Патенты автора Погорелов Вадим Алексеевич (RU)
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при создании навигационных систем и систем начальной ориентации навигационно-измерительных комплексов. Сущность изобретения состоит в том, что для определения ориентации относительно плоскости горизонта на первом этапе осуществляется последовательный дискретный поворот по углу тангажа основания, в плоскости которого по осям тангажа и крена размещены два акселерометра, на заданный угол (n-1) раз, в каждом положении акселерометра крена осуществляется низкочастотная фильтрация его выходного сигнала и попарное вычитание сигналов, полученных в соседних положениях, а прекращение поворота определяется достижением заданного значения величины n или изменением знака разности сигналов, полученных в соседних положениях; из массива всех возможных значений точных разностей проекций ускорения силы тяжести на ось акселерометра крена методом перебора осуществляется выбор (n-1) значений разностей, максимально совпадающих по заданному критерию с рядом (n-1) значений разностей выходных сигналов акселерометра крена, после чего определяется угол тангажа n-го положения основания относительно плоскости горизонта, соответствующий n-му точному значению проекции ускорения силы тяжести на ось акселерометра крена; на втором этапе осуществляются аналогичные операции по углу крена - для акселерометра тангажа, после чего определяется угол крена n-го положения основания относительно плоскости горизонта. Технический результат – повышение точности определения ориентации относительно плоскости горизонта с использованием широкого класса акселерометров при разработке навигационных систем и систем начальной ориентации навигационно-измерительных комплексов.
Изобретение относится к области точного приборостроения и может быть использовано при создании систем начальной ориентации различных объектов на основе использования спутниковых измерений. Способ определения начальной ориентации объекта состоит в том, что по показаниям размещенных на жестком основании двух спутниковых навигационных приемников (СНП), один из которых расположен в центре масс объекта, а другой - на известном расстоянии от него в направлении оси крена, в режиме высокоточного позиционирования определяются координаты обоих СНП в геоцентрической системе координат, по значениям которых определяется угол тангажа как разность с прямым углом угла, образованного в геоцентрической системе координат векторами, лежащими между точками расположения СНП и между началом геоцентрической системы координат и центром масс объекта. После чего определяется угол азимута как угол, образованный в геоцентрической системе координат проекцией вектора, лежащего между точками расположения СНП, на плоскость горизонта и вектора, лежащего в плоскости горизонта между центром масс объекта и точкой, имеющей географические координаты (широту и долготу) Северного полюса. Затем основание с размещенными на нем СНП выставляется в направлении оси тангажа и по показаниям второго СНП определяются его новые координаты, по которым угол крена определяется как разность с прямым углом угла, образованного в геоцентрической системе координат векторами, лежащими между точками нового расположения СНП и между началом геоцентрической системе координат и центром масс объекта. Технический результат - повышение точности определения начальной ориентации объектов. 1 ил.
Изобретение относится к области точного приборостроения и может быть использовано при создании гирокомпасов аналитического типа. Заявленное изобретение направлено на решение задачи повышения точности определения направления местного меридиана с использованием ДУС любого типа за счет дискретного поворота оси чувствительности ДУС на заданный угол в направлении плоскости местного меридиана, низкочастотной фильтрации выходного сигнала ДУС в каждом положении оси чувствительности ДУС и вычитания сигналов, полученных в соседних угловых положениях, с последующим делением разности на известный постоянный множитель, применением к полученному частному операции арксинуса и сложения результата с известной константой. Поставленная задача возникает при разработке гирокомпасов аналитического типа для навигационных систем и систем начальной ориентации навигационно-измерительных комплексов. Технический результат - повышение быстродействия при определении направления местного меридиана с использованием ДУС.
Изобретение относится к области точного приборостроения и может быть использовано при создании датчиков угловой скорости на основе волнового твердотельного гироскопа (ВТГ). Способ определения угловой скорости с использованием ВТГ заключается в том, что после измерения чувствительными элементами ВТГ деформации кромки резонатора путем сдвига полученного сигнала измерения на π/2 формируется дополнительный сигнал, на основе измерения которого и с учетом уравнения движения кромки резонатора ВТГ в режиме чувствительности реализуется интегрируемая далее система дифференциальных уравнений оценки параметров движения кромки резонатора ВТГ в виде линейного фильтра Калмана, в котором в качестве наблюдателя вектора состояния используются сигнал измерения деформации кромки резонатора ВТГ и сигнал, полученный масштабированием измерения дополнительного сигнала с коэффициентом, равным частоте ускорения, обусловленного действием элементов возбуждения резонатора ВТГ. Выходом линейного фильтра Калмана является оптимальная в среднеквадратическом оценка амплитуды деформации кромки резонатора ВТГ, пропорциональная угловой скорости основания ВТГ и масштабируемая для ее определения в дискретные моменты времени с последующим формированием искомого значения угловой скорости как результата усреднения промасштабированных значений оценки амплитуды деформации кромки резонатора ВТГ. Технический результат – повышение точности определения угловой скорости объекта с использованием ВТГ для навигационных систем. 1 ил.
Оптический аналого-цифровой преобразователь // 2745592
Изобретение относится к специализированной вычислительной технике и может быть использовано при создании быстродействующих устройств обработки информации и вычислительной техники в системах управления и связи, обеспечивающих обработку информации в гигагерцовом диапазоне. Оптический аналого-цифровой преобразователь содержит источник когерентного излучения, источник напряжения, (К=М+1) - выходной оптический разветвитель, М оптических транспарантов (M=2N-1, N - разрядность преобразователя), М оптических Y-объединителей, М оптических инверторов, электрооптический амплитудный модулятор, оптический фазовый модулятор, М-выходной оптический разветвитель, М N-выходных оптических разветвителей, N М-входных оптических объединителей, N фотоприемников. Причем каждый инвертор содержит резистор, фотодиод, вход которого является информационным входом оптического инвертора, и светодиод, соединенный параллельно с фотодиодом таким образом, что катод фотодиода подключен к аноду светодиода, выход которого является выходом оптического инвертора, и через последовательно соединенный резистор катод фотодиода подключен к положительному электроду входа питания оптического инвертора, а анод фотодиода подключен к отрицательному электроду входа питания оптического инвертора, соединенного с выходом источника напряжения. Технический результат - повышение быстродействия преобразования в позиционный двоичный код электрических аналоговых сигналов. 2 ил.
Изобретение относится к области точного приборостроения и может быть использовано при создании гирокомпасов аналитического типа. Способ гирокомпасирования с применением датчика угловой скорости заключается в том, что после начальной выставки оси чувствительности датчика угловой скорости в плоскость местного горизонта осуществляют последовательный дискретный поворот оси чувствительности датчика угловой скорости на заданные углы, после чего осуществляют попарное вычитание сигналов, полученных в соседних угловых положениях оси чувствительности датчика угловой скорости, после расчета которых определяют отношения полученных соседних разностей, а также точные отношения соседних точных разностей, из массива которых методом перебора осуществляется выбор (n-2) последовательных значений точных отношений, максимально совпадающих по заданному критерию совпадения с рядом соответствующих (n-2) значений отношений разностей сигналов, полученных в соседних угловых положениях оси чувствительности датчика угловой скорости, которые используют при определении угла относительно плоскости местного меридиана. Технический результат изобретения заключается в повышении точности определения направления местного меридиана.
Изобретение относится к области точного приборостроения и может быть использовано при создании датчиков угловой скорости на основе волнового твердотельного гироскопа (ВТГ). Сущностью заявленного решения является то, что при определении угловой скорости после измерения чувствительными элементами ВТГ деформации кромки резонатора путем сдвига полученного сигнала измерения на формируется дополнительный сигнал, на основе измерения которого и уравнения движения кромки резонатора ВТГ в режиме чувствительности реализуется фильтр Калмана, выходом которого является оптимальная в среднеквадратическом оценка амплитуды деформации кромки резонатора ВТГ, пропорциональная угловой скорости основания ВТГ и масштабируемая для ее определения в дискретные моменты времени с последующим формированием искомого значения угловой скорости как результата усреднения промасштабированных значений. Техническим результатом при реализации заявленного решения выступает повышение точности определения угловой скорости объекта с использованием ВТГ. Поставленная задача возникает при разработке датчиков угловой скорости на основе ВТГ для навигационных систем. 1 ил.
Изобретение относится к способам навигации и может быть использовано для повышения точности определения местоположения подвижных объектов, движущихся по локсодромическим траекториям. Способ позиционирования подвижных объектов заключается в том, что до начала движения подвижного объекта (ПО) на основании картографической информации известная траектория движения ПО разбивается на участки, аппроксимируемые с заданной точностью локсодромическими отрезками, на которых существует функциональная связь между геоцентрическими координатами, позволяющая выразить две координаты через третью. При движении ПО по локсодромической траектории измеренные навигационной системой текущие геоцентрические координаты ПО проецируются на истинную локсодромическую траекторию движения ПО. При этом координаты точки проекции определяются с учетом связи между геоцентрическими координатами на локсодромии и вычисления для одной из координат в каждый момент времени измерений нелинейной временной рекурсии, полученной в результате линеаризации нелинейного трансцендентного уравнения, полученного из условия минимума длины ортодромического отрезка между точкой с измеренными координатами ПО и точкой проекции на истинную локсодромическую траекторию его движения, координаты которой принимаются за истинные текущие геоцентрические координаты ПО. Технический результат – повышение точности определения текущих координат (позиционирования) подвижных объектов, движущихся по локсодромическим траекториям. 1 ил.
Изобретение относится к области точного приборостроения и может быть использовано при создании гирокомпасов аналитического типа. Способ гирокомпасирования с применением датчика угловой скорости (ДУС) заключается в том, что после начальной выставки оси чувствительности ДУС в плоскость местного горизонта осуществляется последовательный дискретный поворот оси чувствительности ДУС на заданные углы в направлении плоскости местного меридиана (n-1) раз, в каждом очередном положении оси чувствительности ДУС осуществляется низкочастотная фильтрация выходного сигнала ДУС в течение фиксированного интервала времени. После чего осуществляется попарное вычитание сигналов, полученных в соседних угловых положениях оси чувствительности ДУС, и прекращение поворота определяется или достижением заданного значения величины n, или изменением знака разности сигналов, полученных в соседних угловых положениях оси чувствительности ДУС. При этом до начала процесса гирокомпасирования рассчитываются точные разности значений проекций угловой скорости Земли на ось чувствительности ДУС для всех возможных соседних значений углов ее ориентации относительно плоскости местного меридиана в заданном интервале их изменения, из массива которых методом перебора осуществляется выбор (n-1) последовательных значений точных разностей проекций угловой скорости Земли, максимально совпадающих по заданному критерию совпадения с рядом соответствующих (n-1) значений разностей сигналов, полученных в соседних угловых положениях оси чувствительности ДУС, после чего определяется угол относительно плоскости местного меридиана, соответствующий n-му точному значению проекции угловой скорости Земли на ось чувствительности ДУС, который с высокой точностью является углом азимута n-го положения оси чувствительности ДУС. Технический результат – повышение точности определения направления местного меридиана с использованием ДУС любого типа.
Изобретение относится к акустоэлектронным приборам, предназначенным для преобразования угловой скорости вращения основания в электрический сигнал. Сущность изобретения заключается в том, что на внешней поверхности несущего основания выполнен трапецеидальный выступ, размещенный зеркально трапецеидальному выступу на внутренней поверхности несущего основания и совпадающий с ним по форме и размерам, тонкая пленка из пьезоэлектрика с установленной на ней регулярной структурой инерционных масс и измерительными встречно-штыревыми преобразователями для каждого из направлений вращения несущего основания установлены на поверхности малого основания трапецеидального выступа, выполненного на внешней поверхности несущего основания, на поверхности малого основания трапецеидального выступа, выполненного на внутренней поверхности несущего основания, дополнительно установлены тонкая пленка из пьезоэлектрика с установленной на ней регулярной структурой инерционных масс, размещенных в шахматном порядке, и измерительными встречно-штыревыми преобразователями для каждого из направлений вращения несущего основания, при этом на боковых поверхностях трапецеидального выступа, выполненного на внешней поверхности несущего основания, дополнительно симметрично друг другу установлены активные пьезоэлектрические преобразователи, которые обеспечивают возбуждение продольных акустических волн в материале несущего основания в направлениях, определяемых углом, заданным положением боковых поверхностей трапецеидального выступа относительно внутренней поверхности несущего основания, и в противофазе по отношению к активным пьезоэлектрическим преобразователям, размещенным на боковых поверхностях трапецеидального выступа на внутренней поверхности несущего основания, выходы измерительных встречно-штыревых преобразователей, размещенных на поверхности малых оснований трапецеидальных выступов, расположенных по обе стороны несущего основания, попарно электрически соединены со входами сумматоров, а выходы последних электрически соединены со входами сумматоров, соответственно для каждого из направлений вращения несущего основания. Технический результат - расширение функциональных возможностей и повышение уровня полезного сигнала по сравнению с уровнем шумовых сигналов. 5 ил.
ДАТЧИК УГЛОВОЙ СКОРОСТИ // 2582230
Изобретение относится к измерительным приборам, в частности к измерителям угловой скорости. Датчик угловой скорости содержит двигатель вращения и диэлектрический вал, при этом в него дополнительно введены по четыре инерционные массы, оси, шарнира, стержня, пьезоэлектрических датчика, электромагнита, датчика Холла, причем инерционные массы расположены симметрично относительно диэлектрического вала и сдвинуты на 90° друг относительно друга, каждая инерционная масса закреплена на оси, соединенной с диэлектрическим валом посредством шарнира, и через стержень соединена с соответствующим пьезоэлектрическим датчиком, жестко закрепленным на диэлектрическом валу, выход каждого пьезоэлектрического датчика подключен ко входу соответствующего электромагнита, выход которого подключен ко входу соответствующего датчика Холла, выходы которых являются выходами устройства, с которых снимается информация о составляющих угловой скорости. Технический результат - повышение точности измерителя угловой скорости, одновременное измерение двух взаимно перпендикулярных составляющих угловой скорости. 1 ил.
МИКРОАКУСТОМЕХАНИЧЕСКИЙ ГИРОСКОП // 2543706
Изобретение относится к акустоэлектронным приборам, предназначенным для преобразования угловой скорости вращения основания в электрический сигнал. Микроакустомеханический гироскоп содержит основание, структуру инерционных масс, размещенных в шахматном порядке, пьезоэлектрические преобразователи и измерительные ВШП суммарного поля ПАВ от регулярной структуры инерционных масс. На внешней поверхности несущего основания нанесена тонкая пленка из пьезоэлектрика с установленными на ней регулярной структурой инерционных масс и измерительными ВШП для каждого из направлений вращения. При этом измерительные ВШП размещены симметрично относительно положения регулярной структуры инерционных масс и перпендикулярно осям вращения несущего основания. На внутренней поверхности несущего основания выполнен трапецеидальный выступ, большее основание которого обращено в сторону внешней поверхности несущего основания, активные пьезоэлектрические преобразователи установлены симметрично друг другу на боковых поверхностях трапецеидального выступа. Технический результат заключается в обеспечении преобразования угловых скоростей вращения несущего основания в электрические сигналы одновременно относительно двух осей вращения. 2 ил.
