Устройство для определения ускорений произвольной точки судна
Изобретение относится к судостроению , в частности к автоматическим устройствам обеспечения безопасности судна на море. Цель изобретения - повышение точности . Цель достигается за счет того, что устройство содержит стабилизированную платформу, блок взаимно перпендикулярно расположенных датчиков ускорений, блок гиростабилиэации, первый, второй и третий блоки усилителей, усилитель, блок вычисления выходных координат. 13 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)э G 01 С 21/18
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4731701/24 (22) 22.08.89 (46) 23.05.93. Бюл. Q 19 (71) Научно-производственный центр при
Николаевском кораблестроительном институте им.адм. С.О.Макарова (72) M.Н.Александров, Ю.Д.Жуков, В.А.Некрасов, А.Ф.Галь, Г.Г.Амплеев, И,А.Алешин, и А,К.Снигур (56) Авторское свидетельство СССР
N 115818, кл. 6 01 С 21/18, 1958.
Изобретение относится к инструментальным средствам судоходства, в частности к устройствам обеспечения безопасности судна.
Целью изобретения является повышение точности.
Сущность изобретения и его отличительные от прототипа признаки состоят в том, что положительный эффект достигается в результате того, что устройство реализует практическое измерение и определение абсолютных и относительных ускорений произвольной точки судна, Устройство .выполняет действия над электрическими сигналами, эквивалентными величинам составляющих определяемым физическим параметрам. Для любой точки внутри или на палубе судна, выбранной в качестве полюса и в которой установлено гироскопическое
„„!Ж,„, 1816968 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
УСКОРЕНИЙ ПРОИЗВОЛЬНОЙ ТОЧКИ
СУДНА (57) Изобретение относится к судостроению, в частности к автоматическим устройствам обеспечения безопасности судна на море, Цель изобретения — повышение точности. Цель достигается за счет того, что устройство содержит стабилизированную платформу, блок взаимно перпендикулярно расположенных датчиков ускорений, блок гиростабилиэации, первый, второй и третий блоки усилителей, усилитель, блок вычисления выходных координат. 13 ил. устройство, состоящее из гировертикали и гироазимута, определение ускорений производится с использованием сопряженных посредством стабилизирующего устройства с гироскопическим устройством трех датчиков ускорений, например, акселердметрического типа, размещенных по взаимно . перпендикулярным направлениям. Таким образом, в любой момент времени и при любом положении судна направления измерения датчиков ускорений параллельны осям неподвижной системы координат
О, g,y, (. Датчики ускорений измеряют проекции вектора линейного ускорения на оси ф, g, (неподвижной в пространстве системы координат. При этом проекции вектора линейного ускорения в контролируемой (произвольной) точке судна на оси подвижной OXYZ системы координат определяется следующим образом:
1816968
ПричЕм В - O COS fp COS p - ф 8) П р;
N =фСОВф-6Ы ЙфШЬ Р, в =(— Osing.
На фиг,1 дана укрупненная функциональная схема устройства для определения ускорений произвольной точки судна; на фиг.2 — функциональная схема соединений блока вычисления выходных координат с другими блоками устройства; на фиг.3 — фун25 кциональная схема блока вычисления выходных координат; на фиг.4 функциональная схема блока производных и тригонометрических функций; на фиг.5— функциональная схема блока вычисления
30 направляющих косинусов (а11, аг1, аз1, а1г, an, азг, а1з, агз, азз); на фиг.б- функциональе ная схема блока вычисления квадрата угловой скорости судна аР; на фиг.7
35 функциональная схема блока вычисления
ПРОЕКЦИЙ УГЛОВОГО УСКОРЕНИЯ ВК, Вх И Nz, на фиг,8 — функциональная схема блока вы, числения произведений (А1, Аг и Аз); на фиг.9 — функциональная схема блока вычис4g ления проекций относительного линейного ускорения wy, wx и wz, на фиг,10 — функциональная схема блока вычисления проекций мгновенной скорости w<, w и w>, на фиг.11 — функциональная схема блока дифферен45 циаторов, на фиг,12 — функциональная схема блока пересчета координат; на фиг.13— функциональная схема блока вычисления проекций абсолютного линейного ускоренияа,а 8wg
Устройство для определения ускорений произвольной точки судна содержит три взаимно перпендикулярных датчика ускорений 1 — @, 2 -@ и 3 — @, установленных с помощью стойки 4 на.стабилизированной
55 платформе 5, механизм разворота которой связан с блоком гиростабилиэации 6 платформы 5 относительно корпуса судна 7 таким образом, что геометрические оси двух датчиков ускорений @ — 1 и — 2 расположены в параллельной палубе судна плосковг =вк +Й +44
3 к опте oslgq ot5 1о ly е
+Я,(Я„Х i iЯ1уя,г)-ХЯ 3
2! 10 11 Ь 73 0 (1у o)I + (1„(а„х.и ч а,z )- я ;
И,-а„, 1,+о, ).ta„(. ю„ -а„к+ ю (ы к я„ytя z)- м .
Здесь: х, у, z — координаты произвольной точки судна от полюса в системе координат
YXZ. а11 а1г 813 аг1 агг азз — направляющие косинуса, аз1 азг азз которые через тригонометрические функции углов качки судна (углы крена, дифферента, рыскания) определяются следующим образом:
a» = cos рсоз ф;
a1z=sln рсозф; а1з - -sin ф аг1= sln Ocos р sinô — соз0 sin р; агг =cos 0 cos y+ sin 0 sing sin tP; вгз = sin 0cos ф д31 = cos 0cos ф sin ф + sin 0 sin (p эзг = cos 0 $1п ф) sin ф — sin 0 cos rp; азз-cos 0соз ф, в = д-у sln ф; вк= рсозф sin О+ асов 0; в,= ф cos icos 0 — ф sin 0 .
Скорости угловых перемещений судна
О, ф, р определяются путем дифференцирования соответствующих угловых перем щений, угловая скорость судна — N:
Й„, Й„, в,— проекции углового ускорения на оси OXYZ, определяются как
1
+x™(I »h Q-cfQ cost( (1*Ч "Ч Qi.e. cosetq(gcosgcostp
- tl s» V si o О) — (il 9 sin e; (.= W «sVcose-y,o e- ((з,п(,.соз9+ ecosoc sin 9)- ygcosg, При этом абсолютные линейные ускорения для корректировки взвешивания электронных морских весов определяются следующим образом:
1 7 У(1«q(l ч 3;
fo slg1 cog5t t((oygt6)tftol g)-(o g .<-"" F- д (7, }- <. аыт Зяб due
g — Я Я„
Координаты произвольной точки судна в системе координат, д, и (определяются таким путем:
) о+ )(CO5 (Il с05 (Il + (5111 6сО5 (1l 5 in Q
-cos 0sing) Ф Z(cosOco5(il5 n (p t 5in 9sin ()
5 = (оt х 5 0(/cosy t Y(co59co5(g+sin 9sin(pl к sin(g) t2(co59sinqsin(p — 5in Qco5 q);
,- Xsin(II+ 15 и /cosy t Z со59 сов(р, При этом координаты места, в котором
10. установлено устройство в системе координат g,r È :
И=ffsodt; yo=оqodt; И=ffй dt.
1816968 сти, причем один из них ориентирован пер- блок вычисления квадрата угловой скорости пендикулярно диаметральной плоскости 22, блок вычисления произведений 24, блок судна (o — 3 и жестко установленные отно- вычисления проекций относительно линейсительно корпуса судна 7 в месте размеще- ного ускорения, выход которого является ниядатчиковускорений1,2иЗ,причемблок 5 первым выходом блока 16, второй вход— гиростабилизации 6 содержит блок выра- вторым входом блока 16 и подключен ко ботки углов крена О, дифферента фи рыс- второму входу блока вычисления произвекания р, выполненный, например, в виде дений 16, третий вход подключен к четвергировертикали и гироазимута, причем блок тому входу блока 16, первый вход блока гиростабилизации 6 платформы 5 подклю- 10 вычисления произведений 24 подключен к чен управляющим выходом к механизму первомувыходублокавычисления квадрата разворота. стабилизированной платформы угловой скорости 22, а второй вход блока
5, а информационный выход блока гироста- вычисления произведений 24 подключен ко билизации 6 платформы 5 подключен ко второму входу блока вычисления произвевходу первого блока усилителей 8, содержит 15 дений 16. Блок 20 вычисления абсолютных второй блок усилителей 9, третий блок уси- ускорений в, w< и wg содержит блок 26 лителей 10, задатчик пространственных ко- вычисления проекций мгновенной скорости ординат 11 — Y, 12 — Х, 13-Z, задатчик судна в,влив на координатные оси времени интегрирования t1 и его корректи- g, д и (, блок 27 дифференциаторов, в коровки 12 — 14, усилитель 15, при этом выходы 20 тором вычисляются проекции углового ускозадатчика пространственных координат 11, рения в», ж,и Й-,на координатные оси
12, 13, задатчика времени интегрирования ф, у и (, блок 28 пересчета координат и его корректировки 14, блока взаимно пер- ф, q и (и блок 29 вычисления проекций абпендикулярно расположенных датчиков ус- солютного линейного ускорения w, w u
7 корений 1, 2 и 3 подключены 25 а», ппичем последовательно соединены соответственно ко входам второго блока блок вычисления проекций мгновенной скоусилителей 9, усилителя 15, третьего блока рости 26, блок дифференциаторов 27,- блок усилителей 10„8 и второго . вычисления проекций абсолютного линей9 блоков усилителей, усилителя 15, третьего ного ускорения 29, выход которого является блока 10 усилителей подключены соответст- 30 вторым выходом блока 16, второй вход подвенно к первому, второму, третьему, четвер- ключен к четвертому входу блока 16, а также тому входам блока вычисления выходных блоквычисленияпроекцийугловогоускорекоординат 16, содержащий блок вычисле- ния 23, блок пересчета координат произния 17 производных и тригонометрических вольной точки 28, выход которого функций, первый, второй и третий входы 35 подключен к третьему входу блока вычислекоторого являются соответственно первым, ния проекций абсолютного ускорения 29, третьим и четвертым входами блока 16, пер- первый вход — ко второму входу блока 16, вый и второй выходы которого подключены второй вход к первому выходу блока вычиссоответственно к первому и второму входам ления производных и тригонометрических блока индикации 18. Блок вычисления вы- 40 функций 17, второй, третий и четвертый выходных координат 16 содержит блок 19 вы- ходы которого подключены соответственно числения относительных ускорений wy, wx и к входу блока вычисления проекций мгнощ и блок 20 вычисления абсолютных уско- . венной скорости 26, к первому входу блока рений в, и и и, Блок 19 вычисления вычисления проекций углового ускорения относительных ускорений а, w„awe. Блок 23 и ко второму входу блока вычисления
19 вычисления относительных ускорений 45 квадрата угловой скорости 22, пятый и шесwy, в, и wg содержит блок 21 вычисления той выходы — к первому и второму входам направляющих косинусов (а11, а21, аз1, а12, блока вычисления направляющих косинуа22, аз2, а1з, an, азз), блок 22 вычисления сов21,второйвыходкоторого подключен ко квадрата угловой скорости Qp и проекций втоРому входу блока вычисления проекций мгновенной скорости й)„, а и а на коор 50 углового ускорения 23, третий выход к четдинатные оси У, )(и Z блок 23 вычисления, веРтомУ выходУ блока вычислениЯ пРоекций углового ускорения й„, и и в на коор- относительно линейного ускорения 25, пя,динатные оси Y, X и Z, блок 24 вычисления тый и шестой входы котоРого подключены произведений сигналов(д1, д2 и дз), блок 25 соответственно к выходу блока вычисления вычисления проекций вектора относитель- 55 проекций углового ускорения 23 и ко второного линейного ускорения w„, 1„и а, при . му выходу блока вычисления квадрата углочем последовательно соединены блок вой СКОРОСТИ 22. КОТОРый подключен также вычисления направляющих косинусов 21 кчетвертомувходублокавычисленияпроек1816968 8 ций абсолютного линейного ускорения 29, . пятый вход которого подключен ко второму выходу блока вычисления проекций мгно, венной скорости 26.
Блок 17 вычисления производных и тригонометрических функций связан с первым блоком усилителей 8 по электрическим цепям углов рыскания у), дифферента фи крена О, с третьим блоком усилителей 10 по электрической цепи времени интегрирования ц и его корректировки t2, с усилителем
15 по электрическим цепям ускорений (,, j,и „соединен с блоком вычисления направляющих косинусов 21 (ац, 82>, а31, 812, 822. 832, 813, 823, 833) с помощью электрических цепей синуса, косинуса угла крена
sin О, соз О, синуса, косинуса угла дифферента sin ф cos ф, синуса, косинуса угле рыскания sin y, cos p, а также связан с помощью электрических цепей первой про; изводной, синуса, косинуса угла крена О, sin О, cos 0, первой производной, синуса угла дифферента ф sin ф, первой производной изменений угла рыскания ,, д, и о, в котором установлено устройство в системе координат ф, гг и, с блоком 20 вычисления абсолютных ускорений w<, w< и а», причем блок 21 вычисления направляющих косинусов (ац, а21, 831, an, 822 832 . 813 а23, 833) соединен с блоком вычисления 22 квадрата угловой скорости судна аРи проекций мгновенной скорости судна ау,со, ий на кобрдинатные оси У, Х, Z с помощью электрических цепей произведения электрических сигналов (cos ф 81п 0 ) и произведения электрических сигналов (cos фсоз О), а также связан с помощью электрических цепей 8 i f, 821, 831, 812, 822, 832, 813, 823. а33 с блоком 25 вычисления проекций относительного линейного ускорения wy, w> и wz а с блоком 23 вычисления проекций углового ускорения вг, в и в на координатные оси У, Х и 2 с помощью электрических цепей произведения элект-, 5 рических сигналов(соз tPsln О), произведения электрических сигналов(соз Осоз ф) и произведения электрических сигналов (sin ф sin О ), при этом блок 22 вычисления квадрата угловой скорости судна oF и проекций мгновенной скорости судна ву, ах и щ на координатные оси Y Х и Z соединен с блоком 24 вычисления сигналов (A1, А2 и А3) с помощью электрических цепей шу щ и c0z 8 также с помощью электрической цепи квадрата угловой скорости судна аР связан с блоком 25 вычисления проекций относительного ускорения wy, wp и wp, причем блок 23 вычисления проекций углового 2р ускорения в, вх и а на координатные оси У, Х и 7. с помощью электрических цепей Йу, щ и а соединен с блоком 25 вычисления проекций относительного линейного ускорения wy, а, и wi, при этом блок 24 25 вычисления произведений сигналов (А, А2 и Аз) соединен с вторым блоком 9 усилителей с помощью электрических цепей сигналов, сопутствующих координатам. произвольной точки судна по направлению 30 осей У, Х и Z, датчиков ускорений 1, 2, 3 относительно места их установки и с блоком 25 вычисления проекций относительного линейного ускорения wy, w и w с помощью электрических цепей произведений сигна- . 35 лов (Ai. A2 и Аз), причем блок 25 вычисления проекций относительного линейного ускорения wy, wx u wz связан с помощью электрических цепей проекций вектора относительного линейного ускорения wy u 40 ах, а с блоком индикации 18 и с помощью электрических цепей сигналов, соответствующих координатам произвольной точки судна по направлению осей У, Х и Z датчиков ускорений 1, 2 и 3 относительно места их 45 установки, абсолютных ускорений о, @ и (места, в котором установлено устройство в системе координат g,y и соединен со вторым блоком 9 усилителей и с усилителем 15, а блок 20 вычисления абсо50 лютных ускорений wy, в и wy с помощью электрической цепи вычисления квадрата угловой скорости еР связан с блоком 22 вычисления квадрата угловой скорости аР.и 55 проекций мгновенной скорости судна ау,аа и щ на координатные оси У, Х и Z блока 19 вычисления относительных ускоре-. . ний wy, wx u wz. Блок 17 производных и тригонометрических функций связан с блоком 26 вычисле1816968 ния мгновенной скорости в, вгйв на числения синуса угла дифферента sin tP, координатные оси g и (с помощью блок 37 вычисления косинуса угла диффеэлектрических цепей первой производной рента cos ф через первый блок усилителей угла крена 0„первой производной, синуса; 8 соединены с помощью электрической цекосинуса угла дифферента ф з1п ф, созф 5 пи сигнала угла дифферента ф с гировврпервой производной, синуса, косинуса уг- тикалью блока гиростабилизации 6, блок 38 ла рыскания p, sin р, cos rp, а с блоком 28 вычисления первой производной изменевычисления координат ф, д Mg произволь- ний угла рыскания р, блок 39 вычисления ной точки в. системе координат ф, гг и (с второй производной изменений угла рыскапомощью электрических цепей синуса, ко- 10 ния jp, блок 40 вычисления синуса угла рысинуса угла дифферента sin ф сов ф, сину- скания э1п ф, блок 41 вычисления косинуса са угла рыскания sin р, координат места угла рыскания соэ ф, через первый блок ф о, ц о и @„в котором установлено устрой- . усилителей Зсвяэаныc помоl+ьlo электричество в системе координат ф, g и г„при этом ских цепей сигнала угла рыскания у с гироблок 27 вычисления проекций угловогоуско- 15 азимутом блока гиростабилизации б, блок рения и,й и ы» на координатные оси 42 интегрирование фр, блок 43 интегрироф „y и (с помощью электрических цегиЮ ванив фр, блок 44 интегрирования у, блок проекций углового ускоренияй,ьь и toy на 45 интегрироеанввв ув. ба©к 46 интегрирокоординатные оси ф, g йф соединен с вению @, блок 47 интегрирования ф,, чеблоком 29 вычисления проекций абс©лют- 20 рез блок 15 формирования входных ного линейного ускоренна а, вгв и а, сигналовсоедииенцеддтчикамиуекорений который с помощью электрической цепи 1,2 и 3, блок 46сиихрениэвции через третий квадрата угловой скорости еР связан Ф бло- блок Усилителей ® сазан с б сти аР и проекций мгновенной скорости б 1 "р" : со„, в и ш на координатные оси.У, Х и Z. c помощью электрических цепей проекций мгновенной скорости в, а ив на ко- peers ф. блока ЗФ вычисления второй производной изменений угла рыскания произвольной точки в системе координат , г и с блоком 23 вычисления координат . g, rt и (произвольной точки в системе коор- бр ™ дииат ф, у и(. а с помощью электрических 35 производной ° ° ° ° ° ° спей „ абсолютных ускорений о, @ и @ месте, в котором установлено ус- """ " р " "ро во тройство в системе координат ф, у и(с усилителем датчиков ускорений 1, 2 и 3 от- вой производной изменений угла рыскания носительно места их установки причем 40 У электРически сввэаны с блоком 22 вычисблок 29 вычисления проекций абсолютного ле"ия квадрат yrnoeo " оГ" и пролинейного ускорения а, а„и а с по- акций м ове ой скорости гав Ж и М на мощью электрических цепей проекций аб- координатныеоси У, Х и2, блоком 23 вычиссолютного линейного ускорения w w ив п«» проекций углового ускорения связан с блоком 18 индикации. 45 Й, йЪ и Й на координатные оси У, Х и 2, и 8 блоке 17 вычисления производных и блоком 26 вычисления проекций мгновентригонометрических функций содержится ной скорости м, в и м на координатные блок 30 вычисления первой производной из- . оси (, д и (, выходные каналы блока 32 менений угла крена О, блок 31 вычисления вычисления синуса угла крена sin О, блока второй производной изменений угла крена 50 33 вычисления косинуса угла крена соз О, 0 блок в д, блок 32 вычисления синуса угла крена зЬ блока 36 вычисления синуса угла фф ди еренлок 33 вычисления косинуса угла крена та sin ф блока 37 вычисления косинуса угла cos О, через первый блок 8 усилителей свя- дифферента сов ф соединены с блоком 21 заны с помощью электрической цепи сигна- направляющих косинусов (а11, а, аз, а1, ла угла крена 0 с гировертикалью блока 55 айаг, аз2, а>з, абаз, азз), блоком 22 вычисления гиростабилизации 6, блок 34 вычисления первой производной гла ди"-"е ента блок 35 вычисления второй производной из о инатные оси Y У1 / 2 оРд гны ления проекций углового ускорения g, а4 и с3 на координатные оси У, Х и Z, причем блок 36 вычисления синуса угла дифферента з1п фи блок 37 вычисления косинуса угла дифферента соз ф также электрически связаны с блоком 26 вычисления проекций мгновенной скорости ирсО иы на координатные ОФи g, y и ф, и блоком 28 вычисления координат ф, д и (произвольной точки в системе координат g, y и выходные каналы блока 40 вычисления синуса угла рыскания sin g u блока 41 вычисления косинуса угла рыска. ния cos 1в соединены с блоком 21 вычисления направляющих «осинусоа (а11, аа1, аз1, azi. an, аж, а1з, абаз, азз), блоком 26 вычисления проекций мгновенной скорости жу, Niищ на координатные oos ф фolg при этом блок 46 вычисления oeryes угла рыскания sin ф также злектрически связан 2© с блоком 28 вычисления координат , д и (произвольной точки в системе координат ф, у и (. причем блок 42 вания @ через блок 43 интегрирования блок 44 интегрирования фь через блок 45 25 ю а 6 ния @ через блок 47 инт®грировайив @ соединены с.блоком 28 вычисвения коорди нат ф, уй(произвольной точки в системе координат, yй(, при атом блок 48ew- 38 хронизации км связан с бяюком 42 интегрирования блеам 43 интегрирования ф>, блоком 44 интегрирования фа, блоком 45 инте ния 3уэ, блоком 46 интегрирования и блоком 47 интегри- 35 рования @. 8 блоке 21 вычисления направлявщра кОСинУСОв (611, а21, аз1, а12, 82g, 46k SQ аез абаз) блок 49 перемножения сов ф иа сое ф соединен с блоком 33 вычисления кости у" 4© са угла крена сое ди блоком 37 вычисления угла дифферента сое ф, с которым зяектрически связан блок 59 перемножения сое у на cos ф, соединенный также с блоком 41 вычисления косинуса угле рыскания Cos 45 ф, инвертор 51 синуса угла дифферента (sin ф }, электрически связан с блоком 36 вычисления синуса угла дифферента (sin ф), блок 52 перемножения соз д на sin рсоединен с блоком 33 вычисления косинуса угла крена 50 соа О и блоком 40 вычисления синуса угла . рыскания аВ р, с которым электрически связан блок 53 перемножения sin p на соа у, соединенный также с блоком 41 вычисления косинуса угла рыскания cos, с которым связан также блок 54 перемножения соа Она cos р, соединенный также с блоком 33 вычисления косинуса угла крена cos О,блок55перемноженияа1п Онасоа Освязан с блоком 37 вычисления косинуса угла дифферента соз фи блоком 32 вычисления синуса угла крена аЬ д, с которым соединен также блок 56 перемножения sin О на еЬ р, связанный с блоком 40 вычисления синуса угле рыскания зЬ 9, блок 57 перемножения зЬ6 на созМ соединен с блоком 32 вычисления синуса угла крена sin д и блоком 41 вычисления косинуса угла рыскания сое rp, блок 58 перемножения произведения(сое 6sln у3на зЬ фсвязан с блоком 36 вычисления синуса угла дифферента еЬ ф и блоком 52 перемножения сое д на зЬ 1а, с которым также соединен иивертор М произведения (соа д sin р}. блокббперемножения Мп О на зЬ фсвязан е блоком 36 вычисления синуса угла диффеpeers еЬ ф er блоком 32 вычисления синуса угла крена еЬ д, а также через блок 61 перемножения произведения (sin д sin ф йа совр, соединенного с блОком 41 вычисления косинуса угла рыскания f, с сумматором 62 произведений (sin О сааб sin ф)и(сое9 sin ф, которыйсвязан также с инвертором 59 произведения (-соаЮ х е1пт), блок 63 перемножения произв®дения (sin 9 х аЬ т "), на sin% связан с блоком 60 перемножения sln8 на а1Ф и блоком 40 вычисления синуса угла рыскания еЬ ф, а также с сумматором 64 произведеиий (е1пе в1пт вЬ т ) и (соз6 соз 9), который соединен с блоком 54 перемножения саед на соеФ, связанного с блоком 65 перемножения произведения (созд соа ) на sin% и соединенного с блоком 36 вычисления синуса угла дифферента вЬ У. сумматор 66 произведений (соа6 соз9 зЬ т) и (а1п9 х sing} соединен с блоком 65 перемножения произведения (соа д cost ) на sin T и блоком 56 перемножения а1пд на зЬ lt, а инвертор 67 произведения (аЬдсоаЩ соединен с блоком 57 перемножения аЬ6 на созЧ и сумматором 68 произведений (саад аИ агап."т) и (-@пессоа g, который связан также с блоком 58 перемножения произведения (соад sin V} на sin Ê 1816968 В блоке 22 вычисления квадрата угло- связан с блоком 39 вычисления второй провой скорости и проекций мгновенной ско- изводной изменения угла рысканиями и блорости ыу „и ы на координатные оси V, X u Z ком 55 перемножения stn6 íà cosУ, а также блок69 перемножения% íà san% соединен с сумматором 90 произведений (Fcos8), с блоком 38 вычисления первой производ- 5 (УсозУв!п6) и(V(8соэВcosT — Уэ1пУзlпд)), ной изменений угла рыскания т и блоком 36 с которым также соединен блок 91 перемновычисления синуса угла дифферентаэ1пУ, а женияФ на соэд, связанный с блоком 35 также через инвертор70 произведения . вычисления второй производной измене(т" sin T) с сумматором 718 и произведения ний угла дифферентаТ и блоком ЗЗ вычисле(Тэ!пт ). блок72перемноженияМнапроизве- 1ц, ния косинуса угла крена cos8, блок 92 дение (созе з1М) связан с блоком 38 вычис- ".-.,;. й@ремножеиия9 на произведение (cos6 cos p), ления первой производной изменений угла соединен Ф «блоками 30 вычисления первой рысканиями и блоком 55 перемножения "- пфоизаоднойэ йюММмий угла крена8и блоэ1пд íà cos9, и с сумматором 73 произведе- ком 49 перемн жа3 йя сфеэ на соэУ и сумманий (Ч cosУэ1пд) и(Усова), который также 15 тором 93 промйаедейай (leos& созУ) и соединен с блоком 74 перемножениями на (- Уз!пУ з1пО), который чбтр!4з инвертор 94 соэд, связанный с блоком 33 вычисления произведения(Уэ1пУз1пд) связан с блоком косинуса угла крена соэд и блоком 34 пер- 95 перемножениями на произведение вой производной изменения угла диффе- (э1пуэ1п&), который соединен с блоком 34 рентау, который также соединен с блоком 20 вычисления производной изменений угла 75 перемножения% на sin 8, связанный с дифферентаУ и блоком 60 перемножеблоком 32 вычисления синуса угла ноя„э1п6 на з1пУ, блок 96 перемножекрена э!ля и через инвертор 76 произве- нияз на з1п9связан с блоком 35 вычисления дения (т з1пд) с сумматором 77 произведе- второй производной изменений угла ний (Ф соэУсоэд) и (-vsin9), который также 25 дифферентаУ и блоком 32 вычисления си. соединен с блоком 78 перемноженияМ на нуса угла крена з1пЮ, а также через инверпроизведение (соэУ созд), связанный с бло-, тор 97 произведения (Тэ1п 9) с сумматором ком 38 вычисления первой производной yr- . 98ьэ„который соединен также с блоком 89 ла рысканияФ и блоком 49 перемножения . перемножениями на произведение{созУэ1п6) созд на сов"!, причем сумматор 77 произве- 30 и через инвертор 99 произведения фВсоэ 8) дений (г соэТсоэ9) и (-isln8) через квадра- с блоком 100 перемножения созВ на произтор 79 проекции мгновенной скоростиь на ведение ® связанного сблоком 33 вычислекоординатную ось 2соединен ссумматором ния косинуса угла крена созд и блоком 101 80я „,ы„ и и,, который также через квадратор перемножениями íà 8, который соединен с 81 проекции мгновенной скорости ы„на ко- 35 блоком 34 вычисления первой производной ординатную ось Х связан с сумматором 718 изменений угла дифферентаУ и блоком 30 .и произведения (- Vsin3 при этом сумма- вычисления первой производной изменетор 80ьщи а, через квадратор 82 проекции ний угла крена д, а также через блок 102 мгновенной скорости му на координатную перемножения з!пд на произведение (Ф9), ось Усоединен с сумматором 73 произведе- 40 связанного с блоком 32 вычисления синуса ний (т созУэ!пО) и (Усоэб). угла крена з!пд, и инвертор 103 произведеВ блоке 23 вычисления проекций угла- ния (О э!и 8) соединен с сумматором 104ы„ ваго ускорения й„и Й, на координатные оси при этом блок 105 перемножения з1пТ на созе Y, X u2 áëîê83 перемноженияЧна з1Исое- соединен с блоком 36 вычисления синуса динен с блоком 39 второй производной иэ- 45 угла дифферента sing и блоком 33 вычислеменения угла рысканиями и блоком 36;ния косинуса угла крена cos9 и через блок вычисления синуса угла дифферента sin%, а 106 перемножениями на произведение также через инвертор 84 произведения (э1пУсозб), который связан также с блока о 1У) м (У s пУ ) с сумматором 85м„, связанный с 34вычисления первойпроизводной иэменеблоком 3 вычисления второй производной 50 нийугладифферента,соединенссумматоизменений угла кренами и инвертором 86 ром 107 произведений (6 costsin 9) на произведения {!ФсозУ), который через блок (Ф sin " cos О ), связанный через блок 108 87 перемножения cos"(на произведениеЧУ перемноженияд на произведение(сов з!п9) соединен с блоком 37 вычисления угла диф- с блоком 55 перемножения sin6 на соя г и ферента соз У и блоком 88 перемножения155 блоком ЗО первой производной изменений на Ä 38 вычисления угла крена д, соединенный с блоком 109 первой производной угла дифферен- . перемно>кения г на сумму произведетат и блоком 34 вычисления первой произ- ний (7 з!и У созе + 8 cos Уs!n 8), который водной изменения угла рыскания Ф, блок 89 также связан с блоком 38 вычисления пер-, перемножения на произведение(созУз!п6) вой производной изменений угла рысканиями 1816968 и через инвертор 110 произведения pTs(n(сов«1+ В cos T sin 6)) и блок 111 перемножения(на сумму (дсоз((соз / — Гз(пч з(п6), соединенного с сумматором 93 произведений (9 соз & созТ) и (- Ys(n_#_ s(n & ) и блоком 38 вычисления первой производной изменений угла рыскания Ф, связан с сумматором 90 произведений (т соз 6), («гсоз (з(п 8) и (i(6 cos8 соз"(- ysin+s(n 8)). В блоке 24 вычисления произведений сигналов (A>, А2 и Аэ) блок 112 перемножения х на ы„ соединен через второй блок усилителей 9 с блоком 12 задания координаты произвольной точки по оси х и с сумматором 71 и произведения(-«гз!и Т), блок 113 перемножения у наиусвяэан через второй блок усилителей 9 с блоком 11 задания координаты произвольной точки судна по оси Y и с сумматором 73 произведений (V созТ sin6) и ((соз Р), блок 114 перемножения z на «, соединен через второй блок усилителей 9 с блоком 13 задания координаты произвольной точки судна по оси z и с сумматором 77 произведений («(cos icos 9) и (- Tsin 8), а также с сумматором 115 произведений (с,Х), (Y) и (Z), который связан также с блоком 112 перемножения на, блоком 113 перемножения Y на м„и соединен с блоком 116 перемножения и определения А = ы„(ы„Х+ уУ 4- «. 2), связанным с сумматором 718 и произведения (- г з(п "(), причем сумматор 115 произведе ний (Ч„Х),(оиру У) и (ы, Z) соединен также с блоком 117 перемножения и определения А2= „(ы Х+« уУ+ы,Z), связанным с сумматором 73 произведений (т costs(n 9) и ((соз 9), при этом сумматор 115 произведений („X), kyY) и (uzZ) соединен с блоком 118 перемножения и определения Аэ =Я (ы„Х+ы У+ыЯ, связанным с сумматором 77 проиэведейий (Ф cos (cos6) и (-У з(п «!). В блоке 25 вычисления проекций относительного линейного ускорения w, w è w блок 119 перемножения«„на направляющий косинус ац соединен с блоком 50 перемножения cos«(на соз (и через усилитель 15 с датчиком 2 ускорений, ориентированных в направлении оси, блок 120 перемножения, на направляющий косинус а21 связан с сумматором 62 произведений (з(п6 созе з(п"() и (-аозд slnТ) и через усилитель 15 с датчиком 2 ускорений, ориентированным в направлении оси (, блок 121 перемножения, на направляющий косинус аэ! соединен с сумматором 66 произведений (cos6 cost sin f) и (з(п 6 зl и г ) и через усилитель 15 с датчиком 2 ускорений, ориентировавным в направлвнии оси, блок 122 перемножения q, на направляющий косинус а<2 связан с блоком 53 перемножения з(п7 на созт" и через усилитель 15 с датчиком 1 ускорений, ориентированным в направлении оси q, блок 123 перемножения«! на направляющий косинус а22 соедийен с 5 сумматором 64 произведений (sine з(пт slnf ) и (соз8соз () и через усилитель 15 с датчиком ускорений 1, ориентированным в направлении оси q, блок 124 перемножения «! на направляющий косинус аэ2 связан с сумма10 тором 68 произведений (сов 6 s(n g sin ò ) и (-з(пВсоз г) и через усилитель 15 с датчиком 1 ускорений, ориентированным в направлении оси g, блок 125 перемножения (на направляющий косинус а!э соединен с 15 инвертором 51 синуса угла дифферента з(п"( и через усилитель 15 с датчиком ускорений, ориентированным в направлении оси 7,, блок 126 перемножения на направляющий о косинус а2э связан с блоком 55 перемноже20 ния з(п 6 на cos T и через усилитель 15 с датчиком 3 ускорений, ориентированным в направлении оси, блок 127 перемножения на направляющий косинус азз соединен с блоком 49 перемножения cos6 на cosT и че25 реэ усилитель 15 с датчиком 3 ускорений, ориентированным в направлении оси, блок 128 перемножениями„на Z связан с сумматором 104@, через второй блок 9 усилителей с блоком 13 задания координаты 30 произвольной точки судна по оси Y и с сумматором 129 произведений а ((,, а ц, а э»,, w>Z и А>, с которым, также соединены блок 119 перемножения(, на направляющий косинус а(1, блок 122 перемножения« на наCJ 35 правляющий косинус а!2, блок 125 перемножения, на направляющий косинус а1э, блок перемйожения 116 и определения А(= ы,(„X+ yY + «,Z) и сумматор 130 wx, который через инвертор 131 произведения 40 (я, Y) связан с блоком 132 перемножениями, на У, который соединен с сумматором 98>z и через второй блок 9 усилителей с блоком 11 задания координаты произвольной точки по оси V, блок 133 перемножения ы íà х связан с сумматором 98 и через второй 45 блок 9 усилителей с блоком 12 задания координаты произвольной точки по оси Х, а также с сумматором 134 произведений a21(,, а22«(„а2э(, „У и А2, с кдторым соединенй блок 120 перемножения на направляющий 50 косинус а21, блок 123 перемножения«, на направляющий косинус а22, блок 126 перемножения(, на направляющий косинус а2э. блок 117 перемножения и определения А2Q+X+ 55 которым через инвертор 136 произведения („„Z) связан блок 137 перемножениями„на Z,. соединенный также с сумматором 8Ь« и чарва второй блок 9 усилителей с блоком 13 задания координаты произвольной точки 17 судна по оси Z, блок 138 перемножениям на соИна произведение (Ю созе), который также Y связан с сумматором 85й„и через второй связан с блоком 41 вычисления косинуса блок 9 усилителей с блоком 11 задания ко- угла рыскания соэт, с сумматором 158 ординаты произвольной точки судна по оси (о =дсоэуcosg — гз п p). который также соеУ, и с сумматором 139 произведения аэ1(, 5 динен через инвертор 59 произведения аэ2,, аээ,,и,У и Аэ, с которым, также соеди- (sin т ) с блоком 160 перемножениями на нены блок 121 перемножения(на направля- san%, связанный также с блоком 34 вычислеющий косинус аэ, блок 124 перемножениями ния первой производной изменений угла на направляющий косинус аэг, блок 127 пе- дифферента и блоком 40 вычисления синуремножения, на направляющий косинус, 10 са угла рыскания sin т". блок 118 перемножения и определения Аэ В блоке 27 вычисления проекций угло=-и,(а„Х+ „У+ 7) и с сумматором 140 wz, с ваго ускорениями,и, иы< на координатные которым через инвертор 141 произведения оси (g,$ блок 161 дифференцирования (юуХ) связан блок 142 перемноженияй на Х, (1= du /dt) соединен с сумматором 158 соединенный с сумматором 85и, и через 15 (=6созУсоз9 — Y sinÒ), блок 162 дифференвторой блок 9 усилителей с блоком 12 зада- цирования (g= day/бт) связан с сумматором ния координаты произвольной точки судна 153 (u = г cos P — д в1пУсозУ), а блок 163 по оси Х, причем сумматор 130 в через дифференцирования(Й<,=duq/dt) соединен с инвертор 143 произведения (X ) связан с сумматором 151 (a<=<-« " ) ° блоком 144 перемноженияс зна Х, который 20 В блоке 28 вычисления коордисвязан с сумматором 80я ии,через второй нат(,q g произвольной точкив системе коблок 9 усилителей с блоком 12 задания ко- ординат,дД блок 164 перемножения Х на ординаты произвольной точки по оси Х, при sin p соединен с блоком 36 вычисления сизтом сумматор 135 wy через инвертор 145 нуса угла дифферента sint и через второй и произведения (Y ) связан с блоком 146 25 блок 9 усилителей с блоком 12 задания коперемноженияи íà У, который соединен с ординаты произвольной точки по оси Х, а сумматором 80 иД иои через второй блок также через инвертор 165 произведения 9 усилителей с блоком 11 задания координа- (7 sinF) с сумматором 166, который связан ты произвольной точки по оси У, причем с блоком 167 перемножения Y на проиэвесумматор 140 v: через инвертор 147 произ- 30 дение(в1п9совт), соединенный с блоком ведения (Zc3) связан с блоком 148 перемно- 55 перемножения sine на совT и через 2 жения я íà Z„c второй блок 9 усилителей с блоком 11 эадаг сумматором ЬО itsy Ф„и и, и через вврой блок ния координаты произвольной точки по оси 9 усилителей с блоком 13 задания координа- У, а также с блоком 168 перемножения Z на ты произвольной точки по оси Z, 35 произведение (созд cos "p), связанный с блоВ блоке 26 вычисления проекций мгно- ком 49 перемножения cos9 íà cos г и через .венной скорости v,,,ñ на координатные второй блок 9 усилителей с блоком 13 задаоси (,q блок 149 перемножениями на ния координаты произвольной точки по оси sin1 соединен с блоком 30 вычисления пер- Z, причем сумматор ; 166 соединен также с вой производной изменения угла крена9, 40 блоком 47 интегрирования,, блок 169 пеблоком 36 вычисления синуса угла диффе- ремножения Х íà sinH, соединенный с блорента в1пТ и через инвертор 150 проиэведе- ком 40 вычисления синуса угла рыскания ния (О sin ) с сумматором 151(ы* т-sin P). sing и через второй блок 9 усилителей с который также связан с блоком 38 вычисле- блоком 12 задания координаты ния первой производной изменения угла 45 произвольной точки по оси Х, а также рыскания т", блок 152 перемножения Y на через блок 170 перемножения cos на просоз7 соединен с блоком 34 вычисления пер- изведение (з1пТ), который связан с блоком вой производной изменения угла диффе- 37вычисления косинуса угла дифферента рента т, блоком 41 вычисления косинуса cos У, с сумматором 171q, который соедиугла рыскания cosY и сумматором 153 50 нен с блоком 45 интегрированияо,и блоком (=ФcosV — О з!и Vcos г), который через ин- 172 перемножения g на сумму (соэО cosg+ вертор 154 связан с блоком 155 перемноже- + з!пО slntsinV), связанным с сумматором ния соз Р на произведение (О sin Р ), 173 произведений(создсоз г)и(э!п9з пfsinP) соединенный с блоком 149 перемножения9 и через второй блок 9 усилителей с блоком на sin% и блоком 41 вычисления косинуса 55 11 задания координаты произвольной точки угла рыскания cos P, блок 156 перемноже- судна по оси У, при этом сумматор 173 прония 0 на cos V связан с блоком 30 вычисления изведений (сов 8 cos т ) и (sin В sin т" sin У ) первой производной изменения угла кренами, соединен с блоком 54 перемножения cose блоком 37 вычисления косинуса угла диффе- на созМ и блоком 63 перемножения произрента соэ1 и через блок 157 перемножения ведения(з1пбsllnf) на slnY, причем сумматор 1816968 171 через блок перемножения 2 на сумму (сов О sin Y з1пЧ вЂ” з1п 6 cos V ), связанного через второй блок 9 усилителей с блоком 13 задания координаты произвольной точки по оси Z, соединен с сумматором 175 произве- 5 дений (-з1п6 созе) и (cosH sin% sin 1), который связан с инвертором 67 произведений (з1п6 сов г) и блоком 58 перемножения произведения (cos4 з1п т") íà sing, блок 176 перемножения Х на произведение (созЧсозф 10 который соединен с блоком 50 перемножения созт" на соз7, через второй блок 9 усилителей с блоком 12 задания координаты произвольной точки по оси Х и с сумматором 177, который соединен с блоком 43 15 интегрирования,, блоком 178 перемножения У на сумму (з!пд cos Y sing соз 6з1пт), связанным с сумматором 179 произведений (-cos О з1п Т) и (з1п О сову sin>) и через второй блок 9 усилителей с блоком 11 задания ко- 20 ординаты произвольной точки по оси У, при этом сумматор 179 произведений -cosHsln jÐ) и (з1пд cos з1п T) соединен с инвертором 59 произведения (сов 6 sin P ) и блоком 61 перемножения произведения (з1п6 sin У) 25 на cos 9, причем сумматор 177(через блок 180 перемножения Z на сумму (созд сов 9 з1п + з1п9з1п У), который связан через второй блок 9 усилителей с блоком 13 задания координаты произвольной точки по 30 оси Z, соединен с сумматором 181 произведений (з! п9 з1п У) и (cos &cos Y sinô который связан с блоком 56 перемножения sin& íà sin F и блоком 65 перемножения — произведения (созд сов г) на з1п У. 35 В блоке 29 вычисления проекций абсолютного линейного ускорения w>, ьч, и w< блок 182 перемноженияй,на f соединен с сумматором 177, блоком дифференцирования Й = с!я /dt и через сумматор 183,и 40 произведений (с > ) на (О (и,(и и < )), связанный через усилитель 15 с датчиком 2 ускорений, ориентированным в направлении оси(, с сумматором 184 w, который соединен через инвертор 185 произведения 45 (a< q ) с блоком 186 перемножения Й! на ; связанным с блоком 163 дифференцированияа - d4lq/dt и сумматором 171$, причем сумматор 184 w< через инвертор 187 произведения (и ) соединен с блоком 188 пере- 50 множения йна, связанным с сумматором 80 йv„ и ы, и сумматором 1771, с которым также соединен блок 189 перемножения у на (, связанный также с сумматором 158 (ы,-РсозтсозУ-тз1п г) и через сумматор 55 190 произведений (о,о, (gq) и (g() с блоком 191 перемножения а1 на сумму (Qq(+utq i«), KoToPhlA c06PNHoH с cfMM8TQPOM 158 (М - 8 созУсозУ-М з1пУ) и сумматором 183, и произведений (4,ф), (ьф + 1Я+ A) причем сумматор 190 произведений (а>< (), (u )) и (v<() связан с блоком 192 перемножениям, на >1, который соединен с сумматором 153 (» =-М соз У вЂ” 8 з1п "т cos г ) и сумматором 171у, блоком 193 перемножения»,на <, который связан с сумматором 151 (u =Ó-Йп г)ч сумматором 166 5, при этом блок 194 перемноженияо,на сумму(и (»,, и< ) соединен с сумматором 153 (u<=-icosò — 6 з!и" созУ) и сумматором 190 произведений (ьф(), (» ) и (ag), с которым также связан блок 195 перемножения и на сумму (»,! r»,ä »,,(), соединенный с сумматором 151 (»< Y -ЙИ), причем блок 194 перемножения,на сумму (»В > «)через сум.196, и произведений (q(), «q(t(+ q9+ <5 ). связанный через усилитель 15 сдатчиком 1 ускорений,,ориентированный в направлении оси q, соединен с сумматором 197 wq, который связан также через инвертор 198 произведения (аД с блоком 199 перемножениями!на 5, соединенный с сумматором 166 и блоком 161 дифференцирования Й = d и /dt, при этом сумматор 197 wqтакже через инвертор 200 произведения (»q), связан с блоком 201 пеа ремноженияи на, который соединен с сумматором 171 и сумматором 80, », и ы,,М„ причем сумматор 196 . и произведений (и (), (<. р» ) связан с блоком 202 перемножения»,на F который соединен с блоком 163 дифференцированиями=-ба
Устройство для определения ускорений произвольной точки судна работает следующим образом. Воздействие ветра и волн прйводит к раскачиванию судна. Три взаимно перпендикулярных датчика ускорений 1, 2 и 3 ориентированы в направлении осей (,,, и установлены с помощью стойки 4 на стабилизированной платформе 5 относительно корпуса судна 7. С помощью блока гиростабилизации 6 платформы 5 производится ее стабилизация относительно корпуса судна 7 с помощью сигналов, поступающих от гировертикали и гироаэи21 1816968 22 мута, входящих в блок гиростабилизации 6. Электрические сигналы эквивалентные При качке судна датчики ускорений 1, 2 и 3 углам крена 6, дифферентаTи рыскания, вырабатывают электрические сигналы, эк- времени интегрирования t> и его корректививалентные ускорениям (, (или проекци- ровки tz, ускорениями„ „ по соответствуюям вектора пространственного ускорения в 5 щим электрическим цепям через первый месте установки датчиков на координатные блок 8 усилителей, третий блок 10 усилитеоси (,q и g. связанные со стабилизирован- лей и усилитель 15 соответственно от гироной платформой 5. Гировертикаль и гиро- вертикали, гироазимута блока азимут блока гиростабилизации 6 жестко гиростабилизации, блока 14 задания времеустановленныеотносительно корпуса судна 10 ни интегрирования t< и его корректировки 7 вырабатывают электрические сигналы эк- tz, датчиков ускорений 1. 2 и 3 передаются в вивалентные углам крена 8, дифферентати блок 17 вычисления производных и тригонорысканиятсудна. Вблокахзаданиякоорди- . метрических функций. Электрические сигнат Y„X и Z произвольной точки судна по налы эквивалентные синусу, косинусу угла осям неподвижной системы координат У, Х 15 крена з!и 6, соэ 8, синусу, косинусу угла и 2 вырабатывают электрические сигна- дифферента з!и Т, cos Т, синусу, косинусу лы,соответствующие значениям координат угла рыскания slA f, сов г по соответствуюпроизвольнойточки судна относительно ме- щим электрическим цепям, соединениям в .ста установки датчиков ускорений 1, 2 и 3 и виде линий связи, от блока 17 производных блока гиростабилизации 6. В блоке 14 зада- 20 и тригонометрических функций после их ния времени интегрирования t1 и его кор- получения в нем передаются в блок 21 вы ректировки tz вырабатываются . чиспения направляющих косинусов а11, а21, электрические.сигналыэквивалентные вре- аз1, atz, а22, asz, а1з, azs, азз). В блок 22 мени интегрирования ц и его корректиров- вычисления квадрата угловой скоростиж и ки tz, Электрические сигналы 25 проекциймгновеннойскоростии„щна коор.эквивалентные углам крена6, дифферен- динатные оси У, Х и Z из блока 17 вычислета т и рысканиями судна от гировертикаиии ния производных и тригонометрических гироазимута блока гиростабилизации 6 со- функций по соответствующим злектричеответственно передаются по электрическим ским соединениям в виде линий связи перецепям в блок управления платформы 5. от 30 даются электрические сигналы, котрого управляющие электрические сигна- эквивалентные первой производной измелы поступают по электрическим цепям на нений синусу, косинусу угла крена д, з!п6, механизм разворота платформы 5. Электри- cos9, первой производной изменений, синуческие сигналы, эквивалентные углам су, косинусу угла дифферентаФ, з!пУ, cos>, крена 9, дифферента У и рыскания г судна, 35 первой производной изменений угла рыскакоординатам Y„X и Z произвольной точки нияФ, В блок 23 вычисления проекций углосудна по осям неподвижной системы коор- вога ускоренияй,йй,на координатные оси У, динат Y Х и Z, времени интегрирования t и Х и Z из блока 17 вычисления производных его корректировки 12, ускорениям,,,(пе- и тригонометрических функций передаются редаются по электрическим цепям соответ- 40 электрические сигналы, эквивалентные втоственно в первый блок 8 усилителей, второй рой, первой производной изменений, синублок 9 усилителей, третий блок 10 усилите- су, косинусу угла крена,9, sin 6, созе, лей и усилитель 15, из которых электриче- второй, первой производной изменений,сиские сигналы передаются в блок нусу, косинусуугладифферентагtstnt,созЧ, вычисления выходных координат 16, в кото- 45 второй, первой производной изменений, угром осуществляется переработка входной ла рысканиямиB блок вычисления 26 проекинформации в виде электрических сигналов ций мгновенной скорости судна о,u,v г,, на соответствующих измеряемых и задавае- координатные оси (,.q,4 из блока 17 вычисмых физических параметров с целью опре- ления производных и тригонометрических деления электрических сигналов 50 функций передаются электрические сигнаэквивалентных проекциям вектора относи- лы, эквивалентные первой производной тельно пространственного ускорения пу, вх изменений угла крена 6, первой производи в на оси неподвижной системы коорди- ной изменений, синусу, косинусу угла дифнат У, Х и Z, а также проекциям вектора ферентаФ,sin7, сов у, первой производной абсолютного пространственного ускорения 55 изменений, синусу, косинусу угла рыскав, а и а на оси подвижной системы ния г, з!и г, соз г. В блок 28 вычисления координат Я,, которые по соответствую- . координат((произвольной точки судна в щим электрическим цепям поступают в блок системе координат(,1 из блока 17 вычисле18 индикации. ния производных и тригонометрических функций передаются электрические сигна23 1816968 лы, эквивалентные синусу, косинусу угла дифферента sin"!, cos 9, синусу угла рыскания sin т, координатам места в котором установлено устройство,,>i,и, в системе координат )р1,(. В блоке 17 вычисления про- 5 иэводных тригонометрических функций производится преобразование электрических сигналов эквивалентных углам крена, дифферента и рыскания 6,Т,т, времени ин.тегрирования t1и e1o корректировки t2, про- 10 екциям ректора пространственного ускорениями,., на координатные оси(,(в электрические сигналы, эквивалентные второй, первой производной изменений, синусу, косинусу угла крена6,д, з!п 9, созВ, 15 второй, первой производной изменений, си. нусу, косинусу угла дифферентаФ !з1п f, cos!, второй, первой производной изменений, синусу, косинусу угла рыскания Ч, Чз1п>г, cos >!>, координатам места.в котором уста- 20 новлено устройство (д,(в системе координат(,q и g . В блоке вычисления 21 направляющих косинусов (811, 821, aç1, 812 агг, азг, а1з. агз, азз) производится преобразование электрических сигналов,эквивален- 25 тных синусу, косинусу угла крена sin 8, соз9, синусу, косинусу угла дифферента з1 п7, соз-Г в электрические сигналы, эквивалентные наf правляющим косинусам 811, 821, 831, 812, 822, а32, а13, агз, азз, произведениям(з!п& з1п">), 30 (з1пО cosV з1п ), (cos 9 соз У). (зlп9 sin 9 ), (-з1п9соз 1>), (cos9 sin V з1п У), (созд соз т з1п7), (з1п&созу), (-соз9зlп!), (з1п9з1пт" з1п"1), Иэ блока 21 вычисления направляющих косинусов (811, 821, аз1, 812, 822. 832, а1з. 823, 35 азз) по электрическим соединениям в виде линий связи передаются электрические сигналы в блок 25 вычисления проекций относительного линейного ускорения wy, wx u wz электрические сигналы, эквивалентные на- 40 правляющим косинусам 811. 821, 831, 812, 822, азг, а1з, агз, азз, в блок 22 вычисления квадрата угловой скоростиы и проекций мгновенной скорости и„,>ф, на координатные оси У, Х и Z электрические сигналы эквивалент- 45 ные произведениям (sine соз У ) и (cos8 соз"! ), в блок 23 вычисления проекций углового ускорения Йуф, на координатные оси У, Х и Z электрические сигналы эквивалентные произведениям электрических сиг- 50 налов (соз9соз" г). (81пВз1п"! ) и (81пдсозЧ), s блок 28 вычисления координат (я,< произвольной точки в системе координат,q и ф электрические сигналы эквивалентные произведениям электриче- 55 ских сигналов (соз 6 cos +), (соз > соз"ф (соз6 з1п 11 81пЧ ). (соз6 з1п f), (sin дсоз Г81пЯ (з1пд з1И з1п7), (соз6 созе), (sln0cos+, (сов 6 соз>1181п Я, (sin 9 з!и Р), (-з1п8 соз f). В блоке 22 вычисления скорости с> и проекций мгновенной скоростия„и„> >, на координатные оси У, Х и Z производится преобразование электрических сигналов эквивалентных первым производным углов крена, дифферента и рыскания зД синусам углов крена и дифферента sln8, зlп т, косинусу угла крена cose, произведениям (созе sin>у) и (cos "г cos8 ) в электрические сигналы, эквивалентные квадрату угловой скорости ы и проекциям мгновенной скорости ьз„ .>„и, на координатные оси У, Х и Z. Электрические сигналы>эквивалентные квадрату угловой скорости ы передаются в блок 25 вычисления проекций относительНОГО ЛИНЕЙНОГО УСКОРЕНИЯ Wy, Wx И Wz И В блок 29 вычисления проекций абсолюного линейного УскоРениЯ wq, wq M w z, а эквивалентные проекциям мгновенной скорости и„ы„и, на координатные оси У, Х и Z передаются в блок 24 вычисления произведЕний сигналов (A1, Аг и АЗ). В блоке 23 вычисления проекций углового ускорения Ч й„иь!,на координатные оси У, Х и Z производится преобразование электрических сигналов эквивалентных вторым, первым производным изменений углов крена, дифферента и рыскания 6 а,"f, Ô,f, f, синусу, косинусу углов крена и дифферента sin 8, cos8, з1пЧ, cos", произведениям (соз"! з1п6), (созе cos t) и(sinTз1пв) в электрические сигналы эквивалентые проекциям углового ускорения и„ир, на координаты оси У, Х и Z, которые поступают в блок 25 вычисления: проекций вектора относительного линейного ускорения wy, wx и в . В блоке 24 вычисления произведений сигналов (А1, А2 и Аз) происходит преобразование электрических сигналов эквивалентных координатам произвольной точки по осям Y Х и Z, проекциям мгновенной скоростии„> и, на координатные оси У, Х и Z в электрическйе си гнал ы э к вивалентные сигналам А1-и„(„Х+м,У+цЕ), А2 +(QgX +а>уУ ++Z), A3 >z(Q»X+QyY +4 1816968 оси (, q и происходит преобразование эквивалентные первой производной измеэаектрических сигналов эквивалентных . нений угла крена 8, синусу и косинусу угла первым производным изменений углов кре- крена sin 8 и соз 8 . Электрический сигнал на, дифферента и рыскания 9,Ф Ф, синусу, эквивалентный первой производной измекосинусу угла дифферента sin%, созови си- 5 нений угла крена по линиям связи переда. нусу, косинусу угла рыскания sin ã., соз f в ются в блок 22 вычисления квадрата угловой электрические сигналы эквивалейтные про-: скоростио и проекций мгновенной скороекциям мгновенной скорости и + на каор-: сти цццц на координатные оси У, Х и Z, в блок динатные оси (д,Д, которые передаются по . 23 вычисления проекций углового ускорелиниям связи в блок 29 вычисления проек- 10 нияз,на координатные оси У, Х и Z, в блок ций вектора абсолютного линеййого yciope- 26 вычисления проекций мгновенной скорония w<, вл и w< и в блок 27 вычйсления . Стиа а,я,-на координатные оси(,q,, а также проекций углового ускоренияй и на каор- в блок 31 вычисления второй производной динатные оси(,, в котором электрический изменений угла кренад, в котором преобра. сигналы эквивалентные проекциям мгйо- 15 зуется в электрический сигнал эквивалентвенной скорости а а на координатные:: ный второй производной изменений угла оси(,4 преобразуются в электрические сиг- : кренади передается по линиям связи в блок налы,эквивалентные проекциям углового ус- .. 23:вычисления проекций углового ускокоренияирф„на координатные оси(. и- . раним„@ на координатные оси У, Х и Z, в передаются по линиям связи в блок 29 вы- 20 блоке 19 вычисления относительнйх ускоречисления проекций абсолютного линейного ний wz, х< и в . Электрический сигнал эквиускорения е<,а и чу. В блоке28вычисле-: йалентный. stn& от блока 32 вычисления ния координат(1:и g произвольной точки в синуса угла крена з)од по линиям связи системе координат(, электрические сиг-: передается в блок 21 вычисления направляналы эквивалентные координатам произволь- 25 еиуех косинусов(ам, а21, аз1, au, an, aaz. а1з, Ной ТОЧКИ ПО ОСЯМ У, Х и Z, кООрдииатйммЕста 923, аЗЗ), В 6I3OK 22 ВЫЧИСЛЕНИЯ квадРата угв котором установлЕно устройство,Ц .в сис- : ловой скорости и и проекций мгновенной теме координат,,(, синусу косинусу угле .:" скоростииьу на координатные оси У, Х и Z, дифферента з!пТ, созе, синусу угла рыск®- . 8 блок 23 вычисления проекций углового ния s in V и произведениям (з1п 9 соз g ), 30 ускорения ь щ на координатные оси Y, X u (cos& cos г), {з1пдз!и г sin%), (-з1пбсоз ), - Z. Электрический сигнал, эквивалентный (созе cos S), {-создз(п г),(sin 6 sin г sin т ), - Созд от блока 33 вычисления косинуса угла (-sine cos 9), (соз г cos3 ), (-cos 6 зла У), крена созд по линиям связи передается в {sin& cОз гзЬ ), (созО созУзЬ@(sfn9slnf), блок 21 вычислЕния направляющих косину{созО slntslnV) преобразуются в электриче- 35 сов (a<>. аз1, аз1, аи, an, аж а1з, ага, азз), в ские сигналы эквивалентные координа- блок22 вычисления квадрата угловой скотам g,q,) „npoèçâoëüHoé точки в системе . рости и и проекций мгновенной скокоординат(,4, которые передаются по лй- . : ростииик на координатные оси У, Х и Z, в ниям связи в блок 29 вычисления проекций блок23 вычисленияпроекцийугловогоускоабсолютного линейного ускорения w<, wz и 40 ренйяаф„й, на координатные оси Y. X и Z, w<, e котором электрические сигналы зкви- - Электрический сигнал эквивалентный углу валентныепроекциямускорения,Ц,коор- . дифферента по линиям связи передается в динатамЦ,Х произвольной точки всйстеме - " блок 34 вычисления. первой производной координат gati,, проекциям мгновенной ско- изменений угла дифферентаФ, в блоки 36 и рости <,м,,о» на координатные оси (,q,4, 45 37 вычисления, синуса, косинуса угла диф- . проекциям углового ускорения Йфф» на ферента slnt, соз t. Электрический сигнал координатные Оси (,q, 4 преобразуются в " эквивалентный первой производной измеэлектрические сигналы,.эквивалентные npo- . нений угла дифферентаФиз блока 34 вычисекциям абсолютного ускорения в, w< и ления первой производной изменений угла w», которые передаются по линиям связи с 50 дифферентаФпо линиям связи передается в блоком 18 индикации, - блок 22 вычисления квадрата угловой скоро- В блоке 17 вычисления производных и . стио < проекций мгновенной скоростии,ф,), тригонометрических функций электриче- на координатные оси У, Х и Z, в блок 23 ские сигналы эквивалентные углу кренадпо вычисления проекций углового ускорениями„й линиямсвязипоступаютвблок30 вычисле- 55, на координатные оси У, Х и Z, в блок 26 ния первой производной изменений угла вычисле н и я и р о е к ц и и м г н о в е н н о и крена О, в блок 32 вычисления синуса угла, с ко ро стица,и на координатные Оси(,q,(в крена sin& и в блок ЗЗ вычисления косину- блоке 20 абсолютных ускорений а а и ( са угла крена созе, в которых соответствен- w<, а также в блок 35 вычисления второй но преобразуется в электрические сигналы производной изменений угла дифферентаФ, 1816968 28 в котором преобразуется в электрический сигнал эквивалентный второй производной изменений угла дифферентаФ и по линиям связи передается в блок 23 вычисления проекций углового ускорениясЯна координатные оси У, Х и Z. Элвктрйческий сигнал эквивзлентный и1 п1 из блоке 36 вычисления синуса угла дифферента slnT no линиям связи первдеется в блок 21 вычисления направляющих косинусов (811, 821. ез1, 812, 822 ез2 81з, а2з, взз), блок 22 вычисления квадрате угловой скорости и и проекций мгновенной скоростии,ч, на координатные оси Y. Х и Z, блок 23 вычисления проекций углового ускорвниясфь, на координетныв оси У, Х и 2, блок 26 вычисления проекций мгновенной скоростим ф на координатные оси(g, блок 28 вычисление координат(у,. произвольной точки в системе координат(q и, . Электрический сигнал эквивалентный cosT из блока 37 вычисления косинуса угла дифферента cosT по линиям. связи передается s блок 21 вычисления наг ПРаВЛЯЮЩИХ КОСИНУСОВ (а11, 821. ЕЗ1. 812, 822, аз2, а1з. Вэз, взз). блок 23 вычисления проекций углового ускоренижфу не координет ные оси У. Х и Z блок 26 вычисления проекций мгновенной скоростеирщне коор динатныв ocu(q,g, блок 28 вычисления координат(,< произвольной точки в системе координат f,q, C. Электрический сигнал зквивелентный углу рыскания по линиям связи передается в блок 38 вычисления nepaoN производной изменений угле . рыскенияФ, в блок 40 вычисления синуса угла рыскания sin т и блок 41 вычисления косинуса угле рыскания cosт. Электрический сигнал эквиВалентный первой производной изменений угла рысканият полиниямсвязипередеется . в блок 22 вычисления «ведрете угловой скоростия и проекций мгновенной скорости и,на координетные оси У, Х и Z, в блок 23 вычислению проекций углового ускоренияайй,на координетные оси У, Х и Z, в блок 26 вйчйсления проекций мгновенной скоростиь ц, на координатные оси(<, а также в .блок 39 вычисления втощй производной изменений угле рыскания т". где преобразуется в электрический сигнал эквивалентный второй производной изменений угла рысканият и по линии связи передается в блок 23 вычисления проекций yIIIoeoro ускорениями на координатные оси У, Х и Z. Элек кк трический сигнал эквивалентный синусу угла рыскания sin из блока 40 вычисления синуса угла рыскания sin% передается по линиям связи в блок 21 вычисления направЛЯЮЩИХ КОСИНУСОВ (811 821 831 812 822, 832, an, а2з, азз), в блок 26 вычисления проекций мгновенной скорости се,на координатные оси 4 в блок 28 вычисления координат(произвольной точки в системе координат д и . Электрический сигнал эквивалентный косинусу угла рыскания cosp 5 из блока 41 вычисления косинуса угла рыскения по линиям связи поступает в блок вычисления 21 направляющих косинусов (a11, а21, ез1, 812, an, аз2, 81з, 82з, азз), в блок 26 вычисления проекций мгновенной скоро1Q стис не координетные оси(д,g. Электрический сигнал, эквивалентный проекции ускорения (Ä по лийии связи передается в блок 42 интегрировения „в котором происходит интвгрировени® и преобразование 15 электрического сигнале, эквивалентного ., в электрический сигнал, эквивалентный (, который поступает в блок 43 интегрирования „в котором производится интегрироввwe и преобразоеенив электрического 20 сигнала, эквивалентного(, в электрический сигнал, эквивелентный(. который передается в блок 28 вычисления координат(,g произвольной точки в.системе координетfд,,. Электрический сигнал. эквивалентный про25 вкцфВФ УскоРвниЯЯр, Flo линии сВЯзи постУпэет в 6I101t 44 интвгрировения gð ф в котором производится интвгрировение и преобразовенив электрического сигнале, эквиввлвнтного q,, в электрический сигнал, 30 эквивалвнтный1,, который поступает в блок 45 интегрирования „в котором производится интегрирование и преобразование электрического сигнале, эквивалентного д,, в электрический сигнел; эквивалентный1,, ко35 торый поступеет в блок 28 вычисления координат(,q и4 произвольной точки в системе координат),q,C. Электрический сигнал, эк вивалентный проекции ускорениями, по линии связи передается в блок 46 40 интегрирования 4, в котором происходит интегрирование и преобразование электрического сигнала, эквивалентного <, и электрический сигнал, эквивалентный,, который поступает в блок 47 интегрирования 4„в 45 котором производится интегрирование и преобразование электрического сигнала, эквивалентного „в электрический сигнал,, эквивалентный<, который передается в блок 28 вычисления координат д,4 произвольной 50 точки в системе координат д,4. Блоки 4247 интегрирования (Д.,у„ ., . получают по линиям связи электрические сигналы, эквиввЛентные времени интегрирования t1 и его корректировки интегрирования t2 от блока 14 задания времени интегрирования ц и его корректировки t2 через третий блок 10 усилителей. Блок 48 синхронизации вырабатывеет управляющий электрический сигнал, который передается по линиям связи в блоки 42;-47 интегрирования 4 "(- i- V., 29 1816968 В блоке 21 вычисления косинусов (а, ai>, аз, аа, аи, an, а!з, an, азз) электрические сигналы, эквивалентный соз9 из блока 33 вычисления косинуса угла крена созд и эквивалентный созе из блока 37 вычисления косинуса угла дифферента cost no линиям связи поступают в блок 49 перемножения созе íà cosY, в котором они преобразуются в электрический сигнал, эквивалентный произведению (cos8 cos " ), электрические сигналы, эквивалентный созе из блока 37 вычисления косинуса угла дифферента созе и эквивалентный созе из блока 41 вычисления косинуса угла рыскания cost передаются в блок 50 перемноже- 15 ния cosÓ íà cos ", в котором они преобразуются в электрический сигнал, эквивалентный произведению (соз У cos / ), электрический сигнал, эквивалентный sing иэ блока 36 вычисления синуса угла диффе- 20 рента з1пУ поступает в инвертор 51 синуса угла дифферента з1п /, в котором преобразуется в электрический сигнал, эквивалентный (-з1п г), электрические сигналы, эквивалентный cos8 из блока 33 вычисления косинуса 25 угла дифферента созе и эквивалентные stnf из блока 40 вычисления синуса угла рыскания stnl передаются в блок 52 перемножения соз8 на з1пУ, в котором они преобразуются в электрический сигнал, эк- 30 вивалентный произведению (cos 6 sin У ), электрические сигналы, эквивалентный slnV из блока 40 вычисления синуса угла рыскания з!пт и эквивалентные cosY из блока 41 вычисления косинуса угла рыскания посту- 35 пают по линиям связи в блок 53 перемножения sin% на созг, в котором происходит их преобразование в электрический сигнал, эквивалентный произведению (sin т cos т ), электрические сигналы, эквивалентный 40 cos8 из блока 33 вычисления угла крена cos8 и эквивалентный созт из блока 41 вычисления косинуса угла рыскания cosY передаются в блок 54 перемножения соз6 íà cost в котором они преобразуются в электриче- 45 ский сигнал, эквивалентный произведе- нию (cos 8 соз т ), электрические сигналы эквивалентный з1пО из блока 32 вычисления синуса угла крена и эквивалентный созТ из блока 37 вычисления косинуса угла диффе- 50 рента поступают в блок 55 перемножения з! п6 ía cost, в котором они преобразуются в электрический сигнал эквивалентный произведению (з!и 8 cos T), электрический сиг нал эквивалентный зlп 8 из блока 32 55 вычисления синуса угла крена и эквивалентный з1пФ из блока 40 вычисления синуса угла рыскания передаются в блок 56 перемножения з1пд íà sln9, в котором они преобразуются в электрический сигнал, эквивалентный произведению (з!пд sin т ) электрические сигналы эквивалентный sin 6 из блока 32 вычисления синуса угла крена и эквивалентный cos8 из блока 41 вычисления косинуса угла рыскания поступают в блок 57 перемножения sin 8 на созе, в котором .они преобразуются в электрический сигнал эквивалентный произведению (з1пО cos P), электрические сигналы эквивалентный sing из блока 36 вычисления синуса .угла дифферента и эквивалентный произведению (cos8 з1пЧ ) из блока 52 перемножения созО На з1п1передаются по линиям связи в блок 58 перемножения произведения (cose sin 1) ía sing, в котором они преобразуются в электрический сигнал (соз&з1пт з1п ф электрический сигнал (cos8 sin P) поступают в инвертор 59 произведения (cos 6 sing), в котором преобразуется в электрический сигнал -cos & sing), сигналы з!и из блока 36 вычисления синуса угла дифферента и sin& из блока 32 вычисления синуса угла крена передаются в блок 60 перемножения з1пдна sing, где преобразуются в сигнал {sin8stn9) и передается в блок 61 перемножения произведения (з1пбз!нУ) íà соз Г, в который также поступает сигнал cos P из блока 41 вычисления косинуса угла рыскания, В блоке 61 перемножения произведения (з1пд з1пT) на cos P входные сигналы преобразуются в сигнал (з1пд соз г sin ã), который передается в сумматор 62 произведений (з1п8 cost stn9) и (-cos8 stnf), получающий на вход также сигнал (-созе sin У) из инвертора 59. Сигнал (sin т") из блока 40 вычисления синуса угла рыскания и сигнал (stn6slnT) иэ блока 60 поступают на вход блока 63, перемножения произведения (sin 8 stn Ò ) на sin Ч, вырабатываемый в котором сигнал (sin 8 sin Ó sin÷ ) передается в сумматор 64 произведений (з1пз stn V sin"! ) и {созе соз У), на вход которого поступает также сигнал (cose соз У) иэ сумматора 54. Сигнал sin Y иэ блока 36 и сигнал (созе cos У) из блока 54 поступает в блок 65 иерем ноже ния и роизведения (созе созУ) íà sin У, вырабатываемый в котором сигнал (соз 6 соз т" з1п T) передается в сумматор 66 произведений (соз8 соз "гcos f) и (stn8 з!пУ), на вход которого поступает также сигнал (з1п9Sln Р) из блока 56, Сигнал (sin6 cosг) из блока 57 передается в инвертор 67 произведения (з1п6 cos У), в котором преобразуется в сигнал -sln8 cos9), передаваемый в сумматор 68 произведений (созбз1п з1пУ) и -sin 8 cos Ж), на вход которого также поступает сигнал (соз О sing з1пУ) из блока 58. В блоке.22 вычисления квадрата углоЯ вой скоростии и проекций мгновенной скорости а)у,ь)„ии, на входы блока 69 1816968 32 перемножениями íà sing поступают сигналыТ из блока 38 и slnT из блока 36, в котором вырабатывается сигнал (У sin Ч ) передаваемый в инвертор 70 произведения (т" з!и"! ), выработанный в котором сигнал -Vstn У ) поступает на вход сумматора 718 и произведения (- Ф sin V), на второй вход которого передается сигнал 8 из блока 30. СигналыЮ из блока 38 и (соз"! э!и 6) из блока 55 поступают на блок 72 перемножения на произведение (costsin8), выработанный в котором сигнал (соз T sln9) передается в сумматор 73 произведений (гсоз"Гз1пе) и (icos ), на вход которого поступает также сигнал (Усоз 8) из блока 74 перемножения íà cos 6, на входы которого передаются сигналы У из блока 34 и созе из блока 33. В блок 75 перемноженияФ на зlпв поступают сигналы т и з1п0 из блоков 34 и 32 соответственно. Вырабатываемый в блоке 75 сигнал (У slne) передается в инвертор 76 произведения (Фз1пО), преобразуемый в сигнал (-Уsin 8) и поступающий в сумматор 77 произведений (УсозТсоз 8) и (- Уз1пд) на вход которого также передается сигнал (У соз7 соз6) из блока 78 перемножения на произведение (cos icos 6), на входы которого поступают сигналыФ и (cos "Ó cos8) из блоков 38 и 49 соответственно, Выработанный в сумматоре 77 сигнал (Y cos9cos8 — Уз1п6) передается в квадратор 79 проекций мгновенной скоро2 стиб, преобразуемый в сигналы и поступа2 9 ющий на.вход сумматорами „и.и и, на входы которого передаются сигналы v„ u, из квадраторов 81 и 82 соответственно, причем на вход квадратора 81 поступает сигнал „из сумматора 71, а на вход квадратора 82 сигналы„из сумматора 73. Сигналыы„р,иэ сумматоров 73, 71, и 77 передаются на входы блока 24 произведений (A>, Аг и Аэ, а сигнал (й= - „+<.4 z ) на входы блоков 25 и 29. В блоке 23 вычисления проекций углового ускорения о ыр, на входы блока 83 перемноженияУ íà sln7 поступают сигналы т и sin T из блоков 39 и 36 соответственно, в котором вырабатывается сигнал (Уsin У) и передается в инвертор 84 произведения (Т sin У) из которого преобразованный сигнал (-У зlп т) поступает в сумматор 85<„, на входы которого передаются сигналы& и (-Чсоз ) из блока 31 инвертора 86 произведения (тТсоз"! ) соответственно. Сигналы (иУ соответственно, из блоков 34 и 38 поступают в блок 88 перемножения Ф наФ, из которого сигнал (К) передается в блок 87 перемножения на произведениеУУ на второй вход которого поступает также сигнал созе из блока 37. Вырабатываемый в блоке 87 сигнал (УТсоз v) передается на вход инвертора 86. Сигналы (сов 1 sin 6) и "Г соответственно, из блоков 55 и 39 поступают в блок 89 перемножения Y на произведение (соз г з1п О), в котором вырабатывается сигнал (Y соз"У з!и 8) и передается на входы 5 сумматора 90 произведений (T соз6 ), (УсозУ зlп 6) и (Y(icos 8 саз"! — Тз1п f sin 6) и сумматора 98rJ,. СигналыТ и создсоответственно из блоков 35 и 33 поступают в блок 91 перемножениями íà cos &, в котором выраба10 тывается сигнал (Ё cos6) и передается в сумматор 90. Сигналыа и (созО созУ) соответственно из блоков 30 и 49 поступают в блок 92 перемножения& на произведение (cos8 cos" ), в котором преобразуются в сиг15 нал (8 созе cos"/ ) и передается в сумматор 93 произведений (д соз9 соз"! ) и (-Уз1пУз1п9), на вход которого также поступает сигнал (-тsiN sln8) из инвертора 94 йроизведения (Ф з!пТ з1 и Ь), получающий сигнал (у з!п7 з1п 6) 20 из блока 95 перемножениями на произведение (з!йТз1пО), на входы которых поступают сигналы т и (sin% з1п9 ) соответственно из блоков 34 и 60. СигналыТ и з1п9 соответственно из блоков 35 и 32, в котором преобра25 зуется в сигнал (9 з!п 6 ) и передается в сумматор 98т 1,, на вход которого также поступает сигнал (-"Юсозб) из инвертора 99 произведения (ФОсоз6 ), на вход которого: передается сигнал иэ блока 100, получаю30 щего сигналы созе иФ8соответственно иэ блоков 33 и 101, на входы которого поступают сигналы Ф и 8 соответственно из блоков 34 и 30, СигналУО из блока 101 перемноженият на 6 поступает в блок 102 перемноже-; 35 ния з1пд на произведение (з1пУ cos8 ), получающего также сигнал sine из блока 32, Сигнал (4з!пд) из блока 12 поступает в инвертор 103 произведения -Fdsin8), преобразуемый в сигнал -t8sine ) и передаваемый. в 40 сумматор 104m„, на вход которого также поступает сигнал из сумматора 90, Сигналы з1пУ и созе соответственно иэ блоков 36 и 33 поступают в блок 105 перемножения sin% íà cos6, преобразуемые в сигнал (з!пТ созд) и передаваемый в блок 106 пере45 множенияМ на произведение (з1пТ созд), на вход которого также поступает сигналФ из блока 34. Сигнал (T sinT созе) из блока 106 поступает в сумматор 107 произведений (д cos %sine ) на (7 sin T созд ), на вход 50 которого передается также сигнал (дсозу з1пб ) из блока 108 перемножениями на произведение(з1пУсозб ), на вход которого поступают сигналы!! и созе з1пбсоответственно из блоков 30 и 55. Сигнал (T з1пУсозд+ВсозУз1пО) 55 из сумматора 107.поступает в блок 109 на вход которого передается также сигнал из блока 38. Сигнал иэ блока 109 через инвертор 110 произведения (P (У з1п г cos6 +8 cos"/ sin& )) поступает р 1816968 сумматор98.Сигналили(9созВсозт -уМп1зЬВ) второй блок 9 усилителей и сумматора 98, соответственно иэ блока 38 и сумматора 93 Сигналы X иа,соответственно из блока 12 поступают в блок 111 преобразованный в через второй блок 9 усилителей и сумматор котором сигнал передается в сумматор 90. 98 поступают в блок 133 перемножениями, Сигнал ыч Я соответственно из сумматоров 5 на х, преобразуются s сигнал (и,ф переда104, 85 и 98 поступают в блок 25. ваемый в сумматор 134 произведений az<(, t В блоке 24 вычисления произведений: а,, а2з(gX и А, на входы которого пос у сигналов (Al, Az, Аз) сигналы Х,а „соответст- пают также сигналы (az< ), (azzg, (azs< ), венно из блока 12 через второй блок 9 уси- А соответственно из блоков 120, 123, 126 и лителей и сумматора 71 поступают в блок 10 117. Сигнал преобразованный 112 перемножения Х наы, преобразованные в сумматоре 134 поступает в сумматор в котором в сигнал (ЩХ), передаваемый в f35 wy, на вход которого поступает также . сумматор 115 произведений « Х), (u„Y) и QZ). сигнал у,1)из инвертора 136 произведения Сигналы Y,è„ñîoòâåòñòâåíío иэ блока 11 . (Q„Z) на вход которого передается сигнал черезвторойблок9усилителейисумматора 15. (й, Е) иэ блока 137 перемноженияа„на Z, 73 поступают в блок 113 перемножения Y на а „получаемого сигналы Z,è„cooòaåòñòâåêèo иэ преобразованные в котором в сигнал (и„У), блока 13 через второй блок 9 усилителей и передаваемый в сумматор 115, на вход ко- сумматора 85. Сигналы Y,ы соответственно торого также поступает сигнал QZ) иэ блока из блока 11 через второй блок 9 усилителей 114 перемножения Z на и„в который пере- 20 и сумматора 85 поступают в блок 138 передаются сигналы Z,é, соответственно иэ бло- множенияй, на У, преобразуются в сигнал ка 13 через второй блок 9 усилителей и (аф), переуаваемыйвсумматор.139произвесумматора 77. Сигнал (и„Х + rd> Y ++Z) иэ дений еп, ам ., азз .. Й, Y и Аз. на входы сумматора 115 поступают на входы блоков которою поступают также сигналы (азт ), 116, 117 и 1 l8, на входы которых соответст- 25 (азщ.), (азз ) и Аз соответственно из блоков венно поступают сигналыи„из сумматора . 121, 124, 127 и 118. Сигнал преобразован71,ц,из сумматора 73 ициз сумматора 77.. ный в сумматоре 139 поступает в сумматор Сигналы (А1 =с,Ъ (44Х+ „Y+ Z) Аз ° 140 1мь на вход которого поступает также =аф „Х+,У+ 2), Аз=Щ(ц,Х+ыуУ+а 2) соот- . сигнал ф из инвертара 141 произведения ветственно из блоков 116, 117 и 118 посту- 30 @Х) на вход которого передается сигнал (Й ф пает в блок 25. из блока 142 перееенвкенияа на Х. получаеВ блоке 25 вычисления проекций отно- мого сигналы Х иьуяответственно иэ блока сительного линейного ускорения еу, м и а 12 через второй блок 9 усилителей и суммасигналы {a»=cosÓños× ),(az>-sin&costs!È - тора 104. Сигналы Х иы соответственно иэ -соз9 з1п г), {аз1=создсоз гslnt — sln8sln9 ), 35 блока 12 через второй блок 9 усилителей и ° {ajz=slnVcosV), {а22=з пд зЬт" за + создсозг), - сумматора 80 поступают в блок 144 пере{ац =sin 8ñîçò), (а з= -з1п т); (а з"з!и Всозу). множенияйна Х, преобразуются в сигнал (азз-соз 9 созт ) соответственно иэ блоков (Хы), передаваемый в инвестор 143 произ50, 62, 66, 53, 64, 68, 51, 55, 49 поступают в . ведения (X4), сигнал из ко"юрого поступает блоки 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 40 в сумматор 130. Сигналы far соответствен127, причем на входы блоков 119, 120 и 121 . но иэ блока 11 через второй блок 9 усилитепоступает сигнал(из датчика 2 через блок лей и сумматора 80 поступают в блок 146 15, блок 122, 123 и 124 сигнал .из датчика t перемножения йна У, преобразуются в сигчерез блок 15 и блоков 125, 126, 127 сигнал нал(Уй), передаваемый в инвертор 145 произ датчика 3 через усилитель 15. Сигналы 45 изведения (Уаэ ), сигнал иэ которого . 2 иц,соответственно из блока 13 через вто- поступает в сумматор 135. Сигналы Z рой блок 9 усилителей и сумматор 1046„по- иа соответственно из блока 13 через второй ступают в блок 128 перемножения Й„на 2, блок 9 усилителей и сумматора 80 поступапреобраэуются в сигнал (Й„Е) и передается ют в блок 148 перемноженияйна Z, преобв сумматор 129 произведений (а»Я, (a1zQ, 50 разуются в сигнал (Z ), передаваемый в (а зф (а„г) и А, на входы которого поступа- инвертор 147 произведения ?вУ), сигнал из ют сигналы (а»(,), (anQ, (а1зф и Ai соответ- которого поступает в сумматор 140. Сигнаственно из блоков 119, 122, 125 и 116. - лыка,и,иwzсоoтветствeнноиэсyммaтоpов Сигнал преобразованный в сумматоре 129 135, 130 и 140 поступают в блок 18 индикапоступает в сумматор 130 wx, на вход кото- 55 ции. рого поступает также сигнал (-Йф) из инвер- . В блоке 26 вычисления проекций мгнотора 131 произведения (Й Y) на вход венной скорости ф сигналыз и з1пМ соот-. которого передается сигнал (a Y) иэ блока ветственно иэ блоков 30 и 36 поступают в 132 перемноженияцна У, получаемого сиг- блок 149 перемножениями на зФ, преобрэ. налы Y,û, соответственно иэ блока 11 через эуется в сигнал (д з1п T), который поступает 1816968 36 в инвертор 150 произведения (9 sin г ) и (з1п9созт)соответственно изблока11череэ преобразуется в сигнал(- з!И), передается второй блок 9 усилителей и блока 55. На в сумматор 151(и =У-ВФл ), на вход входы блока 168,поступают сигналы Z u которого поступает также иэ блока 38. Сиг- (созе cos T) соответственно иэ блока 13 ченалыт и сов соответственноиэблоков34и 5 реэ второй блок 9 усилителей и блока 49. 41 поступают в блок 152 г на cos1, в Сигналы Х и sing соответственно иэ блока. котором преобразуются в сигнал (Ф совT), 12 через второй блок 9 усилителей и блока передаваемый в сумматор 153 (=т соз г- 40 поступают в блок 169 перемножения Х вЂ” 9з1пТ cos у ), на вход которого также на з1пт и преобразуются в сигнал (Х з1п г), поступает си гнал (- Вз1п! созт) иэ инвер- 10 который передается в блок 170 перемноже.тора 154 произведения (8 зlп TсовУ), пол- йия coW на произведение (Х sin 9 ), на вход учающего сигнал (дз!пФсозУ)из блока 155 . которого поступает. также сигнал cos1г иэ перемножения cosp на произведение блока 37, а.на выходе вырабатываются сиг(О sin т"), на входы которого поступают сиг- нал(Х зЬЧ созг) передаваемый в сумматор налы (9 sin Ф) и совУ соответственно из бло- 15 171 q, на входы которого также поступают сигков 149 и 41. Сигналы 6 и совг нилы q,, Х (cos8 соз г+ з1пд з1п г sfnT) и соответственно иэ блоков 30 и 37 поступают Z(cos8 з!Из1п"! - sfn8 созт) соответственно на блок 156 перемножениями íà qos t, в ко- иэ блоков 45, 172 и 174. На входы блока 172 тором преобразуются в сигнал(дсоз t). ко- перемножения У на сумму (созд сову+ торий передается вблок157перемножения 20 + sfn 6 з! п1 sfn У ) поступают curcosp на произведение(дсозт), на вход ко- налы Y и (созд совY + з!п 6 з1пЧ s!n p) торого подаетсятакжесигналсовУиэблока:: соответстванно из блока 11 через второй 41, а на выходе вырабатывается сигнал блок9усилителейисумматора173 проиэв(еО созтс г) перецрваемый в сумматор 158 деиий(созд созт ) и (з1пд з1п з1п"Р), на входы (ф =дсов у совУ - 3 з!пт), на вход которого 25 которого передаются сигналы (соз & соз ) и также подается сигнал (- t sin f) иэ инверто- (з1пд sinf sfn "г) соответственно иэ блоков 54 ра 159 произведения (Ф з1пт"), который поп- и 63. На входы блока 174 перемножения 2 учает сигнал (Уз1пV ) иэ блока 160 . насумму(соз6зЬгв1пт - зЬдсоз ) поступеремножениями на з!пг, на входы которого ., пают сигналы Z и (созд з1ч Ч з1М - sfn8cos p) поступают сигналит и в1п т соответственно 30 иэ блока f 3 через второй блок 9 усилителей иэ блоков34 и 40. Сигналы к=Ф.-9sin1 J, и сумматора 175гфоиэведений(з1п9созp)и (u> = соИ-6М "ФмУ) и (ц;Фса4 сОзг- гв!вТ) (совдз!птsln+ иа входы которого передасоответственно иэ сумматоров .151, 153 и . ются сигналы (-з1пдсозУ) и(создз1пУз1п"Р) 158 передаются s блок 27 вычислейия про- соответственно иэ инвертора 67 и блока 58, . . екций углового ускорения а»й и блок 29 35 Сигналы Х и (созе соз"1) соответственно иэ вычисления проекций вектора абсолютного блока 12 через второй блок 9 усилителей и линейного ускорения w, в„и а ., блока 50 поступают в блок 176 перемножеВ блоке 27 вычисления проекцйй угло- ния Х на произведение (созтсозЧ ), выходвого ускорения Й,ц,ц. сигналыф а соответ- ной сигнал KOToporo (Х соз Р соз "! ) ственно иэ блоков 158, 153 и 151 поступают 40 передается в сумматор 177, на входы кона входы блоков 161, 162 и 163 дифферен- торого также поступают сигналы(,, цирования (,=с@!!Ф), ф; бЧ /dt) и »-64/й), (Y (sf n 9 соз Ч s in"Ã вЂ” сов 6 sf n V )) и в которых преобразуются в сигналы Й Д,А», 2(соз9 сов тз!и"! + з!п9в1п г) соответственно передаваемые в блок 29 вычисления т1роек- иэ блоков 178 и 180. На входы блока 178 ций абсолютного линейного ускорения е<, 45 перемножения Y на сумму(з1пО соз гsfng— w èw, . "сов д з!и т ) поступают сигналы У и В блоке 28 вычисления коорди- (з1пдсоз гзЬЧ -соз8в1п г)соответственно, нат(q,< произвольной точки в системе ко- иэ блока 11 через второй блок 9 усилителей о рди н ат (,q u g си гн ал ы Х и исумматора179проиэведений(-созбз!и p) в1п! Cоответственно иэ блока 12 через вто- 50 и (з1п9 соз т" sin ), на входы которого постурой блок 9 усилителей и блока 36 поступают пают сигналы (-соз 9 з!и p) и (з1п9соз г з1п ) в блок 164 перемножения Х на з1п7, и пре- соответственно от инвертора 59 и блока 61, образуются в сигнал (Х sin T), который пере- На входы блока 180 перемножения Z на сумдается в инвертор 165 произведения (Х з1пУ), му (cos 8 cos Т в! пТ + з1п 9 з!п1) поступают на выходе которого вырабатывается сигнал 55 сигналы 2 и (соз 6 cos г sin"! + sin О з!и ) (-Х sin T), передаваемый в сумматор 1661;, соответственно от блока 13 через второй на входы которого также поступают сиг- блок 9 усилителей и сумматора 181 произналы g„(Y s!n 8 cos г ) и (Z соз9 соз"г) ведений(sine з1пУ) и (сов & соз1 з1п"Р ), на соответственно иэ блоков 47, 167 и168. На вход которых передаются сигналы входы блока 167 поступают сигналы У и (созО сов з!пT) и(з1пвз1пт) соответственно 1816968 38 датчика 3 через усилитель 15 и блока 195, входы которого передаются сигналыи и г (+ m 190, а выходной сигнал 204 от сумматора 4 поступает в сумматор 205, на входы торого передаются сигналы (-ы () и -vf) инверторов 206 и 208, в которые поступа- т сигналы от блоков 207 и 209. На входы ока 207 поступают сигналы (и Й от мматора 177 и блока 162. На входы блока 209 2 ступают сигналы (и о от сумматоров 166 80. Сигналы w г, w> и ч от сумматоров, 197, 205 передаются в блок 18 индикации. Использование устройства для опредения ускорений произвольной точки судна зволит получить достоверную информаю об ускорениях (относительных и абсотных) при качке судна в условиях сплуатационного рейса с учетом типа суд. Контроль ускорений (относительных и солютных} при качке судна позволитобесчить безопасность труда и повысить охраздоровья членов экипажа судов, ботающих в условиях шторма, а также высить производительность труда, за ет стабилизации луча гидролокаторз и рректировки морских электронных весов. Формула изобретения Устройство для определения ускорений оизвольной точки судна, содержащее стализированную платформу, установлена на корпусе судна, блок взаимно рпендикулярно расположенных датчиков корения, состоящий из первого и второго тчиков ускорений и установленный на билизированной платформе, блок гироабилизации платформы, установленный стабилизированной платформе и подюченный управляющим выходом к мехазму разворота стабилизированной атформы, первый и второй блоки усилитей, блок вычисления выходных координат, ичем информационный выход блока гироабилизации платформы подключен ко ду первого блока усилителей, о т л и ч ащ е е с я тем, что, с целью повышения ности, введены блок индикации, задатк пространственных координат, задатчик емени интегрирования и его коррективки, третий блок усилителей, усилитель, а остав блока взаимно перпендикулярно . сположенных датчиков ускорений введен тий датчик ускорений, взаимно перпенкулярно расположенный к первому и атому датчикам ускорений блока, выходы атчика пространственных координат, затчика времени интегрирования и его корктировки, блока взаимнь рпендикулярно расположенных датчикОв орений подключены соответственно к . из блоков 65 и 56, Выходные сигна- от лы (дД соответственно от сумматоров 177, на 171 и 166 поступают в блок 29 вычисления (ьэ проекций абсолютного линейного ускоре- и ния w>, w> и w<, в котором сигна- 5 20 лы, у соответственно от сумматора 177 и ко блока 162 поступают в блок 182 перемноже- от нияйу, íà (и преобразуются в сигнал f Д), ю который передается в сумматор 183, и бл произведений@), (+Ц с „9+у>, )), на входы 10 су которых также поступают сигналы, и по (u<(u,(+-ы„у + ы g )) соответственно от и датчика 2 через усилитель 15 и блок 191 184 перемножения и на сумму (ьэ + ууг и. (), преобразуемые в сигнал (<:+é,(ô, Де ), 15 ле который передается в сумматор 184 w<, по совместно с сигналами (- ),гаj) соответст- ци венно от инверторов 185 и 187 на входы лю которых поступают сигналы (Й., ),@) соот- зк ветственно от блоков 186 и 188. На входы 20 на блока 186 перемножениями íà g поступают аб сигналы и„,q соответственно от блока 162 и пе сумматора 177 . На входы блока 188 пере- ну г 2 множенияи на поступают сигналы а, (со- ра ответственно от сумматоров 80 и 177. 25 по Сигналы u,(соответственно от сумматоров сч 158 и 177 поступают в блок 189, и преобра- ко зуются в сигнал (qf), который передается в сумматор 190 произведений (), (иу) и Щ, на входы которого также передаются сиг- 30 пр налы (qq) и (>„g соответственно от блоков би 192 и 193, а выходной сигнал (и (ея, уи<() ну поступает в блок 191. На входы блока 192 пе перемножения и íà g поступают сигналы ы ус и от сумматоров 153 и 171. На входы 35 да блока 193 перемножения u„4 передаются ста сигналыи„и 4 от сумматоров 151 и 166. ст Сигналы (ы,(+м,q +v„<) и иг от сумматоров на 190 и 153 поступают в блок 194 перемноже- кл нияз на сумму(уф,ч <) и преобразуются 40 ни в сигйалц(а, е« ), который передается пл в сумматор 196 j, и произведений (Й„4 ) ле (v (v 200 поступают сигналы ию от сумматора 55 ро 171 и квадратора 2. Сигналыи и от блока зад 161 и сумматора 171 поступают в блок 203 и да преобразуются в сигнал ф), который пере- ре дается в сумматор 204, на входы которого пе . также поступаютсигиапыгии(и гытриД уск 39 1816968 40 входам второго блока усилителей, усилителя, третьего блока усилителей, выходы первого и второго блоков усилителей, усилителя, третьего блока усилителей подключены соответственно к первому — четвертому входам блока вычисления выходных координат, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам блока индикации, причем в состав блока вычисления выходных координат входят блок вычисления производных и тригонометрических функций, первый, второй и третий входы которого являются соответственно первым, третьим и четвертым входами блока, последовательно соединенные блок вычисления направляющих косинусов, блок вычисления квадрата угловой скорости, блок вычисления произведений, блок вычисления проекций относительного линейного ускорения, выход которого является первым выходом блока, второй вход — вторым входом блока и подключен к второму входу блока вычисления произведений, третий вход подключен к четвертому входу блока. последовательно соединенные блок вычисления проекций мгновенной скорости, блок дифференциаторов, блок вычисления проекций абсолютного линейного ускорения, выход которого является вторым выходом блока, второй вход подключен к четвертому входу блока, а также блок вычисления про екций углового ускорения, блок пересчета координат произвольной точки, выход которого подключен к третьему входу блока вы5 числения проекций абсолютного линейного ускорения, первый вход — к второму входу блока, второй вход- к первому выходу блока вычисления произвольных и тригонометрических функций, второй, третий и четвертый 10 выходы которого подключены соответственно к входу блока вычисления проекций мгновенной скорости, к первому входу блока вычисления проекций углового ускорения и к второму входу блока вычисления квадрата 15 угловой скорости, пятый и шестой выходы— к первому и второму входам блока вычисле-. ния направляющих косинусов, второй выход которого подключен к второму входу блока вычисления проекций угловогб уско20 рения, третий выход — к четвертому входу блока вычисления проекций относительного линейного ускорения, пятый и шестой входы которого подключены соответственно к выходу блока вычисления проекции углового 25 ускорения и к второму выходу блока вычис-. ления квадрата угловой скорости, который подключен также к четвертому входу блока вычисления проекций абсолютного линей-. ного ускорения, пятый сход которого под30 ключен к второму выходу блока вычисления проекций мгновенной скорости. 1816968 1816968 1816968 Z 23;26 1;Z2;23 1 22;25 22 25 26 1;22;О;Ж гг 0 23; 2б У8 1S16968 1816968 1836968 1816968 гг 22 11 22 Щиа Ю 2U 1816968 1816968 1816968 Составитель Техред М,Моргентал Корректор С,Шекмар Редактор Заказ 1717 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 26 28 _#_ 28 2о 27 28 27 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
