RU2660043C1 - Способ калибровки датчика магнитного поля интегрированной системы резервных приборов - Google Patents
Способ калибровки датчика магнитного поля интегрированной системы резервных приборов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2660043C1 RU2660043C1 RU2016151907A RU2016151907A RU2660043C1 RU 2660043 C1 RU2660043 C1 RU 2660043C1 RU 2016151907 A RU2016151907 A RU 2016151907A RU 2016151907 A RU2016151907 A RU 2016151907A RU 2660043 C1 RU2660043 C1 RU 2660043C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic field
- aircraft
- integrated
- measured
- backup
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области навигационного приборостроения и может найти применение в системах измерения и индикации пилотирования летательных аппаратов (ЛА) в случае отказа основных пилотажно-навигационных систем. Технический результат - повышение точности измерения интегрированной системы резервных приборов за счет более точного определения коэффициентов калибровки трехкомпонентного магнитометра для исключения влияния возмущающего магнитного поля при вычислении магнитного курса ЛА. Для этого в способе калибровки трехкомпонентного магнитометра интегрированной системы резервных приборов используют углы крена, тангажа и магнитного курса, измеренные основной прецизионной системой на точных датчиках, измерительные оси которой точно совпадают с осями ЛА, для вычисления девиационных коэффициентов в процессе калибровки трехкомпонентного магнитометра.
Description
Изобретение относится к системам измерения и индикации, обеспечивающим пилотирование летательных аппаратов (ЛА) в случае отказа основных пилотажно-навигационных систем.
Известен блок ориентации [1], содержащий блок датчиков первичной информации, трехкомпонентный магнитометр, аналого-цифровой преобразователь и вычислительную машину, основанный на алгоритмическом способе списания девиационной погрешности трехкомпонентного магнитометра.
Недостатком данного блока, как и реализуемого им способа, является низкая точность измерения магнитного курса из-за отсутствия в нем устройства для компенсации внешнего возмущающего магнитного поля.
Известна интегрированная система резервных приборов [2], содержащая датчики полного и статического давления, соединенные через устройство обработки и преобразования сигналов с вычислителем, модуль пространственной ориентации, устройство управления режимами работы, жидкокристаллический индикатор, соединенные с вычислителем, и магнитный зонд, основанная на списании девиационной погрешности магнитного зонда с использованием дополнительной информации о магнитном курсе и значениях горизонтальной и вертикальной составляющих магнитного поля Земли, взятых по модулю, измеренных основной прецизионной системой ЛА в стационарных наземных условиях в месте проведения девиационных работ.
Недостатком данной системы является низкая точность измерения магнитного курса, так как калибровка трехкомпонентного магнитометра осуществляется в одной горизонтальной плоскости, без использования информации об углах крена и тангажа ЛА.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является интегрированная система резервных приборов, содержащая блок инерциальных датчиков информации, жидкокристаллический экран, датчик магнитного поля с компенсационными обмотками и способ списания магнитной девиации [3], результатом которого является вычисление коэффициентов, учитывающих влияние внешнего возмущающего магнитного поля.
Недостатком данной системы, как и реализуемого им способа, также является низкая точность измерения магнитного курса, так как калибровка трехкомпонентного магнитометра осуществляется в одной горизонтальной плоскости, без учета возмущающих магнитных полей, влияющих на вертикальную составляющую измеряемого магнитного поля.
Заявленное изобретение направлено на повышение точности измерения интегрированной системы резервных приборов за счет более точного определения коэффициентов калибровки трехкомпонентного магнитометра для исключения влияния возмущающего магнитного поля при вычислении магнитного курса ЛА.
Рассматриваемая интегрированная система резервных приборов представляет автономный блок, располагаемый на приборной доске ЛА и содержащий инерциальные датчики, датчики полного и статического давления, устройства обработки и преобразования сигналов, вычислитель, устройство списания девиационной погрешности с памятью, жидкокристаллический индикатор, устройство управления режимами работы и дистанционно располагаемый трехкомпонентный магнитометр, установленный на ЛА в области с наименьшим влиянием возмущающих магнитных полей. Интегрированная система резервных приборов имеет возможность взаимодействия по внешнему цифровому интерфейсу с основной прецизионной бесплатформенной инерциальной навигационной системой БИНС на точных датчиках, расположенной в центре масс ЛА, измерительные оси которой точно совпадают с осями ЛА.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе калибровки трехкомпонентного магнитометра интегрированной системы резервных приборов, заключающемся в определении девиационных коэффициентов, характеризующих величину возмущающего магнитного поля, вместо значений, получаемых от инерциальных датчиков средней точности интегрированной системы резервных приборов, установленной на приборной доске ЛА, используются более точные значения углов крена, тангажа и магнитного курса, измеренные основной прецизионной системой на точных датчиках, измерительные оси которой точно совпадают с осями ЛА, которые также используются для последующей корректировки углов крена и тангажа интегрированной системы резервных приборов, и тем самым достигается более точное вычисление девиационных коэффициентов, позволяющих компенсировать возмущающее магнитное поле [4].
Существенным признаком предложенного способа калибровки трехкомпонентного магнитометра интегрированной системы резервных приборов является использование углов крена, тангажа и магнитного курса, измеренных основной прецизионной системой на точных датчиках, измерительные оси которой точно совпадают с осями ЛА, для вычисления девиационных коэффициентов в процессе калибровки трехкомпонентного магнитометра.
Предлагаемый способ реализуется следующим образом.
При калибровке трехкомпонентного магнитометра интегрированной системы резервных приборов, установленного на борту ЛА, производится оценка общего возмущающего магнитного поля, которое рассчитывается как векторная сумма составляющих магнитного поля Земли и возмущающих магнитных полей, вызванных наличием магнитомягких и магнитотвердых материалов или проводников с током в области установки трехкомпонентного магнитометра.
В память вычислительной машины записываются значения горизонтальной и вертикальной составляющих магнитного поля Земли, известные при стационарных наземных условиях в месте проведения девиационных работ.
В дальнейшем, в процессе полета ЛА по величине напряженностей магнитного поля, измеренных трехкомпонентным магнитометром интегрированной системы резервных приборов, и по информации об углах крена, тангажа и магнитного курса, измеренной основной прецизионной системой ЛА, вычисляются девиационные коэффициенты [4], позволяющие компенсировать возмущающее магнитное поле.
Коррекция информации, измеряемой интегрированной системы резервных приборов с помощью предлагаемого метода, осуществляется только в процессе выполнения девиационных работ и не влияет на автономность работы интегрированной системы резервных приборов во время полета ЛА.
Реализация предложенного способа повышает точность измерения курса ЛА.
Источники информации:
1. Заявка на патент Канады №2683254, кл. G01С 23/00, опубл. 17.04.2010 г.
2. Патент РФ №2386927, МПК G01C 21/00, публ. 10.12.2012 г.
3. Патент РФ №2469275, МПК G01С 23/00, публ. 10.12.2012 г. (прототип).
4. Юбилейная XV Санкт-Петербургская международная конференция по интегрированным навигационным системам. Сборник материалов. - СПб., 2008 г., стр. 263. Компенсация магнитной девиации интегрированной системы резервных приборов, В.М. Самойлов, Д.В. Свяжин (прототип).
Claims (1)
- Способ калибровки трехкомпонентного магнитометра интегрированной системы резервных приборов летательного аппарата (ЛА), заключающийся в определении девиационных коэффициентов, вычисляемых по величине напряженностей магнитного поля, измеренных трехкомпонентным магнитометром интегрированной системы резервных приборов во время полета, по информации о магнитном курсе, измеренной основной прецизионной системой ЛА во время полета, и по значениям горизонтальной и вертикальной составляющих магнитного поля Земли, известных при стационарных наземных условиях в месте проведения девиационных работ, отличающийся тем, что для вычисления коэффициентов калибровки магнитометра используется дополнительная информация об углах крена и тангажа, измеряемая основной прецизионной системой ЛА во время полета, которая также используется для последующей корректировки углов крена и тангажа интегрированной системы резервных приборов.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016151907A RU2660043C1 (ru) | 2016-12-28 | 2016-12-28 | Способ калибровки датчика магнитного поля интегрированной системы резервных приборов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016151907A RU2660043C1 (ru) | 2016-12-28 | 2016-12-28 | Способ калибровки датчика магнитного поля интегрированной системы резервных приборов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2660043C1 true RU2660043C1 (ru) | 2018-07-04 |
Family
ID=62815824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016151907A RU2660043C1 (ru) | 2016-12-28 | 2016-12-28 | Способ калибровки датчика магнитного поля интегрированной системы резервных приборов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2660043C1 (ru) |
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 (ru) * | 2006-04-03 | 2008-10-27 | ОАО "Ульяновское конструкторское бюро приборостроения" (ОАО "УКБП") | Интегрированная система резервных приборов для самолетов и вертолетов |
| RU2386927C1 (ru) * | 2009-01-26 | 2010-04-20 | Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА") | Интегрированная система резервных приборов |
| RU2469275C1 (ru) * | 2011-04-14 | 2012-12-10 | Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА") | Интегрированная система резервных приборов и способ калибровки в ней датчика магнитного поля |
-
2016
- 2016-12-28 RU RU2016151907A patent/RU2660043C1/ru 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 (ru) * | 2006-04-03 | 2008-10-27 | ОАО "Ульяновское конструкторское бюро приборостроения" (ОАО "УКБП") | Интегрированная система резервных приборов для самолетов и вертолетов |
| RU2386927C1 (ru) * | 2009-01-26 | 2010-04-20 | Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА") | Интегрированная система резервных приборов |
| RU2469275C1 (ru) * | 2011-04-14 | 2012-12-10 | Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА") | Интегрированная система резервных приборов и способ калибровки в ней датчика магнитного поля |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| БРАСЛАВСКИЙ Д.А. и др. Авиационные приборы. - М.: Машиностроение, 1964, с.483-486. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6831895B2 (ja) | 機首方位参照システムにおける軟鉄磁気妨害の補償方法とシステム | |
| US10139233B2 (en) | Method and system for compensating for soft iron magnetic disturbances in multiple heading reference systems | |
| US6842991B2 (en) | Gyro aided magnetic compass | |
| RU2386927C1 (ru) | Интегрированная система резервных приборов | |
| CN103162677B (zh) | 一种数字地质罗盘仪及地质体产状的测量方法 | |
| CN110044378A (zh) | 一种用于水下深潜器的光纤捷联惯性导航高精度定位系统及方法 | |
| US10488432B2 (en) | Systems and methods for compensating for the absence of a sensor measurement in a heading reference system | |
| JP6983565B2 (ja) | 乗物の機首方位基準システムにおける軟鉄磁気擾乱を補償するための方法とシステム | |
| EP3214404B1 (en) | Systems and methods for calibrating and adjusting a heading reference system | |
| CN201242443Y (zh) | 飞机磁罗盘校准仪 | |
| RU2548115C1 (ru) | Безплатформенный навигационный комплекс с инерциальной системой ориентации на "грубых" чувствительных элементах и способ коррекции его инерциальных датчиков | |
| RU2469275C1 (ru) | Интегрированная система резервных приборов и способ калибровки в ней датчика магнитного поля | |
| WO2010030565A1 (en) | Magnetic sensing device for navigation and detecting inclination | |
| RU2660043C1 (ru) | Способ калибровки датчика магнитного поля интегрированной системы резервных приборов | |
| JP3774753B2 (ja) | 校正パラメータの決定のための方法 | |
| RU2593424C1 (ru) | Интегрированная система резервных приборов и способ калибровки датчика магнитного поля интегрированной системы резервных приборов | |
| RU2606712C2 (ru) | Интегрированная система резервных приборов | |
| RU2656954C1 (ru) | Интегрированная система резервных приборов | |
| RU2688900C1 (ru) | Способ измерения магнитного курса судна в высоких широтах и устройство для его реализации | |
| US11333498B2 (en) | Magnetic compass compensation | |
| JP2013117442A (ja) | 方位誤差補償装置、方位誤差補償方法、方位誤差補償プログラム、誤差角度補償装置、３軸磁気センサ及びセンサモジュール | |
| Atamanov et al. | Application of inertial technique for railway track measurements | |
| JPS61246616A (ja) | 推測航法装置 | |
| Chen | The Design of INS under PBN | |
| UA75913C2 (en) | Method for determining the vertical at a movable object |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191229 |