Устройство для определения координат

 

Изобретение относится к геодезическому приборостроению и может быть использовано для определения координат объектов и для сгущения астрономо-геодезических сетей инерциальными автономными средствами. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет определений дополнительно к геодезическим и астрономических координат местоположения объекта. Цель достигается тем, что в устройство, содержащее пространственный акселерометр 1, пространственный измеритель 4 угловой скорости, таймер 6, блок 10 задания начальных условий, вычислитель, введен второ 1 вычислитель, соединенный с акселерометром 1, измерителем 4 угловой скорости, таймером 6, блоком 10 задания начальных условий 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 С 21/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, т

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4706182/10 (22) 15.06,89, (46) 07.08.92, 5юл. N- 29 (71) Научно-производственное объединение

"Ротор" (72) Ю.А. Коротаев, А.И. Оганов, С.А. Харламов (56) Развитие механики гироскопических и инерциальных систем. — M.. Наука, 1973, с.

307-320.. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

КООРДИНАТ (57) Изобретение относится к геодезическому приборостроению и может быть использовано для оп ределения координаг,, Ы,, 1753275 А1 объектов и для сгущения астрономо-геодезических сетей инерциальными автономными средствами, Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет определения дополнительно к геодезическим и астрономических координат местоположения объекта. Цель достигается тем, что в устройство, содержащее пространственный акселерометр 1, пространственный измеритель 4. угловой скорости, таймер 6, блок 10 задания начальных условий, вычислитель, введен второ вычислитель, соединенный с акселерометром 1. йзмерителем 4 угловой скорости, таймером 6, блоком 10 задания начальных условий, 4 ил, 1753275

Устройство устанавливают на транспортном средстве. В начальном пункте с известными астрономическими координатами через блок задания начальных условий вводят в устройство начальные условия по координатам. Инерциал ьн ые измерители— пространственный акселерометр и пространственный измеритель 4 угловой скорости выдают информацию об ориентации вектора ускорения силы тяжести в приборном трехграннике в начальном пункте и об угловой скорости вращения приборного трехгранника. При этом через нормально замкнутый ключ 11 и блок 20 памяти нормализованный вектор измерейий пространственного акселерометра 1 поступает на вход сумматора 31. На исходном пункте в момент

to в блоке 9 синхронизации генерируется управляющий сигнал (например, синхроимпульс), по которому в тот же момент осуществляется запуск таймера 6, коммутация выхода 1ространственного измерителя 4 угловой скорости через ключ 13 на вход блока векторного произведения, размыкание ключа 11 и отключение выхода делителя 21 от входа блока 3 памяти с запоминанием в блоке памяти значения по(1), соответствующего моменту t<;, С этого момента на вход интегратора 30 поступает сигнал в® на сумматор 31 — й,,, а на выходе сумматора генерируется сигнал q(t), являющийся решением дифференциального уравнения. B процессе перемещения транспортного средства от исходного пункта к пункту определения осуществляется непрерывное счисление вектора q(t), который фактически определяет в приборном трехграннике ориентацию исходного единичного вектора йо, зафиксированного в момент to в инерциальном пространстве, В пункте, астрономические координаты которого надо определить, останавливают транспортное средство. В момент t< в блок 9 синхронизации по второму его выходу генерируется управляющий сигнал, по которому замыкаются ключи 12, 14 — 16. При этом осуществляется синхронный съем информации с делителя 21 п,(т ), с пространственного измерителя угловой скорости N(t ), G сумматора 31 q(tK), с таймера 6 — Л t = t< — tp, которая поступает в блок

18 скалярного произведения и блок 34. векторного произведения, а затем осуществляется вычисление астрономических координат, 5

40 входам блока 7 определения астрономической долготы. Блоки 2, 5, 7, 8 содержат блоки . 50

Изобретение относится к геодезическому приборостроению и может быть использовано для определения координат объектов и для сгущения астрономо-геодезических сетей инерциальными автономными средствами, Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей за счет определения дополнительно к геодезическим и астрономических координат местоположения объекта.

На фиг. 1 приведены системы координат и взаимное расположение начального пункта 0 и текущего С; на фиг. 2 — функциональная схема устройства; на фиг, 3 — структурная схема отдельных блоков; на фиг. 4— построение блоков скалярного и векторного умножения.

Устройство содержит пространственный акселерометр 1, блок 2 нормирования, блок 3 памяти, измеритель 4 угловой скорости, блок 5 счисления ориентации, таймер 6, блок 7 определения астрономической широты, блок 8 определения астрономической долготы, блок 9 синхронизации, блок 10 задания начальных условий, управляемые ключи 11 — 16. Первый выход блока 9 синхронизации подключен к входу таймера 6 и к управляющим входам ключей 11 и 13, а второй выход — к управляющим входам ключей

12-16. Вход блока 2 нормирования подключен к выходу акселерометра 1, а выход через последовательно соединенные ключ 11 и блок 3 памяти подключен к входу блока 5 счисления ориентации, а также через ключ

12 — к первому входу блока 7 астрономической широты и первому входу блока 3 определения астрономической долготы, Выход измерителя 4 угловой скорости через ключ

13 подключен к входу блока 5 счисления ориентации и через ключ 14 к вторым входам блоков 7 и 8, Выход блока 5 счисления ориентации через ключ 15 подключен к третьему входу блока 8.. К четвертому входу последнего через ключ 16 подключен выход таймера 6; Выход блока 7 подключен к седьмому входу, а выходы блока 10 задания начальных условий - — к пятому и шестому

17 — 19 скалярного произведения, блок 20 извлечения квадратного корня, два делителя

21 и 22,.три усилителя 23-25, по два блока прямой 26, 27 и обратной 28, 29 тригонометрических функций, интегратор 30, два сумматора 31 и 32, два блока 33 и 34 векторного произведения и умножитель 35.

Устройство работает следующим образом, 5

На пунктах может выполняться неоднократное определение координат с целью осреднения случайных погрешностей измерителей.

1753275

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет расширить функциональные возможности за счет дополнительного определения астрономических координат, Формула изобретения

Устройство для определения координат, содержащее пространственный акселерометр, пространственный измеритель угловой скорости, таймер, блок задания начальных условий и вычислитель, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем определения дополнительно астрономических координат, в него введен второй вычислитель, содержащий три блока скалярного произведения, блок извлечения квадратного корня, два делителя, шесть ключей, три усилителя, блок памяти, по два блока обратной и прямой тригонометрических функций, интегратор, два сумматора, два блока векторного произведения, умножитель, блок синхронизации при этом первый и второй входы первого блока скалярного произведения соединены с пространственным акселерометром, а выход— с последовательно соединенными блоками извлечения квадратного корня, первым делителем, второй вход которого соединен с вторым выходом пространственного акселерометра, первый выход через первый ключ соединен с блоком памяти, второй выход.через второй ключ — с первым входом второго блока скалярного произведения, второй вход которого через третий ключ соединен с пространственным измерителем угловой скорости и блоком синхронизации, 5 а выход через последовательно соединенные усилитель, блоки обратной и прямой тригонометрических функций — с первым входом умножителя, второй вход которого через последовательно соединенные усили10 тель и блок прямой тригонометрической функции соединен с блоком задания начальных условий, а выход — с первым входом второго делителя,: втдрой вход которого через третий блок скалярного произведения, 15 первый блок векторного произведения и второй ключ соединен с первым делителем, а выход делителя через блок обратной тригонометрической функции.— с сумматором, второй вход которого соединен через усили20 тель и четвертый ключ — с таймером, а третий — с блоком задания начальных условий, причем выход блока памяти соединен с вторым сумматором, второй вход которого через последовательно соединенные

25 интегратор, второй блок векторного произведения, пятый ключ соединен с простран. ственным иэм6рйтелем угловой скорости, а выход через шеСтой ключ соединен с вторым блоком скалярного произведения, при

30 этом второй вход второго блока векторного произведения соединен с вторым выходом сумматора.

1753275

1753275

Ю вЂ” 1л > лр 5 Диаса

У с=Ох 6 -Клок ° х )/есворнот лроозИВе м саум «Ac м4р л.орков онюегр л уь ? 8 7

- 1есяпрная сйм

1 — 4<ЮФУ6ИУ.У 3634

Ъ ? меоалгль (?43

- dymhtpNgp уоилоаел4ноа зйюо

СД5 / РУИКЦ ОНОЯэ НОР

&о Ф гмл оо и об отной ща юнокеп рччестй рун« ио р 4

Составитель Л. Корнеева

Техред М.Моргентал Корректор Т. Вашкович

Редактор О. Головач

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Заказ 2759 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-ЗЬ„Раушская наб., 4/5