SU671477A1

SU671477A1 - Gyroscopic device for indicating true vertical

Info

Publication number: SU671477A1
Application number: SU772488016A
Authority: SU
Inventors: В.К. Карпов; В.И. Родионов; О.Г. Корякин
Original assignee: Тульский Политехнический Институт
Priority date: 1977-05-16
Filing date: 1977-05-16
Publication date: 1988-07-15

Abstract

ГИРОСКОПИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ИВДИКАЩИ ИСТИННОЙ ВЕРТИКАЛИ, содержащее гироскоп и датчик вертикали ма тникового типа, установленный гори- .зонтально, отличающеес тем, что, с целью повышени точности , индикации истинной вертикали, по каждой из горизонтальных осей дополнительно установлен параллельно перво~ му идентичный датчик вертикали, при этом датчики вертикали наклонены относительно плоскости горизонта на углы, равные по величине зоне нечув-г ствительности датчика вертикали.Ц S(Лсь•*sl•4^•^ •ЧGYROSCOPIC DEVICE OF THE IMPENDANT TRUE VERTICAL, containing a gyroscope and a vertical type sensor, mounted horizontally, characterized in that, in order to improve the accuracy of the true vertical display, an identical identical vertical sensor is additionally installed along each of the horizontal axes. at the same time, the vertical sensors are inclined relative to the horizon plane by angles equal in magnitude to the inactivity zone of the vertical sensor. Ц S (Лс • * sl • 4 ^ • ^ • Ч

Description

Изобретение относитс к области приборостроени , а более конкретно к гироскопическим устройствам, предназначенным дл индикации истинной вертикали на судах, самолетах и других подвижных объектах.The invention relates to the field of instrumentation, and more specifically to gyroscopic devices designed to indicate the true vertical on ships, airplanes and other moving objects.

Известны гироскопические устройства дл индикации вертикали в географической системе координат, представл ющие собой либо гироскрп со смещенным центром т жести (гирома тник ), либо астатический гироскоп, корректируемый в плоскости местного горизонта от устройств, регистрирующих истинную вертикаль с помощью оптических или радио лучей, физических ма тников и т.п., либо вычисл ющих истинную вертикаль по навигационным параметрам объекта в счетно-решающем устройстве (СРУ).Gyroscopic devices for indicating the vertical in a geographic coordinate system are known, which are either gyroscopes with an offset center of gravity (gyro tnik) or an astatic gyroscope corrected in the plane of the local horizon from devices recording the true vertical using optical or radio beams, physical tnik, etc., or those calculating the true vertical from the navigation parameters of the object in the calculating device (CLE).

В св зи с тем, что гирома тники дают большие погрешности при перегрузках , применение их ограничено на высокоманевренных объектах. Применение же оптических и радио датчиков, а также СРУ ведет к увеличению стоимости гироскопического устройства.Due to the fact that gyroscopes give large errors during overloads, their use is limited to highly maneuverable objects. The use of optical and radio sensors, as well as self-switching sensors, leads to an increase in the cost of a gyroscopic device.

Указа,нные недостатки устранены в гироскопических устройствах с коррек цией относительно плоскости горизонта от датчика вертикали ма тникового типа (физического ма тника).The indicated deficiencies are eliminated in gyroscopic devices with correction relative to the plane of the horizon from a vertical type sensor (physical model).

Известньш гировертикали имеют астатический гироскоп, заключенный в карданном подвесе, корректируемьй от датчика вертикали ма тникового типа.The known gyrovertices have an astatic gyro enclosed in a gimbal gimbal, corrected from a vertical type sensor.

Контактна характеристика таких датчиков имеет зону нечувствительности , следовательно, гироскопические устройства под действием моментов коррекции движутс с некоторой угловой скоростью за пределами этой зоны а внутри области нечувствительности коррекции движение гировертикали прекращаетс . Таким образом, точность установки вершинь гировертикали (оси ротора ее гироскопа) всецело будет определ тьс указанной областью нечувствительности датчика вертикали. The contact characteristic of such sensors has a dead zone, therefore, the gyroscopic devices, under the action of correction points, move with a certain angular velocity outside this zone and within the deadband of the correction the movement of the vertical gyro stops. Thus, the accuracy of installation of the vertex of the vertical axis (the axis of the rotor of its gyroscope) will be determined entirely by the specified deadband of the vertical sensor.

Целью насто щего изобретени вл етс повышение точности гироскопического устройства дл индикации вертикали ..The purpose of the present invention is to improve the accuracy of the gyroscopic device for indicating the vertical.

Указанна цель достигаетс тем, чт устранение зоны нечувствительности коррекции по каждой из горизонтальны осей гировертикали обеспечиваетс , введением второго идентичного датчика вертикали. При этом датчики соединены параллельно и наклонены относительно плоскости горизонта в противоположные стороны на углы, равные по величине зоне нечувствительности датчика . Таким образом, статические характеристики датчиков вертикали смещаютс относительно начала координат на углы, равные величине зоны нечувствительности датчиков, а эквивалентна статическа характеристика двух датчиков вертикали, включенных параллельно и повернутых относительно плоскости горизонта не имеет зоны нечувствительности .This goal is achieved so that the correction of the dead zone of the correction along each of the horizontal axes of the vertical axis is ensured by introducing a second identical vertical sensor. In this case, the sensors are connected in parallel and inclined relative to the plane of the horizon in opposite directions at angles equal in size to the insensitivity zone of the sensor. Thus, the static characteristics of the vertical sensors are shifted relative to the origin of coordinates by angles equal to the dead zone of the sensors, and the equivalent static characteristic of two vertical sensors connected in parallel and rotated relative to the horizon plane does not have a dead zone.

На чертеже изображено гироскопическое устройство дл индикации инстинной вертикали, корпус которого условно не показан.The drawing shows a gyroscopic device for indicating an instinctive vertical, the casing of which is conventionally not shown.

Гироскопическое устройство имеет гироскоп 1, заключенный в карданную рамку 2, корректируемый относительно плоскости горизонта датчиками вертикали 3 и 4, помещенных в карданном держателе 5, позвол кнцим при помощи микрометрических винтов 6 располагать датчики под разными углами относи- тельно плоскости горизонта. Датчики моментов 7 и 8, управл емые соответственно от датчиков вертикали 3 и 4, создают необходимые корректирукмцие моменты дл приведени главной оси гироскопа в вертикаль.The gyroscopic device has a gyroscope 1 enclosed in a gimbal frame 2, corrected relative to the plane of the horizon by sensors of vertical 3 and 4 placed in the cardan holder 5, allowing the sensor to position the sensors at different angles relative to the plane of the horizon using micrometric screws 6. Moment sensors 7 and 8, controlled respectively from vertical sensors 3 and 4, create the necessary correction points to bring the main axis of the gyroscope into a vertical.

Эквивалентна статиг4еска характеристика выгодного отличаетс от статической характеристики одного датчика вертикали не только отсутствием зоны нечувствительности, но и увеличением примерно в два раза уровн выходного сигнала.The equivalent statistical characteristic of the advantageous differs from the static characteristic of a single vertical sensor not only by the absence of a dead zone, but also by an increase of about two times the output signal level.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При отклонении главной оси гироскопа Х-Х от направлени истинной вертикали сигналы с ма тниковых датчиков вертикали -3 и 4 поступают на соответствующий датчик момента 7 и 8 системы коррекции гироскопа 1. Под действием корректирукнцего момента гироскоп прецессирует до тех пор, пока сигнал с датчиков вертикали не станет равен нулю и главна ось гироскопа не установитс по направлению истинной вертикали.When the main axis of the gyroscope XX deviates from the direction of the true vertical, signals from the vertical sensors -3 and 4 are transmitted to the corresponding moment sensor 7 and 8 of the gyroscope correction system 1. Under the action of the corrective moment, the gyroscope precesses until the signal from the vertical sensors will not be equal to zero and the main axis of the gyroscope will not be set in the direction of the true vertical.

Исследование динамики гироскопических устройств с нелинейными характеристиками датчиков вертикали показало , что устранение зоны нечувстви36714774Investigation of the dynamics of gyroscopic devices with non-linear characteristics of vertical sensors showed that the elimination of the non-sensing zone36714774

тельности, увеличение крутизны харак-чении коэффициента передачиincrease in the steepness of the transmission coefficient

теристики и величины напр жени наконтура коррекции приводит к уменьшевыходе датчиков вертикали позвол етнию установившихс ошибок, вызванныхperformance and magnitude of the voltage of the correction tip leads to a decrease in the output of the vertical sensors, allowing for the occurrence of established errors caused by

существенно повысить точность коррек- -качкой основани .и к уменьшению ошитируемых гировертикалей. Устранениебок, св занных с вращением Земли,to significantly improve the accuracy of the correction base and to reduce the observable gyrovertices. Elimination related to the rotation of the Earth,

зоны нечувствительности исключаетУвеличение мощности выходного сигналаdeadband excludes increase in output power

статическую ошибку приведени гиро-позвол ет в гироскопических устройвертикали в плоскость горизонта. Уве-ствах исключить необходимость примеличение крутизны характеристики дат- юнени усилител мощности в контуреThe static error of the gyro-permits in the gyroscopic vertical in the plane of the horizon. Thanks to the abolition of the need to approximate the slope of the characteristics of the power amplifier in the loop

чика вертикали при фиксированном зна-коррекции.Chica vertical with a fixed sign-correction.

Claims

A GYROSCOPIC VERTICAL VERTICAL IEDICATION DEVICE, comprising a gyroscope and a pendulum vertical sensor mounted horizontally, characterized in that, in order to increase accuracy, display the true vertical, an identical vertical sensor is additionally installed parallel to the first along each of the horizontal axes, with vertical sensors tilted relative to the horizon plane at angles equal in magnitude to the neuvut zone