SU787896A1 - Устройство дл измерени магнитного курса - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к навигационному приборостроению, в частности к курсовым системам, и может быть использовано на подвижных объектах 5 дл  определени  их местоположени  относительно магнитного пол  Земли.

Известно устройство дл  измерени  направлени  магнитного пол , в котором носителем информации о направле- fQ НИИ магнитного пол   вл етс  фаза электрического сигнала, при этом сигнальные обмотки магчиточувствительных элементов (МЧЭ) датчика направлени  магнитного пол  подключены к входу е фазосдвигаклцего блока (ФСБ) , а обмотки возбуждени  МЧЭ соединены с источником возбуждени  .

Такие устройства имеют недостаточf yro точность, обусловленную частотной Ногрешностью из-за нестабильности и разностабильности частот источника возбуждени  МЧЭ датчика к генератора счетных импульсов.

Наиболее близким по технической 25 сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  измерени  магнитного курса, в котором информаци  о магнитном курсе преобразуетс  в фазу электрического сигнала путем использова- jn

ни  ФСБ, включенного между сигнальными обмотками МЧЭ датчика и суммирующим элементом, а уменьшение частотной погрешности происходит синхронизацией частот путем использовани  единственного генератора и преобразовател  частоты в В1ще делителей частоты .

Недостатком устройства  вл етс  неудовлетворительна  точность из-за ограничени  возможностей уменьшени  частотной погрешности.

Цель изобретени  - уменьшение частотной погрешности.

Claims (2)

1. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  измерени  магнитного курса, содержащем датчик проекций горизонтальной составл квдей вектора напр женности геомагнитного пол , генератор, фазосдвигающий блок, суммирующий длемент, фильтр, формирующий блок, блок интервала времени, ключ, счетчик, два преобразовател  частоты и два формирующих блока, выход датчика проекций горизонтальной составл ющей вектора напр женности геомагнитного пол  последовательно через фаэосдвигающий блок, суммирующий элемент, фильтр, формирующий блок, блок интервала времени, ключ св зан е входом счетчика, а вход, св зан с выходом генератора и одновременно через первый преобразовател частоты и первый формирующий блок св зан со вторымвходом блока интервала времени, а через второй преобразователь частоты и второй формирунлдий блок св зан с вторым входом ключа. На чертеже изображена структурна  Ьхема предлагаемого устройства. Устройство содержит датчик 1 проекций гЬризонтальной составл кшдей вектора напр женности геомагнитного пол , соединенный своими сигнальными обмотками с входом фазослвигающего блока 2,.Выход фазосдвигающего блока 2 через последовательно включенные суммирующий элемент 3, фильтр 4, фор мирующий блок 5 соединен с одним из входов блока б интервала времени. Выход блока 6 интервала времени подключен к одному из входов ключа 7, выход которого соединен с входом сче чика 8. Выход генератора 9 соединен с обмоткой возбуждени  датчика 1 и входами умножителей 10 и 11 частоты. Выход умножител  10 частоты через Формирующий блок 12 подключен к другому входу блока 6 интервала времени Выход умножител  11 частоты через формирующий блок 13 подключен к дру гому входу ключа 7. Датчик 1 состоит из двух МЧЭ в ви де взаимно перпендикул рных феррозон дов, помещенных на стабилизированной в горизонте при помощи гироскопа или двухосного ма тникового подвеса площадке . При этом магнитна  ось одного из феррозондов направлена вдоль гори зонтальной составл ющей продольной оси объекта. Устройство- работает следующим образом . Синусоидальное напр жение генератора 9 вида Uf Uf,,, sin 2u.fp-t, где fj, частота, поступает на обмот ки возбуждени  МЧЭ датчика 1 и входы умножителей 10 и 11 частоты. Горизон тальна  составл юща  Н (см. чертеж) вектора напр женности магнитного пол  Земли наводит в сигнальных обмотках МЧЭ датчика 1 ЭДС, четные гармоники е, и е которых могут быть представлены как Kj, sin Ц) sin2ii-nfj,-t sfn2it-nfp;. t (1) где ( - магнитный курс объекта; Кр.- коэффициенты передачи Феррозондов; п 2, 4, 6... - номера четных гармоник, Фазосдвигашзщий блок 2 осуществл е сдвиг по фазе одного из напр жений (1) относительно другого на уголк/2. Выходные напр жени  фазосдвигагацего блока 2 суммируютс  или вьрлитаютс  в суммирующем элементе 3. Фильтр 4 из спектра выходного напр жени  суммирующего элемента 3 вьздел ет одну четную гармонику, например вторую (). Одновременно фильтр 4 задерживает вредные нечетные гармоники, имеющиес  во входном сигнале из-за неидентичности полуэлементов феррозондов . Таким образом, втора  гармоника выходного напр жени  фильтра 4 при отсутствии ошибок элементов 1, 2, 3 может быть записано в виде: Уф KsinCiK fp, t - ц ) где К К2, Кб, Кз, К, К, К коэффициенты передач соответственно фазосдвигак дего блока 2, суммирующего элемента 3 и фильтра 4. Формирующий блок 5 формирует из выходного напр жени  фильтра 4 короткие импульсы с крутым передним фронтом , прив занные во времени к- моментам перехода этого напр жени  от отрицательных значений к положительным, в этом случае моменты времени формировани  выходных импульсов формирователем 5 могут быть охарактеризованы формулой где m О, 2, 4, 6.... Умножители 10 и 11 частоты преобразуют сигналы генератора 9 в переменные .сигналы с частотами fjn и соответственно . Формировател ми 12 и 13 осуществл етс  формирование из выходных сигналов умножителей 10 и 12 частоты коротких импульсов, соответствукхцих одному периоду этих сигналов . В этом случае моменты времени t, t3формировани  выходных импульсов соответственно формирователей 12 и 13 равны m С.) . Выходные импульсы формирователей 5 и 12 управл ют блоком б интервгша времени , имеющего следунвдую логику работы . Если на входах блока б нет выходных импульсов формирователей 5 и 12, то выходного сигнала блока б тоже нет. При поступлении на входы блока б выходного импульса формировател  5 или 12, на выходе блока б по вл етс  сигнал. Выходной сигнал ,блока б по вл етс  и. в случае одновременного поступлени  на входы блока б выходных импульсов формирователей 5 и 12. При этом моменты начала или конца выходного сигнала блока б определ ютс  моментами поступлени  одноименных (передних или задних) фронтов выходных импульсов формирователей 5 и 12. Таким образом, блок б интервала времени вырабатывает близкий к пр моугольной форме импульс с длительностью, равно промежутку времени д t между момента ми формировани  t выходных импульсов формировател  5 и моментами формировани  t2 выходных импульсов формировател  12, т. е. t - t2 Л t С учетом {3) и (4) получим m Ц m %-/2f7o 4 i. Ключ 7, открыва сь передним фронтом выходного импульса блока б интер вала времени, пропускает на счетчик 8 выходные импульсы формировател  13 имеющих период следовани  Т -jr. Зад ним фронтом выходного импульса блока 6интервала времени ключ 7 закрывает с , запреща  тем самым проход выходных импульсов формировател  13 -на счетчик 8. В открытом состо нии ключ 7через него на счетчик 8 с формировател  13 поступит число импульсов, равное Подставл   (4) и (б) в (5), из (7)по лучим 4Т71()4-|т,Г « Из выражени  (8) видно, что количество импульсов N, зарегистрированное счетчиком 8, соответствует измер емому магнитному курсу и  вл етс  одновременно функцией частот f , f fР. Последнее обуславливает неоднозначность выходной характеристики устройства. Если частоты выходных си HeUiOB умножителей 10 и 11 частоты св заны с частотой генератора 9 зависимост ми Ю о г Г fr где , К - коэффициенты преобразовани  (умножени ) умножителей 10 и 12 частоты соответственно, и кроме того, выполн етс  Т20 . 10 (Р 1,2,3...) (10) ТО выражение (8) может быть записано как V 8-N {щ где 6 10 - цена выходного импульса формировател  11. Таким образом, обеспечение условий (9), (10) позвол ет простым образом устранить неоднозначность характеристики магнитный курс - число импульсов и осуществить съем показаний со счетчика 8 в единицах измерени  магнитного курса, т. е. в градусной мере. Отсутствие в устройстве специального формирующего блока дл  выработки сигналов возбуждени  датчика путем преобразовани  выходных сигналов генератора в необходимую форму и усилени  их по мощности до требуемого уровн , расшир ет возможности уменьшени  частотной погрешности, что  вл етс  основным преимуществом предлагаемого устройства. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  магнитного курса, содержащее датчик проек- ций горизонтоьпьной составл ющей вектора напр женности геомагнитного пол , генератор, фазосдвигающий блок, суммирукнций элемент, фильтр, формирующий блок, блок интервала времени, ключ, счетчик, два преобразовател  частоты и два формирующих блока, отличающеес  тем, что,, с целью уменьшени  частотной погрешности , выход датчика проекций горизонтальной составл ющей вектора напр женности геомагнитного пол  последовательно через фазосдвигающий блок, суммирующий злемент, фильтр, формирующий блок, блок интервала времени, ключ св зан с входом счетчика, а вход св зан с выходом генератора и одновременно через первый преобразователь частоты и первый формирующий блок св зан со вторым входом блока интервала времени, а через второй преобразователь частоты и второй формирующий блок св зан со вторым входом ключа . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 220530, кл. G 01 В 3/00, 08.10.66.
2. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2474164/18-10, кл. G 01 С 17/30, 31.10.77 (прототип ) .