в каждом наборе из 6-ти вращений по формуле- the average temperature for each of the rotation sensors in each set of 6 rotations according to the formula
которому соответствует вычисленное значение (26) масштабного коэффициента этого датчика;which corresponds to the calculated value (26) of the scale factor of this sensor;
- среднее значение температуры по всем трем датчикам вращения ЛГ- the average temperature value for all three LG rotation sensors
которому соответствуют вычисленные элементы матрицы ориентации осей чувствительности ЛГ в СТСК.which corresponds to the calculated elements of the matrix of the orientation of the axes of sensitivity of the LG in the STSK.
Для каждого датчика вращения α=х, у, z для каждой из четырех совокупностей рабочих точекFor each rotation sensor α = x, y, z for each of the four sets of operating points
проводится линейная интерполяция с помощью метода наименьших квадратов. В результате этого определяются коэффициенты полиномов (1).linear interpolation is performed using the least squares method. As a result of this, the coefficients of polynomials (1) are determined.
Для каждого недиагонального элемента матрицы направляющих косинусов осей чувствительности ЛГ в СТСКFor each off-diagonal element of the matrix of the guiding cosines of the LG sensitivity axes in STSK
по совокупности рабочих точекby set of operating points
j=1,2,… Nктх, ω=ωΗ, ωΒ; Μ=«+», «-»j = 1,2, ... N kth , ω = ω Η , ω Β ; Μ = "+", "-"
проводится линейная интерполяция с помощью метода наименьших квадратов. В результате этого определяются коэффициенты полинома первого порядкаlinear interpolation is performed using the least squares method. As a result of this, the coefficients of the first-order polynomial are determined
аппроксимирующего температурную зависимость каждого такого элемента.approximating the temperature dependence of each such element.
Температурные зависимости диагональных элементов матрицы (33) находятся из условия нормировки по строкеThe temperature dependences of the diagonal elements of matrix (33) are found from the normalization condition along the line
Соотношения (35), (36) определяют температурную зависимость матрицы ориентации осей чувствительности ЛГ в СТСКRelations (35), (36) determine the temperature dependence of the orientation matrix of the LG sensitivity axes in the HSC
Используя термозависимость (37), эта матрица вычисляется при температуре Tq=ТqНКУ Using a temperature-dependent (37), this matrix is computed at temperatures Tq = TQ CLE
Заданная матрица (12) и вычисленная матрица (38) описывают ориентацию осей чувствительности ЛГ в двух различных ортогональных системах координат СВСК и СТСК при одной и той же температуре ЛГ. Поэтому по ним можно вычислить не зависящую от температуры матрицу ориентации СТСК относительно СВСКThe given matrix (12) and the calculated matrix (38) describe the orientation of the LG sensitivity axes in two different orthogonal coordinate systems SSC and SSC at the same LG temperature. Therefore, they can be used to calculate the temperature-independent orientation matrix of the HSC relative to the HSS
При любой произвольной температуре Tq матрица направляющих косинусов осей чувствительности ЛГ в СВСК представляет собой произведение матриц (37) и (39)At any arbitrary temperature Tq, the matrix of the directing cosines of the LG sensitivity axes in the SIRS is a product of matrices (37) and (39)
Для вычисления коэффициентов полиномов (8), аппроксимирующих термозависимость недиагональных элементов матрицы
j=1,2,… Νктх, ω=ωΗ, ωВ; Μ=«+», «-»j = 1,2, ... Ν ctx , ω = ω Η , ω B ; Μ = "+", "-"
и с помощью метода наименьших квадратов определяются значения коэффициентов этих полиномов.and using the least squares method, the coefficients of these polynomials are determined.
Данные, полученные с акселерометров в п. 2.5 при фиксированной температуре Тктх j в КТХ стенда, представляют собой измеренные для каждого из 12-ти положений (рисунок 2)The data obtained from the accelerometers in paragraph 2.5 at a fixed temperature T ktj j in the KTX of the stand are measured for each of the 12 positions (Figure 2)
средние значения снимаемых с акселерометров α=х, у, z напряжений и температур
При каждой фиксированной температуре Тктхj в КТХ стенда определяются:At each fixed temperature T ktj in the KTX stand are determined:
- масштабные коэффициенты МА (в м/с2/в) с точностью до неизвестного параметра
гдеWhere
и принята следующая индексация у переменных W: верхний индекс обозначает группу из 4-х положений прибора с указанием оси СТСК, ориентированной вертикально, первый символ в нижнем индексе указывает на заданную температуру в КТХ Tзад j, второй символ - на ось чувствительности ΜΑ, третий символ - на ось СВСК, по которой с помощью операций сложения и вычитания сформировано воздействие одной определенной проекции вектора
- оценка величины направляющего косинуса bG1 вектора
где - определена в (44), а и - вычисляются какWhere is defined in (44), and and - are calculated as
- элементы матрицы- matrix elements
направляющих косинусов осей чувствительности ЛГ в СТСК в видеguide cosines of the axes of sensitivity of the LG in the STSK in the form
- среднее значение температуры на каждом из акселерометров α=х, у, z для всех 12-ти положений (42)- the average temperature at each of the accelerometers α = x, y, z for all 12 positions (42)
для последующей аппроксимации температурных зависимостей масштабных коэффициентов и смещений нулей МА;for the subsequent approximation of the temperature dependences of the scale factors and the displacements of the zeros of the MA;
- среднее значение температуры по всем трем акселерометрам- average temperature across all three accelerometers
которому соответствуют вычисленные элементы матрицы ориентации осей чувствительности МА в СТСК.to which correspond the calculated elements of the matrix of the orientation of the axes of sensitivity of the MA in the CSC.
Ориентация стенда относительно местной вертикали не зависит от температуры в КТХ стенда. Поэтому оценки направляющего косинуса hgt следует усреднить по всем температурам в КТХ стенда (21)The orientation of the stand relative to the local vertical does not depend on the temperature in the CTX of the stand. Therefore, the estimates of the guiding cosine hgt should be averaged over all temperatures in the CTX of the stand (21)
Значения масштабных коэффициентов МА при всех температурах (21) вычисляются по формулам (43)-(46), (51).The values of the MA scale factors at all temperatures (21) are calculated by formulas (43) - (46), (51).
Для каждого ΜА α=х, у, z по совокупности рабочих точек (узлов интерполяции)For each ΜA α = x, y, z according to the set of operating points (interpolation nodes)
методом наименьших квадратов определяются искомые коэффициенты полинома (4).the least squares method determines the desired coefficients of the polynomial (4).
Смещения нулей каждого МА α=х, у, z при каждой температуре в КТХ стенда вычисляются по формуламThe displacements of the zeros of each MA α = x, y, z at each temperature in the CTX of the stand are calculated by the formulas
Для каждого МА α=х, у, z по совокупности рабочих точек (узлов интерполяции)For each MA α = x, y, z according to the set of operating points (interpolation nodes)
методом наименьших квадратов определяются искомые коэффициенты полинома (5).the least squares method determines the desired coefficients of the polynomial (5).
Данные, полученные с ЛГ в п. 5 в 12-ти положениях (фиг. 2) при фиксированной температуре Tктх j в КТХ стенда, используются для определения оценок проекций вектора угловой скорости вращения Земли
На каждом полупериоде при неизменной моде ЛГ для каждого из датчиков вращения ЛГ α=х, у, z вычисляются соответственно средние значения количества импульсов за один такт передачиAt each half-cycle with a constant LG mode for each of the LG rotation sensors α = x, y, z, the average values of the number of pulses per one transmission cycle are calculated, respectively
При определении этих средних значений в вычислениях не участвуют данные для фиксированного числа Nискл первых тактов в каждом полупериоде для исключения влияния переходных процессов, вызванных переключением моды ЛГ.When determining these average values, the calculations do not include data for a fixed number N excluding the first clock cycles in each half-period to exclude the influence of transients caused by switching of the LG mode.
По измерениям температуры на датчиках вращения при 12-ти положениях , ψ∈Ψ, определяются значения температуры на каждом датчике вращения, усредненные по всем 12-ти положениямAccording to temperature measurements on rotation sensors at 12 positions , ψ∈Ψ, the temperature values for each rotation sensor are determined, averaged over all 12 positions
Для каждого из положений (42) определяются измеренные на осях чувствительности ЛГ α=x, y, z значения угловой скоростиFor each of the positions (42), the angular velocity values measured on the LG sensitivity axes α = x, y, z are determined
где , - значения масштабного коэффициента для датчика вращения α=х, у, z, соответствующие моде «+» и моде «-», вычисленные по температуре
Δt - длительность такта съема информации с ЛГ.Δt is the duration of the cycle of information retrieval from the LG.
Отдельно для каждой из 3-х групп положений с вертикальной ориентацией соответствующей оси СТСК (фиг. 2) определяются оценки проекций вектора угловой скорости Земли на оси СТСК Ω1, Ω2, Ω3 (фиг. 1):Separately, for each of the 3 groups of positions with a vertical orientation corresponding to the CSCS axis (Fig. 2), estimates of the projections of the Earth's angular velocity vector on the CSCS axis Ω 1 , Ω 2 , Ω 3 are determined (Fig. 1):
- для группы положений с вертикальной ориентацией оси Хст в виде- for a group of positions with a vertical orientation of the Xst axis in the form
где Δt - длительность такта съема информации с ЛГ;where Δt is the duration of the cycle of information retrieval from LG;
, , - значения диагональных членов матрицы ориентации осей чувствительности ЛГ в СТСК, вычисленные согласно термозависимости (37) по температуре, осредненной по всем трем датчикам вращения ЛГ: , , - the values of the diagonal members of the orientation matrix of the LG sensitivity axes in the CSC, calculated according to the temperature dependence (37) over the temperature averaged over all three LG rotation sensors:
- для группы положений с вертикальной ориентацией оси Yст в виде- for a group of positions with a vertical orientation of the axis Y article in the form
- для группы положений с вертикальной ориентацией оси Zст в виде:- for a group of positions with a vertical orientation of the axis Z article in the form:
Ориентация стенда относительно вектора угловой скорости Земли не зависит от температуры в КТХ стенда. Поэтому оценки проекций этого вектора на оси СТСК в ее исходном положении следует усреднить по всем группам положений при всех температурах (21)The orientation of the stand relative to the vector of the angular velocity of the Earth does not depend on the temperature in the CTX of the stand. Therefore, estimates of the projections of this vector on the HFS axis in its initial position should be averaged over all groups of positions at all temperatures (21)
где Ω - 15,04107 град/с - известное значение модуля вектора угловой скорости вращения Земли.where Ω - 15.04107 deg / s - the known value of the module of the vector of the angular velocity of rotation of the Earth.
Данные, полученные с датчиков вращения ЛГ в п. 2.3, используются для определения коэффициентов термозависимостей магнитного и немагнитного дрейфов (2), (3). Реализации, снятые при фиксированных значениях температуры в КТХ стенда (21), состоят из последовательности интервалов времени с чередующимися значениями моды ЛГ, причем на первом таком интервале установлена мода «-». Для каждой m-й пары следующих друг за другом интервалов отдельно для моды «+» и моды «-» определяются средние значения количества импульсов, полученных с датчиков вращения α=х, у, z за один такт съема данныхThe data obtained from LG rotation sensors in Sec. 2.3 are used to determine the coefficients of thermal dependences of magnetic and non-magnetic drifts (2), (3). The realizations taken at fixed temperature values in the CTX of the stand (21) consist of a sequence of time intervals with alternating values of the LG mode, and the mode “-” is established on the first such interval. For each m-th pair of successive intervals separately for the mode “+” and mode “-”, the average values of the number of pulses received from the rotation sensors α = x, y, z for one data acquisition cycle are determined
и средние значения температуры на каждом из этих датчиков:and average temperature values for each of these sensors:
а также общее среднее значение температуры для всех трех датчиков и обеих мод ЛГas well as the overall average temperature for all three sensors and both LG modes
где j=1,2,…, Νктх - индекс температуры в КТХ стенда;where j = 1,2, ..., Ν CTX is the temperature index in the CTX of the stand;
m=1, 2,…, NM - индекс пары интервалов.m = 1, 2, ..., N M is the index of a pair of intervals.
Для каждой m-й пары интервалов значения магнитной и немагнитной составляющих дрейфа нуля вычисляются по формуламFor each mth pair of intervals, the values of the magnetic and nonmagnetic components of zero drift are calculated by the formulas
где , - значения масштабного коэффициента для датчика вращения α=х, у, z, соответствующие моде «+» и моде «-», вычисленные по соответствующим значениям температуры , согласно первой и второй термозависимостям из (1) с коэффициентами, найденными выше;Where , - the values of the scale factor for the rotation sensor α = x, y, z, corresponding to the mode “+” and mode “-”, calculated from the corresponding temperature values , according to the first and second thermal dependences from (1) with the coefficients found above;
Ωjα - проекции вектора угловой скорости Земли на оси чувствительности ЛГ α=х, у, z в положении Ya, вычисляемые по формуламΩ jα are the projections of the Earth’s angular velocity vector on the LG sensitivity axis α = x, y, z in position Y a , calculated by the formulas
где , , - элементы матрицы ориентации этих осей чувствительности ЛГ в СТСК, вычисленные при температуре
Ω1, Ω2, Ω3 - проекции вектора угловой скорости Земли, вычисленные выше.Ω 1 , Ω 2 , Ω 3 - projection of the angular velocity vector of the Earth, calculated above.
По совокупности значений магнитного и немагнитного дрейфа и соответствующих им значений температур, полученным выше, для магнитного и немагнитного дрейфа каждого из датчиков вращения ЛГ α=х, у, z формируются совокупность рабочих точек:Based on the combination of magnetic and non-magnetic drift values and the corresponding temperature values obtained above, for the magnetic and non-magnetic drift of each of the LG rotation sensors α = x, y, z, a set of operating points is formed:
j=1, 2,…,Nктх, m=1,2,…,ΝΜ,j = 1, 2, ..., N cth , m = 1,2, ..., Ν Μ ,
по которым методом наименьших квадратов определяются искомые коэффициенты полиномов (2), (3).by which the least coefficients of polynomials (2), (3) are determined by the least squares method.
Таким образом, благодаря введению дополнительных операций способа достигается требуемый технический результат, заключающийся в расширении области применения способа, поскольку обеспечивается определение температурных зависимостей характеристик трехосного лазерного гироскопа и маятниковых акселерометров в составе инерциального измерительного блока.Thus, due to the introduction of additional operations of the method, the required technical result is achieved, which consists in expanding the scope of the method, since it is possible to determine the temperature dependences of the characteristics of a triaxial laser gyroscope and pendulum accelerometers in an inertial measuring unit.
Claims (1)
где α=x, y, z - оси чувствительности датчиков вращения лазерного гироскопа; Tqα - текущая температура, измеряемая в соответствующем датчике вращения лазерного гироскопа, Т0 - фиксированное значение температуры, равное 25°С,
температурные зависимости смещения нулей для каждого датчика вращения лазерного гироскопа определяют из соотношений, содержащих магнитную (М), изменяющую знак при переходе с одной моды на другую и немагнитную (НМ), не зависящую от моды, составляющие
температурные зависимости масштабных коэффициентов и смещений нулей маятниковых акселерометров из соотношений
где α=x, у, z - оси чувствительности ΜΑ; Taα - текущая температура, измеряемая в соответствующем маятниковом акселерометре,
температурные зависимости недиагональных элементов матриц направляющих косинусов осей чувствительности лазерного гироскопа и маятниковых акселерометров
из соотношений
где Tq - температура лазерного гироскопа, осредненная по всем трем датчикам вращения,
а диагональные элементы матриц направляющих косинусов осей чувствительности лазерного гироскопа и маятниковых акселерометров определяют через недиагональные, исходя из условия нормировки по строкам
A method for determining the temperature dependences of scale factors, zero offsets, and orientation axes of the sensitivity axes of laser gyroscopes and pendulum accelerometers as part of an inertial measuring unit during bench tests, based on measuring the parameters of the pendulum accelerometers, as well as processing the measurement results, characterized in that they install an inertial on the stand measuring unit with a triaxial laser gyroscope and three pendulum accelerometers equipped with sensors and rotations that are oriented in the direction of the corresponding axes of the inertial measuring unit’s own coordinate system, at each measurement step, determine the number of pulses for each of the three laser gyro rotation sensors proportional to the projection of the laser gyro rotation angle vector per measurement cycle on each of the three laser sensitivity axes gyroscope, determine the average voltage per output of three pendulum accelerometers, proportional to the projections vectors of apparent linear acceleration on the sensitivity axis of the pendulum accelerometers, and the average temperature values for each of the three rotation sensors of the triaxial laser gyroscope and three pendulum accelerometers, which determine the temperature dependences of the scale coefficients of the rotation sensors of the laser gyro for each mode + + "And" - "and for two ranges of angular velocities of the range of" low "(N) angular velocities less than the value corresponding to the amplitude Stand-frequency, and "high" range (B) of the angular velocity exceeding a value of ratios
where α = x, y, z are the sensitivity axes of the rotation sensors of the laser gyroscope; Tq α is the current temperature measured in the corresponding rotation sensor of the laser gyroscope, T 0 is a fixed temperature value equal to 25 ° C,
the temperature dependences of the zeros displacement for each rotation sensor of a laser gyroscope are determined from the relations containing magnetic (M), which changes sign when switching from one mode to another and nonmagnetic (NM), which is independent of the mode, components
temperature dependences of scale factors and displacements of zeros of pendulum accelerometers from the relations
where α = x, y, z are the sensitivity axes ΜΑ; Ta α is the current temperature measured in the corresponding pendulum accelerometer,
temperature dependences of off-diagonal elements of matrices of guide cosines of sensitivity axes of a laser gyroscope and pendulum accelerometers
from the relations
where Tq is the temperature of the laser gyroscope averaged over all three rotation sensors,
and the diagonal elements of the matrices of the guiding cosines of the sensitivity axes of the laser gyroscope and pendulum accelerometers are determined through off-diagonal ones, based on the normalization conditions in rows
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014132450/28A RU2566427C1 (en) | 2014-08-06 | 2014-08-06 | Method of determination of temperature dependences of scaling factors, zero shifts and array of orientation of axes of sensitivity of laser gyroscopes and pendulum accelerometers as part of inertial measuring unit at bench tests |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014132450/28A RU2566427C1 (en) | 2014-08-06 | 2014-08-06 | Method of determination of temperature dependences of scaling factors, zero shifts and array of orientation of axes of sensitivity of laser gyroscopes and pendulum accelerometers as part of inertial measuring unit at bench tests |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2566427C1 true RU2566427C1 (en) | 2015-10-27 |
Family
ID=54362241
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014132450/28A RU2566427C1 (en) | 2014-08-06 | 2014-08-06 | Method of determination of temperature dependences of scaling factors, zero shifts and array of orientation of axes of sensitivity of laser gyroscopes and pendulum accelerometers as part of inertial measuring unit at bench tests |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2566427C1 (en) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2611714C1 (en) * | 2015-12-28 | 2017-02-28 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Method of determining scaling factors of laser gyroscope |
RU2651612C1 (en) * | 2017-03-29 | 2018-04-23 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" | Method of measuring the angular velocity of a laser gyroscope with alternating frequency support |
RU2659330C1 (en) * | 2017-02-15 | 2018-06-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Тесар - Инжиниринг" (ООО "Тесар - Инжиниринг") | Rotary test bench |
RU2683144C1 (en) * | 2018-05-17 | 2019-03-26 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" | Method of defining errors of orientation axles of laser gyroscopes and pendulum accelerometers in a strap down inertial navigation system |
RU2683369C2 (en) * | 2017-06-20 | 2019-03-28 | Алексей Владимирович Молчанов | Method and system for monitoring structure conditions |
RU2683871C2 (en) * | 2016-02-25 | 2019-04-02 | Алексей Владимирович Молчанов | Method and system of non-destructive monitoring constructions of structures and method and system for monitoring the location of structures based on such a method |
CN110873811A (en) * | 2018-08-29 | 2020-03-10 | 斯凯孚公司 | Processor-implemented system and method |
CN111006686A (en) * | 2018-11-13 | 2020-04-14 | 河北汉光重工有限责任公司 | Zero offset test method for large-depth submersible triaxial accelerometer |
RU2758339C1 (en) * | 2020-10-22 | 2021-10-28 | Акционерное общество "Инерциальные технологии "Технокомплекса" (АО "ИТТ") | Method for compensation for temperature errors of inertial measuring unit of orientation and navigation systems |
CN113916256A (en) * | 2021-09-03 | 2022-01-11 | 北京自动化控制设备研究所 | Calibration method for triaxial MEMS gyroscope combined inertial measurement unit |
CN113916257A (en) * | 2021-09-03 | 2022-01-11 | 北京自动化控制设备研究所 | Calibration method for triaxial MEMS (micro-electromechanical systems) metering combination inertia measurement unit |
CN114502465A (en) * | 2019-08-07 | 2022-05-13 | Bae系统信息和电子系统集成有限公司 | Determination of attitude by pulsed beacons and low cost inertial measurement units |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2049311C1 (en) * | 1992-07-20 | 1995-11-27 | Серпуховское высшее военное училище ракетных войск им.Ленинского комсомола | Method of determination of coefficients of instrumentation error model of navigational system |
RU2231819C2 (en) * | 2002-02-13 | 2004-06-27 | Иркутский военный авиационный инженерный институт | Adaptive control system with double-stage identifier and with implicit pattern model |
RU66563U1 (en) * | 2007-01-09 | 2007-09-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Рубин" (ОАО "НПП "Рубин") | SUBSYSTEM OF SYNTHESIS OF RADIO TECHNICAL SIGNALS |
RU2488776C1 (en) * | 2011-11-30 | 2013-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма "Эпсилон" | Method to increase accuracy of calibration of triaxial laser gyroscopes with one common vibrator |
RU2505785C1 (en) * | 2012-06-28 | 2014-01-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр автоматики и приборостроения имени академика Н.А. Пилюгина" (ФГУП "НПЦАП") | Method for determining parameters of model of measurement errors of accelerometers of driven inertial navigation system as per measurements of reference inertial navigation system |
-
2014
- 2014-08-06 RU RU2014132450/28A patent/RU2566427C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2049311C1 (en) * | 1992-07-20 | 1995-11-27 | Серпуховское высшее военное училище ракетных войск им.Ленинского комсомола | Method of determination of coefficients of instrumentation error model of navigational system |
RU2231819C2 (en) * | 2002-02-13 | 2004-06-27 | Иркутский военный авиационный инженерный институт | Adaptive control system with double-stage identifier and with implicit pattern model |
RU66563U1 (en) * | 2007-01-09 | 2007-09-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Рубин" (ОАО "НПП "Рубин") | SUBSYSTEM OF SYNTHESIS OF RADIO TECHNICAL SIGNALS |
RU2488776C1 (en) * | 2011-11-30 | 2013-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма "Эпсилон" | Method to increase accuracy of calibration of triaxial laser gyroscopes with one common vibrator |
RU2505785C1 (en) * | 2012-06-28 | 2014-01-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр автоматики и приборостроения имени академика Н.А. Пилюгина" (ФГУП "НПЦАП") | Method for determining parameters of model of measurement errors of accelerometers of driven inertial navigation system as per measurements of reference inertial navigation system |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЛЕБЕДЕВ А.А., БОБРОННИКОВ В.Т., КРАСИЛЬЩИКОВ М.Н., МАЛЫШЕВ В.В. Статистическая динамика и оптимизация управления летательных аппаратов. - М.: Машиностроение, 1985, с.85-87. * |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2611714C1 (en) * | 2015-12-28 | 2017-02-28 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Method of determining scaling factors of laser gyroscope |
RU2683871C2 (en) * | 2016-02-25 | 2019-04-02 | Алексей Владимирович Молчанов | Method and system of non-destructive monitoring constructions of structures and method and system for monitoring the location of structures based on such a method |
RU2659330C1 (en) * | 2017-02-15 | 2018-06-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Тесар - Инжиниринг" (ООО "Тесар - Инжиниринг") | Rotary test bench |
RU2651612C1 (en) * | 2017-03-29 | 2018-04-23 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" | Method of measuring the angular velocity of a laser gyroscope with alternating frequency support |
RU2683369C2 (en) * | 2017-06-20 | 2019-03-28 | Алексей Владимирович Молчанов | Method and system for monitoring structure conditions |
RU2683144C1 (en) * | 2018-05-17 | 2019-03-26 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" | Method of defining errors of orientation axles of laser gyroscopes and pendulum accelerometers in a strap down inertial navigation system |
CN110873811A (en) * | 2018-08-29 | 2020-03-10 | 斯凯孚公司 | Processor-implemented system and method |
CN111006686B (en) * | 2018-11-13 | 2023-04-07 | 河北汉光重工有限责任公司 | Zero offset test method for large-depth submersible triaxial accelerometer |
CN111006686A (en) * | 2018-11-13 | 2020-04-14 | 河北汉光重工有限责任公司 | Zero offset test method for large-depth submersible triaxial accelerometer |
CN114502465A (en) * | 2019-08-07 | 2022-05-13 | Bae系统信息和电子系统集成有限公司 | Determination of attitude by pulsed beacons and low cost inertial measurement units |
CN114502465B (en) * | 2019-08-07 | 2023-05-19 | Bae系统信息和电子系统集成有限公司 | Determination of attitude by pulsed beacons and low cost inertial measurement units |
RU2758339C1 (en) * | 2020-10-22 | 2021-10-28 | Акционерное общество "Инерциальные технологии "Технокомплекса" (АО "ИТТ") | Method for compensation for temperature errors of inertial measuring unit of orientation and navigation systems |
CN113916256A (en) * | 2021-09-03 | 2022-01-11 | 北京自动化控制设备研究所 | Calibration method for triaxial MEMS gyroscope combined inertial measurement unit |
CN113916257A (en) * | 2021-09-03 | 2022-01-11 | 北京自动化控制设备研究所 | Calibration method for triaxial MEMS (micro-electromechanical systems) metering combination inertia measurement unit |
CN113916256B (en) * | 2021-09-03 | 2023-09-12 | 北京自动化控制设备研究所 | Calibration method for triaxial MEMS gyroscope combined inertial measurement unit |
CN113916257B (en) * | 2021-09-03 | 2023-09-12 | 北京自动化控制设备研究所 | Calibration method for triaxial MEMS (micro-electromechanical systems) addition-calculation combined inertial measurement unit |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2566427C1 (en) | Method of determination of temperature dependences of scaling factors, zero shifts and array of orientation of axes of sensitivity of laser gyroscopes and pendulum accelerometers as part of inertial measuring unit at bench tests | |
CN110325833B (en) | System for accurately measuring structure and method thereof | |
Rohac et al. | Calibration of low-cost triaxial inertial sensors | |
Unsal et al. | Estimation of deterministic and stochastic IMU error parameters | |
US11561098B2 (en) | Inertial navigation system | |
JP5243956B2 (en) | Self-calibration for inertial instrument based on real-time bias estimator | |
CN109791048A (en) | Usage scenario captures the method and system of the component of data calibration Inertial Measurement Unit (IMU) | |
EP2678637B1 (en) | Measurement device and method for measuring | |
CN107655493B (en) | SINS six-position system-level calibration method for fiber-optic gyroscope | |
CN101949710B (en) | Rapid online dynamic calibration method for zero offset of GNSS (Global Navigation Satellite System) auxiliary MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) inertial sensor | |
CN107421523A (en) | Azimuth calibration method, apparatus, storage medium and computer equipment | |
RU2602736C1 (en) | Method and device for calibration of inertial measurement modules | |
EP3123209B1 (en) | Absolute vector gravimeter and methods of measuring an absolute gravity vector | |
Günhan et al. | Polynomial degree determination for temperature dependent error compensation of inertial sensors | |
Zaitsev et al. | Study of systems error compensation methods based on molecular-electronic transducers of motion parameters | |
CN107576334B (en) | Calibration method and device of inertia measurement unit | |
RU2683144C1 (en) | Method of defining errors of orientation axles of laser gyroscopes and pendulum accelerometers in a strap down inertial navigation system | |
Choi et al. | Calibration of inertial measurement units using pendulum motion | |
Klimkovich et al. | Determination of time delays in measurement channels during SINS calibration in inertial mode | |
RU2717566C1 (en) | Method of determining errors of an inertial unit of sensitive elements on a biaxial rotary table | |
RU2339002C1 (en) | Method of evaluation of navigation parameters of operated mobile objects and related device for implementation thereof | |
Tomaszewski et al. | Analysis of the noise parameters and attitude alignment accuracy of INS conducted with the use of MEMS-based integrated navigation system | |
Barrett et al. | Analyzing and modeling an IMU for use in a low-cost combined vision and inertial navigation system | |
Yang et al. | IMU signal software simulator | |
RU2779274C1 (en) | Method for measuring errors of the initial alignment of an inertial navigation system without reference to external landmarks |