RU2593424C1 - Integrated system of backup devices and method for calibrating magnetic field sensor of integrated system of backup devices - Google Patents
Integrated system of backup devices and method for calibrating magnetic field sensor of integrated system of backup devices Download PDFInfo
- Publication number
- RU2593424C1 RU2593424C1 RU2015120309/28A RU2015120309A RU2593424C1 RU 2593424 C1 RU2593424 C1 RU 2593424C1 RU 2015120309/28 A RU2015120309/28 A RU 2015120309/28A RU 2015120309 A RU2015120309 A RU 2015120309A RU 2593424 C1 RU2593424 C1 RU 2593424C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic field
- aircraft
- coefficients
- deviation
- integrated system
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Navigation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к системам измерения и индикации, обеспечивающим пилотирование летательных аппаратов (ЛА) в случае отказа основных пилотажно-навигационных систем.The invention relates to measurement and display systems for piloting aircraft in the event of a failure of the main navigation and navigation systems.
Известна интегрированная система резервных приборов, содержащая блок датчиков первичной информации, устройство обработки и преобразования сигналов, вычислитель, модуль пространственной ориентации, ЖК-индикатор, магнитный зонд, основанная на алгоритмическом способе списания девиационной погрешности [1].A well-known integrated system of backup devices containing a block of primary information sensors, a signal processing and conversion device, a calculator, a spatial orientation module, an LCD indicator, a magnetic probe based on an algorithmic method of writing off the deviation error [1].
Недостатком данной системы является низкая точность измерения магнитного курса, обусловленная несовершенной методикой списания девиационной погрешности магнитного курса, не учитывающей изменение учтенной полезной нагрузки, обладающей собственным возмущающим магнитным полем.The disadvantage of this system is the low accuracy of measuring the magnetic course, due to an imperfect method of writing off the deviation error of the magnetic course, not taking into account the change in the recorded payload, which has its own perturbing magnetic field.
Наиболее близким к заявленному изобретению является интегрированная система резервных приборов, содержащая блок инерциальных датчиков информации, жидкокристаллический экран, датчик магнитного поля (ДМП) с компенсационными обмотками, и способ устранения магнитной девиации, заключающийся в вычислении коэффициентов, характеризующих величину возмущающего магнитного поля [2].Closest to the claimed invention is an integrated system of backup devices containing a block of inertial information sensors, a liquid crystal screen, a magnetic field sensor (DMF) with compensation windings, and a method of eliminating magnetic deviation, which consists in calculating the coefficients characterizing the magnitude of the disturbing magnetic field [2].
Недостатком данной системы, как и реализуемого ей способа, является низкая точность измерения магнитного курса при изменении учтенной полезной нагрузки, обладающей собственным возмущающим магнитным полем, поскольку стационарное магнитное поле является суммарным и состоит из возмущающего магнитного поля самого ЛА, возмущающих магнитных полей нескольких независимых объектов полезной нагрузки, а также возмущающих полей электрических линий связи и проводников с током.The disadvantage of this system, as well as the method it implements, is the low accuracy of measuring the magnetic course when the considered payload has its own perturbing magnetic field, since the stationary magnetic field is total and consists of the perturbing magnetic field of the aircraft itself, the perturbing magnetic fields of several independent objects useful loads, as well as disturbing fields of electric communication lines and conductors with current.
Заявленное изобретение направлено на повышение точности интегрированной системы резервных приборов за счет учета девиационных коэффициентов, характеризующих изменения учтенной полезной нагрузки, обладающей собственным возмущающим магнитным полем.The claimed invention is aimed at improving the accuracy of an integrated system of backup devices by taking into account deviation coefficients characterizing changes in the recorded payload, which has its own perturbing magnetic field.
Поставленная задача решается за счет того, что в интегрированную систему резервных приборов ЛА, выполненную в виде отдельного блока, содержащую блок инерциальных датчиков, датчики полного и статического давления, датчик магнитного поля, соединенные через устройства обработки и преобразования сигналов с вычислителем, устройство списания девиационной погрешности с памятью, вход которого подключен к датчику магнитного поля, а выход - к вычислителю, жидкокристаллический индикатор, устройство управления режимами работы, содержащее элементы ввода заданного курса, барокоррекции, заданной высоты, выполненных в виде функциональных кремальер, согласно изобретению дополнительно введено устройство для ввода и выбора девиационных коэффициентов, вход которого подключен к устройству управления режимами работы, а выход подключен к вычислителю.The problem is solved due to the fact that in the integrated system of backup devices of the aircraft, made in the form of a separate block, containing a block of inertial sensors, sensors of full and static pressure, a magnetic field sensor connected through signal processing and conversion devices with a computer, a device for writing off the deviation error with a memory, the input of which is connected to a magnetic field sensor, and the output to a computer, a liquid crystal indicator, an operating mode control device containing an element s preset input rate barokorrektsii specified height, made in the form of functional knobs, the invention further introduced a device for entering and selecting compass deviation coefficients, whose input is connected to the operation mode control unit, and an output connected to the calculator.
В способе калибровки датчика магнитного поля интегрированной системы резервных приборов, заключающемся в определении коэффициентов калибровки для исключения влияния возмущающего магнитного поля при вычислении магнитного курса ЛА, согласно изобретению в ходе калибровки определяют девиационные коэффициенты, характеризующие величину возмущающего магнитного поля самого ЛА, затем определяют девиационные коэффициенты возмущающих магнитных полей, возникающих при наличии или отсутствии на ЛА нескольких независимых объектов полезной нагрузки, имеющих собственные возмущающие магнитные поля, после чего определяют коэффициенты суммарного возмущающего магнитного поля ЛА с установленной полезной нагрузкой, которую во время полета поблочно или целиком отделяют от ЛА, выбирают соответствующие девиационные коэффициенты и компенсируют изменившееся возмущающее магнитное поле.In a method for calibrating a magnetic field sensor of an integrated system of backup devices, which consists in determining calibration coefficients to exclude the influence of a disturbing magnetic field when calculating the magnetic course of an aircraft, according to the invention, during the calibration, deviation coefficients characterizing the magnitude of the disturbing magnetic field of the aircraft itself are determined, then the deviation coefficients of the disturbing magnetic fields arising in the presence or absence of several independent objects on an aircraft loads having their own perturbing magnetic fields, after which they determine the coefficients of the total perturbing magnetic field of the aircraft with the installed payload, which during the flight is block or whole separated from the aircraft, select the appropriate deviation coefficients and compensate for the changed disturbing magnetic field.
Отличительным признаком предложенной интегрированной системы резервных приборов ЛА является введение устройства для ввода и выбора девиационных коэффициентов, предназначенных для компенсации внешнего возмущающего магнитного поля, изменяющегося в полете ЛА при отделении установленной полезной нагрузки, обладающей собственными возмущающими магнитными полями, обеспечивающего повышение точности измерения магнитного курса ЛА.A distinctive feature of the proposed integrated system of backup aircraft devices is the introduction of a device for input and selection of deviation coefficients designed to compensate for the external disturbing magnetic field that changes during the flight of the aircraft during separation of the installed payload, which has its own perturbing magnetic fields, which improves the accuracy of measuring the aircraft’s magnetic course.
Отличительными признаками предложенного способа калибровки датчика магнитного поля являются определение девиационных коэффициентов, характеризующих величину возмущающего магнитного поля самого ЛА, определение девиационных коэффициентов возмущающих магнитных полей, возникающих при наличии или отсутствии на ЛА нескольких независимых объектов полезной нагрузки, имеющих собственные возмущающие магнитные поля, определение коэффициентов суммарного возмущающего магнитного поля ЛА с установленной полезной нагрузкой, во время полета полностью или частично отделяемой от ЛА, а также выбор соответствующих девиационных коэффициентов и компенсация изменившегося возмущающего магнитного поля, чем также обеспечивается повышение точности измерения магнитного курса ЛА.Distinctive features of the proposed method for calibrating a magnetic field sensor are the determination of deviation coefficients characterizing the magnitude of the disturbing magnetic field of the aircraft itself, the determination of the deviation coefficients of the disturbing magnetic fields arising in the presence or absence of several independent payload objects on the aircraft having their own disturbing magnetic fields, the determination of the coefficients of the total disturbing magnetic field of the aircraft with a set payload during flight the whole or partially detachable from the aircraft, as well as the selection of the appropriate deviation coefficients and compensation of the changed perturbing magnetic field, which also provides an increase in the accuracy of measuring the magnetic course of the aircraft.
На фиг. 1 представлена схема системы, содержащей датчик (1) полного давления, датчик (2) статического давления, устройство (3) обработки и преобразования сигналов, вычислитель (4), модуль (5) пространственной ориентации, ЖК-индикатор (6), ДМП (7), устройство (8) управления режимами работы, креноскоп (9), фотодатчик (10), устройство (11) компенсации систематической составляющей смещения нуля инерциальных датчиков модуля (5) пространственной ориентации, устройство (12) с памятью, предназначенное для списания девиационной погрешности, встроенная система (13) контроля, устройство (14) для ввода и выбора девиационных коэффициентов, устройство (15) управления режимами работы [3].In FIG. 1 is a diagram of a system comprising a sensor (1) full pressure, a sensor (2) static pressure, a device (3) for processing and converting signals, a computer (4), a module (5) for spatial orientation, an LCD indicator (6), DMP ( 7), a device (8) for controlling operating modes, a krenoscope (9), a photosensor (10), a device (11) for compensating the systematic component of the zero offset of the inertial sensors of the spatial orientation module (5), a device (12) with memory, designed to write off the deviation errors, integrated control system (13), a device (14) for input and selection of deviation coefficients, a device (15) for controlling operation modes [3].
Устройство (14) для ввода и выбора девиационных коэффициентов подключено своим входом к устройству (15) управления режимами работы, а выходом к вычислителю (4). На вход устройства (14) для ввода и выбора девиационных коэффициентов также поступают в автоматическом режиме сигналы от центральной вычислительной машины ЛА.A device (14) for input and selection of deviation coefficients is connected by its input to the device (15) for controlling operating modes, and by an output to a computer (4). The input of the device (14) for input and selection of deviation coefficients also receives signals from the central computer of the aircraft in automatic mode.
Заявленная интегрированная система резервных приборов работает в режиме «горячего» резервирования и обеспечивает автономное измерение углов крена, тангажа и гиромагнитного курса, а также пилотажных параметров: приборную скорость Vпр, истинную скорость Vист, абсолютную высоту Набс, относительную высоту Нотн, вертикальную скорость Vв, температуру наружного воздуха Тст, число М (Маха).The claimed integrated system of backup devices operates in the "hot" backup mode and provides autonomous measurement of roll angles, pitch and gyromagnetic course, as well as aerobatic parameters: instrument speed V CR , true speed V IST , absolute height N abs , relative height N rel , vertical speed V in , outdoor temperature T article , number M (Mach).
Гиромагнитный курс формируется по информации ДМП, данные с которого поступают на вычислитель (4), где осуществляется процесс коррекции гироскопического курса, вычисленного по информации с датчиков угловой скорости модуля (5) пространственной ориентации. ДМП выдает информацию о величине напряженности магнитного поля Земли по трем ортогональным осям, однако из-за наличия магнитомягких и магнитотвердых материалов или проводников с током в области установки ДМП возникает магнитная девиация.The gyromagnetic course is formed according to the DMF information, the data from which are supplied to the calculator (4), where the gyro rate correction process is carried out, calculated from information from the angular velocity sensors of the spatial orientation module (5). The DMF provides information on the magnitude of the Earth's magnetic field along three orthogonal axes, however, due to the presence of soft and magnetically hard materials or conductors with current, magnetic deviation occurs in the area of the DMF installation.
Интегрированная система резервных приборов и способ калибровки датчика магнитного поля интегрированной системы резервных приборов работают следующим образом.The integrated system of backup devices and the calibration method of the magnetic field sensor of the integrated system of backup devices operate as follows.
Сначала рассчитывают возмущающее магнитное поле, вызванное влиянием материалов ЛА и электрических линий связи, для чего ЛА, на котором установлен ДМП, в рабочем состоянии вращают на 360° вокруг вертикальной оси, в процессе вращения рассчитывают девиационные коэффициенты, которые заносят в память устройства (12) списания девиационной погрешности.First, a disturbing magnetic field caused by the influence of aircraft materials and electric communication lines is calculated, for which the aircraft on which the DMF is installed, in working condition rotate 360 ° around the vertical axis, during rotation, deviation coefficients are calculated, which are stored in the device memory (12) write-off of deviation error.
Затем рассчитывают возмущающее магнитное поле, вызванное влиянием материалов ЛА и электрических линий связи, а также наличием некоторого объекта, имеющего собственное возмущающее магнитное поле, для чего также в рабочем состоянии вращают ЛА на 360° вокруг вертикальной оси, в процессе вращения рассчитывают девиационные коэффициенты, которые заносят в память устройства (12) списания девиационной погрешности.Then, the perturbing magnetic field is calculated, caused by the influence of the aircraft materials and electric communication lines, as well as by the presence of some object having its own perturbing magnetic field, for which the aircraft are also rotated 360 ° around the vertical axis in the working state, and the deviation coefficients are calculated during rotation, which enter into the memory of the device (12) the write-off of the deviation error.
Затем рассчитывают возмущающие магнитные поля, вызванные влиянием материалов ЛА и электрических линий связи, а также влиянием объектов, имеющих собственные возмущающие магнитные поля, последовательно реализуя комбинации наличия или отсутствия указанных объектов на ЛА, также в рабочем состоянии вращают ЛА на 360° вокруг вертикальной оси, в процессе вращения рассчитывают девиационные коэффициенты, которые заносят в память устройства (12) списания девиационной погрешности.Then perturbing magnetic fields are calculated, caused by the influence of aircraft materials and electric communication lines, as well as the influence of objects having their own perturbing magnetic fields, sequentially implementing combinations of the presence or absence of these objects on the aircraft, and in the working state they rotate the aircraft 360 ° around the vertical axis, in the process of rotation, deviation coefficients are calculated, which are recorded in the memory of the device (12) to write off the deviation error.
После чего рассчитывают возмущающее магнитное поле, вызванное влиянием материалов ЛА и электрических линий связи, а также всех независимых объектов, имеющих собственные возмущающие магнитные поля, для чего ЛА в рабочем состоянии также вращают на 360° вокруг вертикальной оси, в процессе вращения рассчитывают девиационные коэффициенты, которые заносят в память устройства (12) списания девиационной погрешности.After that, a perturbing magnetic field is calculated, caused by the influence of aircraft materials and electric communication lines, as well as all independent objects that have their own perturbing magnetic fields, for which the aircraft in working condition are also rotated 360 ° around the vertical axis, in the process of rotation, deviation coefficients are calculated, which are recorded in the memory of the device (12) to write off the deviation error.
Впоследствии, во время полета ЛА, при отделении некоторых объектов возмущающее магнитное поле изменяется. С помощью сигналов от центральной вычислительной машины ЛА, поступающих в автоматическом режиме, или вручную с помощью устройства ввода ЖК-индикатора производят выбор и ввод девиационных коэффициентов, соответствующих определенному режиму наличия или отсутствия независимых объектов полезной нагрузки на ЛА и предназначенных для компенсации возмущающего магнитного поля.Subsequently, during the flight of the aircraft, when separating some objects, the perturbing magnetic field changes. Using signals from the central computer of the aircraft, arriving in automatic mode, or manually using the input device of the LCD indicator, the selection and input of deviation coefficients corresponding to a certain mode of presence or absence of independent payload objects on the aircraft and designed to compensate for the disturbing magnetic field are made.
Применение предложенного способа калибровки датчика магнитного поля повышает точность измерения курса ЛА в полете.Application of the proposed method for calibrating a magnetic field sensor improves the accuracy of measuring the course of an aircraft in flight.
Источники информации:Information sources:
1. Патент РФ №2386927, МПК G01C 21/00, публ. 2009 г. (прототип).1. RF patent No. 2386927, IPC G01C 21/00, publ. 2009 (prototype).
2. Патент РФ №2469275, МПК G01C 23/00, опубл. 10.12.2012 г.2. RF patent No. 2469275, IPC G01C 23/00, publ. 12/10/2012
3. Патент РФ №2337315, МПК G1C 21/00, опубл. 27.10.2008 г.3. RF patent №2337315, IPC G1C 21/00, publ. 10/27/2008
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015120309/28A RU2593424C1 (en) | 2015-05-28 | 2015-05-28 | Integrated system of backup devices and method for calibrating magnetic field sensor of integrated system of backup devices |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015120309/28A RU2593424C1 (en) | 2015-05-28 | 2015-05-28 | Integrated system of backup devices and method for calibrating magnetic field sensor of integrated system of backup devices |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2593424C1 true RU2593424C1 (en) | 2016-08-10 |
Family
ID=56612850
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015120309/28A RU2593424C1 (en) | 2015-05-28 | 2015-05-28 | Integrated system of backup devices and method for calibrating magnetic field sensor of integrated system of backup devices |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2593424C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2780634C2 (en) * | 2020-11-25 | 2022-09-28 | Публичное акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" | Integrated system of backup devices |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6564628B1 (en) * | 1998-10-13 | 2003-05-20 | Thomson-Csf Sextant | Combined standby instruments for aircraft |
RU2337315C2 (en) * | 2006-04-03 | 2008-10-27 | ОАО "Ульяновское конструкторское бюро приборостроения" (ОАО "УКБП") | Airplane and helicopter integrated standby equipment system |
RU2386927C1 (en) * | 2009-01-26 | 2010-04-20 | Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА") | Integrated system of redundant instruments |
RU2469275C1 (en) * | 2011-04-14 | 2012-12-10 | Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА") | Integrated system of backup devices and method of calibrating magnetic field sensor therein |
-
2015
- 2015-05-28 RU RU2015120309/28A patent/RU2593424C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6564628B1 (en) * | 1998-10-13 | 2003-05-20 | Thomson-Csf Sextant | Combined standby instruments for aircraft |
RU2337315C2 (en) * | 2006-04-03 | 2008-10-27 | ОАО "Ульяновское конструкторское бюро приборостроения" (ОАО "УКБП") | Airplane and helicopter integrated standby equipment system |
RU2386927C1 (en) * | 2009-01-26 | 2010-04-20 | Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА") | Integrated system of redundant instruments |
RU2469275C1 (en) * | 2011-04-14 | 2012-12-10 | Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА") | Integrated system of backup devices and method of calibrating magnetic field sensor therein |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БРАСЛАВСКИЙ Д.А. и др. Авиационные приборы. - М.: Машиностроение, 1964, с.483-486. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2780634C2 (en) * | 2020-11-25 | 2022-09-28 | Публичное акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" | Integrated system of backup devices |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6831868B2 (en) | Compensation method for soft iron magnetic interference in the heading reference system | |
US10139233B2 (en) | Method and system for compensating for soft iron magnetic disturbances in multiple heading reference systems | |
RU2386927C1 (en) | Integrated system of redundant instruments | |
US10488432B2 (en) | Systems and methods for compensating for the absence of a sensor measurement in a heading reference system | |
JP6983565B2 (en) | Methods and systems for compensating for soft iron magnetic disturbances in vehicle heading reference systems | |
RU2469275C1 (en) | Integrated system of backup devices and method of calibrating magnetic field sensor therein | |
RU2593424C1 (en) | Integrated system of backup devices and method for calibrating magnetic field sensor of integrated system of backup devices | |
RU2660043C1 (en) | Method of calibrating magnetic field sensor of integrated system of backup devices | |
RU2780634C2 (en) | Integrated system of backup devices | |
RU2656954C1 (en) | Integrated system of backup instruments | |
RU2734278C2 (en) | Integrated system of standby devices | |
RU2790217C2 (en) | Integrated system of backup devices | |
RU2690029C1 (en) | Integrated system of standby devices | |
RU2748304C2 (en) | Integrated system of standby devices and information display method | |
Chen | The Design of INS under PBN |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180529 |