RU2718691C1 - Способ определения динамической погрешности магнитного компаса, вызванной качкой, и устройство для его реализации - Google Patents
Способ определения динамической погрешности магнитного компаса, вызванной качкой, и устройство для его реализации Download PDFInfo
- Publication number
- RU2718691C1 RU2718691C1 RU2019124168A RU2019124168A RU2718691C1 RU 2718691 C1 RU2718691 C1 RU 2718691C1 RU 2019124168 A RU2019124168 A RU 2019124168A RU 2019124168 A RU2019124168 A RU 2019124168A RU 2718691 C1 RU2718691 C1 RU 2718691C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic
- dynamic error
- magnetic compass
- compass
- rolling
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D3/00—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения значения динамической погрешности магнитного компаса (МК). Способ определения динамической погрешности магнитного компаса, вызванной качкой, заключается в том, что качка воспроизводится в заданном спектре частот, при этом на котелок компаса дополнительно воздействует магнитное поле с задаваемыми вектором и напряженностью, наиболее приближенными к условиям эксплуатации, для определения динамической погрешности задается одноосная качка карданова подвеса с котелком магнитного компаса, а значение динамической погрешности определяется расчетом значения среднеквадратического отклонения переменной составляющей отклонений магнитного курса от первоначально заданного положения. Технический результат – определение значения среднеквадратического отклонения (СКО) динамической погрешности измерения магнитного курса с помощью МК, работающего в условиях одноосной качки при воздействии магнитного поля с заданными параметрами. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения значения динамической погрешности магнитного компаса (далее - МК), вызванной качкой, при его лабораторных испытаниях, воспроизводящих режимы, приближенные к условиям эксплуатации.
Известно устройство для оценки динамических погрешностей малогабаритных инерциальных систем [Патент РФ №2554631]. Стенд предназначен для выработки угловых колебаний в двух плоскостях, изменяющихся по гармоническому закону в расширенном частотном диапазоне. Он представляет собой раскачивающуюся в двух плоскостях платформу, установленную на крестообразном подвесе. Система управления позволяет с помощью управляющего компьютера и установленного на нем программного обеспечения управлять режимами работы стенда. Недостаток указанного устройства заключается в том, что стенд воспроизводит только угловые колебания, без дополнительного воздействия на испытываемый прибор магнитного поля, кроме того он не может воспроизводить угловые колебания в заданном спектре частот.
Известен способ определения динамических погрешностей микромеханических инерциальных датчиков и модулей на их основе [Патент РФ №2546983; Д.Г. Грязин, О.О. Величко. Оценка характеристик микромеханических датчиков и модулей при их групповом изготовлении. Метод и его техническая реализация // Нано- и микросистемная техника. - 2015, №5(178), С. 37-44]. Исследуемый датчик или модуль устанавливается на стенд, способный воспроизводить колебания в заданном спектре частот, охватывающем весь частотный диапазон работы исследуемого объекта. При этом стендом задаются колебания со спектром частот, соответствующим конкретным условиям эксплуатации, и производится запись данных от стенда и характеристик, воспроизводимых датчиком или модулем. Полученные данные с помощью преобразования Фурье переводятся в частотную область для вычисления спектральной плотности мощности сигналов. Спектры входного сигнала со стенда и выходного сигнала датчика или модуля сравниваются для определения значения СКО динамической погрешности датчика или модуля во всем частотном диапазоне его работы.
Данный способ принят за прототип предлагаемого изобретения.
Указанный прототип позволяет воспроизводить колебания платформы со спектром частот, соответствующим спектру качки судна, однако не предназначен для работы с МК, так как не имеет соответствующего подвеса и использует привод постоянного тока. Кроме того он не позволяет имитировать воздействие магнитного поля с заданными параметрами на котелок МК. Воздействие магнитного поля является особенно важным для оценки динамической погрешности МК в высоких широтах при воздействии на МК малого значения горизонтальной и большого значения вертикальной составляющих магнитного поля Земли. Следовательно, прототип не позволяет воспроизводить условия, приближенные к реальным условиям эксплуатации МК, и, соответственно, определять погрешность измерения магнитного курса на качке при работе в условиях магнитного поля с заданными параметрами.
Решаемая техническая проблема - совершенствование стендового оборудования для определения динамической погрешности МК, вызванной качкой по одной оси.
Достигаемый технический результат - определение значения СКО динамической погрешности измерения магнитного курса с помощью МК, работающего в условиях одноосной качки при воздействии магнитного поля с заданными параметрами.
Технический результат достигается следующим образом.
Исследуемый МК устанавливается на стенд, способный воспроизводить колебания в спектре частот в условиях магнитного поля с заданными параметрами. Угловые одноосные колебания задаются со спектром, соответствующим условиям эксплуатации, а направление вектора и значение напряженности магнитного поля соответствуют выбранным координатам места судна. Производится запись показаний МК, которые представляют собой совокупность постоянного сигнала магнитного курса и переменного значения погрешности. Эти данные могут быть получены как от датчика магнитного курса МК, предназначенного для дистанционной передачи курса, так и от специально устанавливаемых для эксперимента средств, например телекамеры. При этом угол курса не изменяется, а девиация от металлических частей стенда отсутствует. По переменной составляющей записанной реализации от МК определяется среднеквадратическое значение погрешности σ, а также и значение ее дисперсии D=σ2.
Таким образом, предлагаемый способ заключается в следующем:
1. Котелок МК устанавливается в стенд для воспроизведения реальных условий эксплуатации прибора.
2. Задается вектор магнитного поля, необходимой напряженности и направления.
3. Воспроизводятся одноосные колебания со спектром, соответствующим качке реального судна на заданном волнении.
4. От МК записывается реализация измеренных во времени значений магнитного курса.
5. По переменной составляющей записанной реализации с помощью компьютерной программы определяется среднеквадратическое значение погрешности σ, а также и значение ее дисперсии D=σ2.
На фиг. 1 показано устройство для реализации заявляемого способа, на котором 1 - двухстепенной карданов подвес (далее подвес), внешнее кольцо которого совершает угловые колебания. На внутреннем кольце подвеса закреплен котелок МК 2. Угловые колебания внешнего кольца производятся в заданном спектре частот с помощью привода переменного тока 3, управляемого от блока управления персональным компьютером. Необходимая напряженность постоянного магнитного поля и его вектор, соответствующие широте места судна задаются полем от двух пар катушек 4-5 и 6-7, расположенных симметрично, относительно карданова подвеса котелка МК - 2. Указанные катушки связаны с управляемым источником тока. Значения курса, во время режима измерений, снимаются со штатного датчика магнитного курса компаса, установленного в его котелке и предназначенного для дистанционной передачи сигнала курса.
Задание колебаний в спектре частот при воздействии магнитного поля с заданными параметрами позволяет сократить время и повысить достоверность определения динамической погрешности МК применительно к конкретным условиям его эксплуатации.
Экспериментальные исследования способа и устройства производились с использованием котелка МК "Азимут КМ-05Д", который был установлен в стенд. При воспроизведении случайной качки со спектром, включающим диапазон периодов от 6 до 15 секунд. с амплитудой до ±22,5°, при значении горизонтальной составляющей магнитного поля Н=7,96 А/м, что может соответствовать широте 72°N значение σ составило 0,66°, а при значении Н=2,39 А/м - σ=3,3°, что может соответствовать широте от 77 до 87°N. Указанные полученные значения СКО соответствует расчетным значениям этой погрешности.
Таким образом, заявленный технический результат считается достигнутым.
Claims (2)
1. Способ определения динамической погрешности магнитного компаса, вызванной качкой, заключающийся в том, что качка воспроизводится в заданном спектре частот, отличающийся тем, что на котелок компаса дополнительно воздействует магнитное поле с задаваемыми вектором и напряженностью, наиболее приближенными к условиям эксплуатации, для определения динамической погрешности задается одноосная качка карданова подвеса с котелком магнитного компаса, а значение динамической погрешности определяется расчетом значения среднеквадратического отклонения переменной составляющей отклонений магнитного курса от первоначально заданного положения.
2. Устройство для реализации способа определения динамической погрешности магнитного компаса, содержащее котелок магнитного компаса, установленный в двухосном кардановом подвесе, отличающееся тем, что внешнее кольцо карданова подвеса разворачивается с помощью управляемого от компьютера привода переменного тока и совершает угловые колебания в заданном спектре частот, а воспроизведение вектора постоянного магнитного поля с необходимой напряженностью производится с помощью поля, генерируемого двумя парами катушек, расположенных симметрично относительно карданова подвеса котелка магнитного компаса и связанных с управляемым источником тока, при этом показания курса снимаются со штатного датчика магнитного компаса, предназначенного для дистанционной передачи курса.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019124168A RU2718691C1 (ru) | 2019-07-25 | 2019-07-25 | Способ определения динамической погрешности магнитного компаса, вызванной качкой, и устройство для его реализации |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019124168A RU2718691C1 (ru) | 2019-07-25 | 2019-07-25 | Способ определения динамической погрешности магнитного компаса, вызванной качкой, и устройство для его реализации |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2718691C1 true RU2718691C1 (ru) | 2020-04-13 |
Family
ID=70277801
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019124168A RU2718691C1 (ru) | 2019-07-25 | 2019-07-25 | Способ определения динамической погрешности магнитного компаса, вызванной качкой, и устройство для его реализации |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2718691C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2757536C1 (ru) * | 2021-04-19 | 2021-10-18 | Акционерное общество «Концерн «Центральный научно-исследовательский институт «Электроприбор» | Одноосный стенд для оценки амплитудно-частотной характеристики системы коррекции магнитного компаса |
RU2763685C1 (ru) * | 2021-04-19 | 2021-12-30 | Акционерное общество «Концерн «Центральный научно-исследовательский институт «Электроприбор» | Способ измерения магнитного курса судна в высоких широтах |
RU2763685C9 (ru) * | 2021-04-19 | 2022-09-07 | Акционерное общество «Концерн «Центральный научно-исследовательский институт «Электроприбор» | Способ измерения магнитного курса судна в высоких широтах |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3522723A (en) * | 1968-03-29 | 1970-08-04 | Sperry Rand Corp | Apparatus and method for calibrating magnetic compasses |
SU956985A1 (ru) * | 1980-10-10 | 1982-09-07 | Предприятие П/Я В-8624 | Способ измерени погрешности магнитного компаса при качке |
US5566462A (en) * | 1994-09-15 | 1996-10-22 | Ruston; Fredun | True magnetic compass |
RU2442961C1 (ru) * | 2010-06-11 | 2012-02-20 | ОАО (открытое акционерное общество) "Штурмаские приборы" | Способ уничтожения полукруговой девиации на одном магнитном курсе |
RU2546983C2 (ru) * | 2013-08-21 | 2015-04-10 | Открытое акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" | Способ определения динамических погрешностей микромеханических инерциальных датчиков и инерциальных измерительных модулей на их основе |
-
2019
- 2019-07-25 RU RU2019124168A patent/RU2718691C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3522723A (en) * | 1968-03-29 | 1970-08-04 | Sperry Rand Corp | Apparatus and method for calibrating magnetic compasses |
SU956985A1 (ru) * | 1980-10-10 | 1982-09-07 | Предприятие П/Я В-8624 | Способ измерени погрешности магнитного компаса при качке |
US5566462A (en) * | 1994-09-15 | 1996-10-22 | Ruston; Fredun | True magnetic compass |
RU2442961C1 (ru) * | 2010-06-11 | 2012-02-20 | ОАО (открытое акционерное общество) "Штурмаские приборы" | Способ уничтожения полукруговой девиации на одном магнитном курсе |
RU2546983C2 (ru) * | 2013-08-21 | 2015-04-10 | Открытое акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" | Способ определения динамических погрешностей микромеханических инерциальных датчиков и инерциальных измерительных модулей на их основе |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2757536C1 (ru) * | 2021-04-19 | 2021-10-18 | Акционерное общество «Концерн «Центральный научно-исследовательский институт «Электроприбор» | Одноосный стенд для оценки амплитудно-частотной характеристики системы коррекции магнитного компаса |
RU2763685C1 (ru) * | 2021-04-19 | 2021-12-30 | Акционерное общество «Концерн «Центральный научно-исследовательский институт «Электроприбор» | Способ измерения магнитного курса судна в высоких широтах |
RU2763685C9 (ru) * | 2021-04-19 | 2022-09-07 | Акционерное общество «Концерн «Центральный научно-исследовательский институт «Электроприбор» | Способ измерения магнитного курса судна в высоких широтах |
RU2783479C1 (ru) * | 2022-03-05 | 2022-11-14 | Акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" | Способ определения динамической погрешности магнитного компаса с системой коррекции от качки и устройство для его реализации |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Feldbusch et al. | Vibration analysis using mobile devices (smartphones or tablets) | |
US20170003176A1 (en) | Environmental parameter sensor | |
RU2718691C1 (ru) | Способ определения динамической погрешности магнитного компаса, вызванной качкой, и устройство для его реализации | |
CN111025032B (zh) | 一种基于升空平台的天线波束测量系统及方法 | |
RU2014153500A (ru) | Контроль качества для широкополосных свип-сигналов | |
JP5680476B2 (ja) | 構造物の振動及び寸法の非接触計測による測定方法及びその測定装置 | |
RU2488137C2 (ru) | Способ комплексирования сигналов пеленгования объекта визирования инерциального и радиолокационного дискриминаторов и система для его осуществления | |
Hadi et al. | Experimental measurement of floating structure motion response based on the low-cost microcontroller in towing tank laboratory | |
Gryazin et al. | The method for estimating the dynamic error of sensors and modules under their operating conditions and its application | |
RU2783479C1 (ru) | Способ определения динамической погрешности магнитного компаса с системой коррекции от качки и устройство для его реализации | |
Kop’ev et al. | On determining the acoustic properties of main helicopter rotor models on an open test bench | |
CN208567980U (zh) | 一种定位隧道掌子面几何及地学信息的综合分析仪 | |
CN115183861A (zh) | Mhd微角振动传感器的动态自噪声测量方法和系统 | |
CN103217272A (zh) | 用光学传递函数测量光电平台运动成像质量退化的方法 | |
CN109029586A (zh) | 一种定位隧道掌子面几何及地学信息的综合分析仪 | |
RU2546983C2 (ru) | Способ определения динамических погрешностей микромеханических инерциальных датчиков и инерциальных измерительных модулей на их основе | |
RU2757536C1 (ru) | Одноосный стенд для оценки амплитудно-частотной характеристики системы коррекции магнитного компаса | |
RU2688834C2 (ru) | Способ определения дисбаланса масс полусферического резонатора твердотельного волнового гироскопа | |
Kunkemöller et al. | Synthesis of room impulse responses for variable source characteristics | |
RU2644614C1 (ru) | Способ определения дисперсии погрешности измерения двухмерного спектра волнения инерциальным измерительным модулем волномерного буя и устройство для его реализации | |
RU2013146863A (ru) | Способ калибровки бесплатформенной инерциальной навигационной системы | |
RU2748030C1 (ru) | Способ оценки систематических дрейфов трехосного лазерного гироскопа с виброподставкой | |
Giménez et al. | Visualizing acoustical beats with a smartphones | |
Gryazin et al. | Spectral Methods for Estimating the Dynamic Error of Navigation Devices | |
RU2709100C1 (ru) | Способ определения местоположения подводного объекта |