RU2757536C1 - Одноосный стенд для оценки амплитудно-частотной характеристики системы коррекции магнитного компаса - Google Patents
Одноосный стенд для оценки амплитудно-частотной характеристики системы коррекции магнитного компаса Download PDFInfo
- Publication number
- RU2757536C1 RU2757536C1 RU2021110967A RU2021110967A RU2757536C1 RU 2757536 C1 RU2757536 C1 RU 2757536C1 RU 2021110967 A RU2021110967 A RU 2021110967A RU 2021110967 A RU2021110967 A RU 2021110967A RU 2757536 C1 RU2757536 C1 RU 2757536C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stand
- correction system
- additional
- platform
- frequency response
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M1/00—Testing static or dynamic balance of machines or structures
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области приборостроения. Одноосный стенд для оценки амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) системы коррекции магнитного компаса (МК) характеризуется тем, что ось разворота картушки МК расположена на плече относительно оси вращения платформы таким образом, что при развороте платформы котелок приближается к одному из двух постоянных магнитов, при этом каждый из которых закреплён неподвижно и прикладывает дополнительный магнитный момент к магнитной системе картушки МК, что приводит к её дополнительному развороту, пропорциональному креновой погрешности, по информации от датчика угла стенда и датчика угла разворота картушки МК, при колебаниях рыскания на задаваемых частотах, осуществляется расчёт АЧХ системы коррекции, компенсирующей дополнительную погрешность МК, вызванную качкой. Технический результат – оценка степени подавления дополнительной погрешности МК, вызванной рысканием объекта с разной частотой, с помощью системы коррекции МК, характеризуемой её АЧХ. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области приборостроения, в частности к испытательному оборудованию, и может быть использовано для оценки амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) системы коррекции магнитных компасов (далее – МК), при их испытаниях.
Известен класс устройств – качающейся платформы с одной или несколькими степенями свободы, позволяющие воспроизводить угловые колебания и предназначенные для оценки погрешностей гироскопических приборов [Д. М. Калихман. Прецизионные управляемые стенды для динамических испытаний гироскопических приборов // СПб.: ГНЦ РФ ЦНИИ "Электроприбор", 2008].
Наиболее близким по технической сущности является стенд угловых колебаний, предназначенный для градуирования, калибровки и проверки датчиков угловых скоростей и ускорений [авторское свидетельство СССР № 1752446], имеющий одну вращательную степень свободы и воспроизводящий угловые колебания, закон изменения которых близок к закону углового рыскания объекта.
Данное устройство принято за прототип предлагаемого изобретения.
К недостаткам прототипа, не позволяющим его использовать для оценки АЧХ систем коррекции МК, описанных, например, в [патент РФ № 2688900], относится невозможность выработки дополнительного к существующему на данной широте магнитного момента на картушке компаса, характеризующего изменение креновой погрешности МК, вызванной качкой объекта.
Решаемая техническая проблема – совершенствование стендового оборудования, позволяющего оценить АЧХ системы коррекции МК.
Достигаемый технический результат – оценка степени подавления дополнительной погрешности МК, вызванной рысканием объекта с разной частотой, с помощью системы коррекции МК, характеризуемой её АЧХ.
Технический результат достигается использованием специализированного одноосного стенда с вертикальной осью вращения, состоящего из привода переменного тока, платформы для монтажа котелка МК и двух постоянных магнитов, расположенных на некотором расстоянии от оси вращения.
Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что в одноосном стенде для оценки АЧХ системы коррекции МК, состоящим из платформы, которая воспроизводит углы рыскания и на которую устанавливается котелок МК с датчиком угла разворота картушки с магнитной системой, ось разворота картушки с магнитной системой МК расположена на плече относительно оси вращения платформы таким образом, что при развороте платформы котелок приближается к одному из двух постоянных магнитов, закреплённого неподвижно и прикладывающего дополнительный магнитный момент к магнитной системе картушки МК. Это приводит к её дополнительному развороту, имитирующему влияние креновой погрешности, что позволяет при дальнейшей обработке информации от датчика угла стенда и датчика угла разворота картушки МК оценить АЧХ системы коррекции, компенсирующей дополнительную погрешность МК, вызванной качкой.
На фиг. 1 представлены одноосный стенд с установленным на нем МК, состоящим из котелка с чувствительной подвижной магнитной системой (далее – магнитная система), установленной на картушке. На фиг. 1 приведены обозначения:
1 – котелок МК,
2 – картушка МК с чувствительной подвижной магнитной системой,
3 – датчик угла картушки,
4 – прибор управления МК,
5 – платформа одноосного стенда,
6 – привод переменного тока,
7, 8 – постоянные магниты,
9 – датчик угла одноосного стенда,
10 – персональный компьютер,
ϕ – угол рыскания стенда,
ϕМК – сигнал МК на выходе системы коррекции прибора управления МК.
Функционирование предлагаемого стенда осуществляется следующим образом.
Угол поворота картушки 2 измеряется датчиком угла 3 картушки и передаётся на прибор управления 4, реализующий систему коррекции, подавляющую погрешность вызванную качкой объекта, например, из [патент РФ №2688900] и оснащённый индикатором откорректированного курса (на фиг.1 не приведен). Стенд состоит из платформы 5, совершающей угловые колебания с частотой рыскания, задаваемые с помощью привода переменного тока 6. На платформе 5 на некотором плече l, относительно оси вращения платформы 5, установлен котелок 1. При этом на неподвижной части стенда установлены постоянные магниты 7 и 8, которые формируют на чувствительной подвижной магнитной системе картушки 2 дополнительный магнитный момент, имитирующий изменяющуюся креновую погрешность МК, обусловленную его качкой.
При развороте стенда на угол рыскания ϕ, измеряемый датчиком угла стенда 9, котелок 1 приближается к одному из постоянных магнитов, в результате чего чувствительная подвижная магнитная система картушки 2 разворачивается на угол
ϕК = ϕ + Δϕ, где Δϕ – угол отклонения магнитной системы, обусловленный действием постоянных магнитов 7 и 8 и пропорциональный погрешности МК от качки. В том случае, если задать изменение углов рыскания ϕ стенда с частотой ω, то при угловых колебаниях стенда датчик угла 3 картушки будет вырабатывать сигнал ϕК(ω) с дополнительно сформированной погрешностью Δϕ(ω), возникающей из-за качки судна на заданной частоте. При этом значение этой погрешности в зависимости от частоты Δϕ(ω) = ϕК(ω) – ϕ(ω), где ϕК(ω) – угол разворота картушки МК в зависимости от частот, ϕ(ω) – угол рыскания стенда на последовательно задаваемых частотах, получаемые с персонального компьютера. АЧХ системы коррекции магнитного компаса будет определять степень подавления дополнительной погрешности МК, вызванной Δϕ. Здесь ϕМК(ω) – сигнал МК с выхода системы коррекции, установленной в приборе управления МК 4, подаваемый на персональный компьютер 10. На этот же компьютер подаётся и сигнал ϕ от датчика угла стенда. Персональный компьютер производит расчёт АЧХ системы коррекции, характеризующей степень подавления погрешности от качки.
ϕК = ϕ + Δϕ, где Δϕ – угол отклонения магнитной системы, обусловленный действием постоянных магнитов 7 и 8 и пропорциональный погрешности МК от качки. В том случае, если задать изменение углов рыскания ϕ стенда с частотой ω, то при угловых колебаниях стенда датчик угла 3 картушки будет вырабатывать сигнал ϕК(ω) с дополнительно сформированной погрешностью Δϕ(ω), возникающей из-за качки судна на заданной частоте. При этом значение этой погрешности в зависимости от частоты Δϕ(ω) = ϕК(ω) – ϕ(ω), где ϕК(ω) – угол разворота картушки МК в зависимости от частот, ϕ(ω) – угол рыскания стенда на последовательно задаваемых частотах, получаемые с персонального компьютера. АЧХ системы коррекции магнитного компаса
Экспериментальные исследования устройства производились с использованием МК "Азимут КМ-05Д", котелок которого был установлен на платформу одноосного стенда. При воспроизведении стендом углов рыскания с амплитудой 10º в диапазоне периодов
от 3 до 140 секунд значение характеристики составило от 1,01 до 0,925, что соответствует расчетному значению. Таким образом, заявленный технический результат считается достигнутым.
от 3 до 140 секунд значение характеристики
Claims (1)
- Одноосный стенд для оценки амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) системы коррекции магнитного компаса (МК), содержащий платформу, которая воспроизводит углы рыскания на задаваемых последовательно частотах и на которую устанавливается котелок МК с датчиком угла разворота картушки с магнитной системой, отличающийся тем, что ось разворота картушки МК расположена на плече относительно оси вращения платформы таким образом, что при развороте платформы котелок приближается к одному из двух постоянных магнитов, при этом каждый из которых закреплён неподвижно и прикладывает дополнительный магнитный момент к магнитной системе картушки МК, что приводит к её дополнительному развороту, пропорциональному креновой погрешности, по информации от датчика угла стенда и датчика угла разворота картушки МК, при колебаниях рыскания на задаваемых частотах, осуществляется расчёт АЧХ системы коррекции, компенсирующей дополнительную погрешность МК, вызванную качкой.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021110967A RU2757536C1 (ru) | 2021-04-19 | 2021-04-19 | Одноосный стенд для оценки амплитудно-частотной характеристики системы коррекции магнитного компаса |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021110967A RU2757536C1 (ru) | 2021-04-19 | 2021-04-19 | Одноосный стенд для оценки амплитудно-частотной характеристики системы коррекции магнитного компаса |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2757536C1 true RU2757536C1 (ru) | 2021-10-18 |
Family
ID=78286556
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021110967A RU2757536C1 (ru) | 2021-04-19 | 2021-04-19 | Одноосный стенд для оценки амплитудно-частотной характеристики системы коррекции магнитного компаса |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2757536C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3597089A (en) * | 1968-06-13 | 1971-08-03 | Barr & Stroud Ltd | Test table for a magnetic compass |
DD231635A1 (de) * | 1984-12-18 | 1986-01-02 | Schiffselektronik Veb | Pruefanordnung fuer magnetkompasse |
SU1752446A1 (ru) * | 1990-01-18 | 1992-08-07 | Казанский Авиационный Институт Им.А.Н.Туполева | Стенд угловых колебаний |
RU2718691C1 (ru) * | 2019-07-25 | 2020-04-13 | Акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" | Способ определения динамической погрешности магнитного компаса, вызванной качкой, и устройство для его реализации |
-
2021
- 2021-04-19 RU RU2021110967A patent/RU2757536C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3597089A (en) * | 1968-06-13 | 1971-08-03 | Barr & Stroud Ltd | Test table for a magnetic compass |
DD231635A1 (de) * | 1984-12-18 | 1986-01-02 | Schiffselektronik Veb | Pruefanordnung fuer magnetkompasse |
SU1752446A1 (ru) * | 1990-01-18 | 1992-08-07 | Казанский Авиационный Институт Им.А.Н.Туполева | Стенд угловых колебаний |
RU2718691C1 (ru) * | 2019-07-25 | 2020-04-13 | Акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" | Способ определения динамической погрешности магнитного компаса, вызванной качкой, и устройство для его реализации |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Seel et al. | Eliminating the effect of magnetic disturbances on the inclination estimates of inertial sensors | |
Unsal et al. | Estimation of deterministic and stochastic IMU error parameters | |
US5606124A (en) | Apparatus and method for determining the gravitational orientation of a well logging instrument | |
US4472884A (en) | Borehole azimuth determination using magnetic field sensor | |
US9316664B2 (en) | High frequency disturbance detection and compensation | |
US10310132B2 (en) | Absolute vector gravimeter and methods of measuring an absolute gravity vector | |
Akeila et al. | Smart pebble for monitoring riverbed sediment transport | |
RU2272995C1 (ru) | Способ выработки навигационных параметров и вертикали места (варианты) | |
RU2757536C1 (ru) | Одноосный стенд для оценки амплитудно-частотной характеристики системы коррекции магнитного компаса | |
RU2509289C2 (ru) | Азимутальная ориентация платформы трехосного гиростабилизатора по приращениям угла прецессии гироблока | |
CN108196092A (zh) | 离心机工作半径标定方法、系统以及加速度计校准方法 | |
JPH11132836A (ja) | 動揺補正装置を備えた重量計測装置 | |
Pettersson | Extended kalman filter for robust uav attitude estimation | |
US11371848B2 (en) | Method for characterising an inertial measurement unit | |
Pei et al. | In-flight alignment using filter for strapdown INS on aircraft | |
RU2386107C1 (ru) | Автономный способ определения начальной ориентации приборной системы координат бесплатформенного инерциального блока управляемого объекта относительно базовой системы координат | |
Gryazin et al. | The method for estimating the dynamic error of sensors and modules under their operating conditions and its application | |
KR880000774A (ko) | 스트랩다운 자이로스코프(Strap-down Gyroscope)를 사용하여 방위각을 빨리 측정하기 위한 방법과 장치 | |
Dosch et al. | Automated testing of accelerometer transverse sensitivity | |
RU2302009C1 (ru) | Устройство для измерения вектора линейного ускорения | |
RU2779274C1 (ru) | Способ измерения ошибок начальной выставки инерциальной навигационной системы без привязки к внешним ориентирам | |
RU2649063C1 (ru) | Способ определения азимута платформы трёхосного гиростабилизатора по отклонению угла поворота гироскопа от расчётного значения | |
RU2766833C1 (ru) | Способ измерения параметров угловой скорости и ускорения микромеханическими гироскопами и акселерометрами | |
JP4256227B2 (ja) | 傾斜角検出装置 | |
Morozov et al. | Methodology for Determining the Delays in Sensor Measurements in Navigation Systems |