Способ определения курса в направлении географического севера при помощи инерциального счетчика текущих координат

Авторы патента:


Способ определения курса в направлении географического севера при помощи инерциального счетчика текущих координат

Владельцы патента RU 2463558:

САЖЕМ ДЕФАНС СЕКЮРИТЕ (FR)

Настоящий способ относится к способам поиска курса в направлении географического Севера. Техническим результатом является создание способа, позволяющего оптимизировать поиск Севера при помощи инерциального датчика-модуля. Способ определения курса в направлении географического Севера при помощи инерциального датчика-модуля, содержащего три оси гирометрического измерения и три оси акселерометрического измерения, содержит следующие этапы: используют данные инерциального датчика-модуля в режиме определителя Севера для получения первого значения курса, используют данные инерциального датчика-модуля в режиме гирокомпаса для получения второго значения курса, определяют курс в направлении Севера, используя первое значение курса и второе значение курса, а также вычисляют отклонение между первым значением курса и вторым значением курса, в качестве курса в направлении Севера берут первое значение курса и/или второе значение курса с учетом вычисленного отклонения, при этом осуществляют оценку соответствия вычисляемого отклонения с гипотезой отсутствия движения инерциального счетчика координат относительно земли. Кроме того, в случае, если отклонение является соответствующим, в качестве курса в направлении Севера выбирают первое значение курса, если же отклонение является не соответствующим, то в качестве курса в направлении Севера выбирают второе значение курса. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Настоящее изобретение касается способа поиска курса в направлении географического Севера.

Поиск географического Севера является фазой, предваряющей любую операцию наведения, указания, направления или навигации с целью определения контрольного курса, на основании которого определяют данные наведения или навигационные данные. Если направление или навигацию осуществляют при помощи системы, содержащей инерциальный счетчик текущих координат или инерциальный датчик-модуль, система становится операционной, после того как его «настроят» на этот курс.

Известно определение курса в направлении Севера с использованием определителя Севера, который содержит гироскоп, жестко закрепленный на полу в горизонтальном положении. Определитель Севера точно определяет направление на Север при отсутствии движения гироскопа относительно земной поверхности. Точность определения в основном зависит только от ухода гироскопа и даже от стабильности ухода гироскопа, когда производят два измерения на противоположных курсах. С другой стороны, самое незначительное движение гироскопа, даже не ощущаемое человеком, быстро снижает эту точность и приводит к ошибочному определению Севера. Настройку определителя Севера следует производить очень тщательно, чтобы избежать таких движений.

С помощью устройств, оборудованных инерциальным датчиком-модулем в комплекте, необходимом для инерциальной навигации, как известно, определяют курс в направлении Севера, используя данные инерциального датчика-модуля, работающего в режиме гирокомпаса, тогда как устройство фиксируют в положении относительно земной поверхности. Следует напомнить, что инерциальный датчик-модуль содержит три оси акселерометрического измерения и три оси гирометрического измерения. Настройка устройства состоит либо в приведении и затем в физическом удержании инерциального датчика-модуля в заранее определенном положении относительно локальной или инерциальной географической точки отсчета, либо в оценке и затем в сохранении при помощи вычислений угловых отклонений между локальной или инерциальной географической точкой отсчета и инерциальным датчиком-модулем.

В этом последнем случае комбинированное использование данных, поступающих от акселерометров и гирометров в сочетании с практическим отсутствием перемещения относительно Земли позволяет осуществить настройку и, следовательно, идентифицировать и поддерживать курс в центральной рабочей части датчика-модуля. Однако точность определенного таким образом курса зависит от точности акселерометров, стоимость которых резко возрастает в зависимости от требуемой точности. При одинаковой точности определитель Севера является намного дешевле гирокомпаса.

Следует отметить, что понятие гирокомпаса распространяется как на режим вычисления, так и на техническое устройство, специально выполненное для осуществления этого вычисления. Это же относится и к определителю Севера.

Настоящее изобретение призвано предложить средство, позволяющее оптимизировать поиск Севера при помощи инерциального датчика-модуля.

В этой связи, объектом настоящего изобретения является способ определения курса в направлении географического Севера при помощи инерциального датчика-модуля, содержащего три оси гирометрического измерения и три оси акселерометрического измерения, содержащий следующие этапы:

- используют данные инерциального датчика-модуля в режиме определителя Севера для получения первого значения курса,

- используют данные инерциального датчика-модуля в режиме гирокомпаса для получения второго значения курса,

- определяют курс в направлении Севера, используя первое значение курса и второе значение курса.

Таким образом, первое значение курса вычисляют, используя инерциальный датчик-модуль в качестве определителя Севера, то есть вычисляя курс на основании гирометрических данных, при этом акселерометрические данные не используют для вычисления самого курса, а только для определения средней горизонтальной плоскости относительно датчика-модуля. Второе значение курса вычисляют, используя режим гирокомпаса, то есть используя поток акселерометрических данных в дополнение к гирометрическим данным для оценки курса и относительного положения инерциального счетчика координат.

Предпочтительно вычисление курса содержит следующие этапы:

- вычисляют отклонение между первым значением курса и вторым значением курса,

- в качестве курса в направлении Севера берут первое значение курса и/или второе значение курса с учетом вычисленного отклонения.

Оба значения курса содержат погрешности, общая составляющая которых связана со средним уходом гирометров во время измерения, а их не общая составляющая связана с изменениями систематической ошибки (или смещения) акселерометров. Влиянием ухода акселерометрической ошибки можно пренебречь для первого значения курса, но оно может привести к погрешности курса, превышающей влияние гирометрических погрешностей, что касается второго значения курса. Вместе с тем, отклонение между двумя значениями курса не связано с уходом гирокомпасов, который исключают во время вычисления отклонения. В этом случае отклонение может служить дискриминирующей данной для простого и надежного выбора одного или другого значения курса в качестве курса в направлении Севера. Если отклонение является незначительным и даже нулевым, выбирают первое значение курса, которое является наиболее точным по абсолютной величине. В противном случае выбирают второе значение курса. Таким образом, способ в соответствии с настоящим изобретением позволяет выбрать наиболее эффективный рабочий режим в зависимости от условий измерения.

В частности, способ содержит этап оценки когерентности вычисляемого отклонения с гипотезой отсутствия движения инерциального счетчика координат относительно земли и:

- если отклонение является когерентным, в качестве курса в направлении Севера выбирают первое значение курса,

- если отклонение является некогерентным, в качестве курса в направлении Севера выбирают второе значение курса.

В случае необходимости, если отклонение не позволяет сделать вывод о когерентности отклонения с гипотезой отсутствия вращения датчика-модуля относительно земли, можно использовать комбинацию двух значений курса для получения выбранного курса.

Предпочтительно оценка когерентности содержит этап сравнения отклонения, взвешенного по косинусу широты, по меньшей мере, с одним пороговым значением, и предпочтительно пороговое значение равно квадратному корню из суммы квадрата типового отклонения составляющей среднего ухода Востока гирометров в течение времени измерения и квадрата типового отклонения среднего изменения систематической ошибки акселерометров в направлении Юга в течение времени измерения.

Этот вариант вычисления является исключительно эффективным для выбора значения курса. В варианте вычисление курса содержит следующие этапы:

- осуществляют весовую обработку первого значения курса и второго значения курса,

- осуществляют сложение взвешенных таким образом первого значения курса и второго значения курса для получения курса в направлении Севера, при этом весовую обработку определяют таким образом, чтобы свести к минимуму типовое отклонение погрешности курса в направлении Севера.

Это позволяет ограничить погрешности курса в случае движения и одновременно сохранить правильную статистическую точность в отсутствие углового движения датчика-модуля относительно земли, не прибегая к использованию дорогих акселерометров.

Предпочтительно способ содержит этап обнаружения движения инерциального датчика-модуля при помощи детектора, внешнего по отношению к инерциальному датчику-модулю, и выбора второго значения курса в качестве курса в направлении Севера.

Таким образом, если внешняя информация показывает, что инерциальный датчик-модуль был смещен, автоматически выбирают второе значение курса.

Другие отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения будут более очевидны из нижеследующего описания не ограничительного частного варианта выполнения изобретения.

Это описание представлено со ссылками на единственную фигуру, на которой показана блок-схема осуществления способа в соответствии с настоящим изобретением.

Способ в соответствии с настоящим изобретением представляет собой поиск географического Севера при помощи инерциального датчика-модуля или инерциального счетчика 1 текущих координат, содержащего платформу с акселерометрами 3 (на фигуре показан только один из них), связанную через гирометры 5 (на фигуре показан только один) с неподвижной опорой 4, такой как корпус. Разумеется, описание и графическое представление инерциального счетчика координат предельно упрощены, поскольку конструкция инерциального счетчика координат не является объектом изобретения. Инерциальный счетчик 1 координат неподвижно соединен с устройством, таким как летательный аппарат с шасси, на котором жестко крепят корпус инерциального счетчика 1 координат.

Инерциальный счетчик 1 координат связан с вычислительным устройством 6, которое исполняет программу 7 управления инерциальным счетчиком 1 координат, выполненную также с возможностью вычисления курса в направлении географического Севера:

- в режиме определителя Севера с использованием сигналов данных, поступающих, по меньшей мере, от одного из пирометров 5,

- в режиме гирокомпаса с использованием также сигналов данных, поступающих от акселерометров 3.

Таким образом, способ в соответствии с настоящим изобретением содержит следующие этапы:

- используют данные инерциального счетчика 1 координат в режиме определителя Севера для получения первого значения курса CCN,

- используют данные инерциального счетчика 1 координат в режиме гирокомпаса для получения второго значения курса СGC.

Оба значения курса CCN и СGC содержат погрешность, включающую гирометрическую составляющую и акселерометрическую составляющую.

Гирометрическая составляющая погрешности курса, идентичная для вычисления первого значения курса и для вычисления второго значения курса, связана со средними уходами гирометров, проецируемыми на направление Восток-Запад. Гирометрическая составляющая погрешности курса равна DmE / (ΩТ * cos(LAL)), где DmE является средним уходом на направлении Восток, связанным со средними уходами гирометров (среднее значение за полезное время поиска севера), ΩТ является модулем скорости вращения Земли относительно инерциальной системы координат (то есть примерно 4375 мкрад/мин или 15,04°/час), и LAL является широтой настройки инерциального счетчика 1 координат во время поиска Севера.

Акселерометрическая составляющая погрешности курса является ничтожной по сравнению с гирометрической составляющей для первого значения курса CCN. Кроме того, погрешность на первом значении курса CCN содержит составляющую, связанную со средним вращением RmE центральной рабочей части инерциального счетчика 1 координат вокруг направления Восток (это вращение связано с движениями корпуса и, возможно, с микроскопическими вращениями и деформациями между корпусом и центральной рабочей частью), которая равна RmE / (ΩТ * cos(LAL)).

Акселерометрическая составляющая погрешности курса для второго значения курса СGC связана с линейно нарастающими функциями систематических ошибок акселерометров и равна (PBmS/g) / (ΩТ * cos(LAL)), где g является локальной силой тяжести, и PBmS является средним изменением систематической погрешности акселерометров в направлении Юга.

Способ содержит этап вычисления отклонения или разности ΔС между первым значением курса и вторым значением курса с использованием обоих инерциальных данных, измеренных за один и тот же период. Отклонение двух вычисленных курсов содержит погрешность, составляющую ([PBmS/g - RmE] / (ΩТ * cos(LAL)), то есть это отклонение не зависит от уходов гирометров.

Способ предусматривает выбор в качестве курса первого значения курса или второго значения курса с учетом отклонения между этими двумя значениями.

В предпочтительном варианте выполнения способ содержит этап оценки когерентности вычисляемого отклонения с гипотезой отсутствия движения инерциального счетчика координат относительно земли и:

- если отклонение является когерентным, в качестве курса в направлении Севера выбирают первое значение курса,

- если отклонение является некогерентным, в качестве курса в направлении Севера выбирают второе значение курса.

Оценка когерентности содержит этап сравнения отклонения, взвешенного по косинусу широты и по модулю скорости вращения земли, с пороговым значением S.

В частности, проверяют следующее отношение:

где S = ((типовое отклонение (PBmS/g))2 + (типовое отклонение DmE)2)1/2.

Если отношение (1) проверяется, то в качестве курса в направлении Севера выбирают первое значение CCN. Если отношение (1) не проверяется, в качестве курса в направлении Севера выбирают второе значение курса СGC.

Способ в соответствии с настоящим изобретением содержит этап обнаружения движения инерциального счетчика координат при помощи детектора, внешнего по отношению к инерциальному счетчику координат, и выбора второго значения курса СGC в качестве курса в направлении Севера.

В варианте вычисление курса содержит следующие этапы:

- осуществляют весовую обработку первого значения курса CCN и второго значения курса СGC,

- осуществляют сложение взвешенных таким образом первого значения курса и второго значения курса для получения курса в направлении Севера, при этом формулу вычисления взвешивания в зависимости от вычисленного отклонения ΔС или ΔC*(ΩT*cos(LAL)) определяют таким образом, чтобы свести к минимуму типовое отклонение на погрешности полученного курса.

В этом случае курс в направлении Севера (или в данном варианте взвешенный курс) равен:

λС*СGC+(1-λC)+CCN, где весовой коэффициент λС является таким, что 0≤λС≤1, и λС является функцией вычисленного отклонения ΔС * (ΩТ * cos(LAL)).

Вычисленный таким образом курс является чувствительным к уходам гирометров идентично двум другим указанным выше значениям вычисленного курса.

Погрешность ЕrrСр(λС) взвешенного курса является такой, что

ЕrrСр(λС)*(ΩТ * cos(LAL))=DmE+λC*PBmS/g+(1-λC)*RmE,

где RmE=PBmS/g-ΔС * (ΩТ * cos(LAL)).

Чтобы определить, каким образом весовой коэффициент λС может зависеть от данной ΔС*(ΩТ * cos(LAL)) или от ΔС, можно применить несколько критериев. Например, выбирают правило изменения весового коэффициента λС в зависимости от X=ΔC(ΩT*cos(LAL)), который при данной широте и при типовом отклонении средних возможных скоростей вращения «RmE», не приводящих к обнаружению движения, сводит к минимуму типовое отклонение (рассматриваемое с точки зрения статистики, а не в плане времени) погрешности взвешенного курса ЕrrСр(λC)*(ΩТ*cos(LAL)).

Разумеется, изобретение не ограничивается описанным вариантом выполнения и охватывает любой вариант, не выходящий за рамки изобретения, определенные формулой изобретения.

Конструкция инерциального счетчика координат может отличаться от описанной выше.

Число измерений, осуществляемых для вычисления значений курса, может быть больше одного.

Таким образом, инерциальный счетчик текущих координат можно установить на элементе, регулируемом по угловому положению вокруг оси, по существу перпендикулярной к земле, и осуществлять вычисление курса для трех разных угловых положений, что, при усреднении трех вычисленных значений, позволяет исключить влияние ухода гирометров на погрешность курса (при этом уход имеет синусоидальную форму).

1. Способ определения курса в направлении географического Севера при помощи инерциального датчика-модуля, содержащего три оси гирометрического измерения и три оси акселерометрического измерения, содержащий следующие этапы:
- используют данные инерциального датчика-модуля в режиме определителя Севера для получения первого значения курса,
- используют данные инерциального датчика-модуля в режиме гирокомпаса для получения второго значения курса,
- определяют курс в направлении Севера, используя первое значение курса и второе значение курса, в котором вычисление курса содержит следующие этапы:
- вычисляют отклонение между первым значением курса и вторым значением курса,
- в качестве курса в направлении Севера берут первое значение курса или второе значение курса с учетом вычисленного отклонения, при этом осуществляют оценку соответствия вычисляемого отклонения с гипотезой отсутствия движения инерциального счетчика координат относительно земли, и,
- если отклонение является соответствующим, в качестве курса в направлении Севера выбирают первое значение курса,
- если отклонение является несоответствующим, в качестве курса в направлении Севера выбирают второе значение курса.

2. Способ по п.1, в котором оценка когерентности содержит этап сравнения отклонения, взвешенного по косинусу широты, по меньшей мере, с одним пороговым значением.

3. Способ по п.2, в котором пороговое значение равно квадратному корню из суммы квадрата типового отклонения составляющей среднего ухода Востока гирометров в течение времени измерения и квадрата типового отклонения среднего изменения систематической ошибки акселерометров в направлении Юга в течение времени измерения.

4. Способ по п.1, в котором вычисление курса содержит следующие этапы:
- осуществляют весовую обработку первого значения курса и второго значения курса,
- осуществляют сложение взвешенных таким образом первого значения курса и второго значения курса для получения курса в направлении Севера, при этом весовую обработку определяют таким образом, чтобы свести к минимуму типовое отклонение погрешности курса в направлении Севера.

5. Способ по п.1, содержащий этап обнаружения движения инерциального датчика-модуля при помощи детектора, внешнего по отношению к инерциальному датчику-модулю, и выбора второго значения курса в качестве курса в направлении Севера.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гироскопическому приборостроению и может быть использовано при разработке прибора для гироскопического ориентирования при проведении горных выработок.

Изобретение относится к области технических средств судовождения, в частности к корректируемым гироазимуткомпасам (ГАК) и гироскопическим курсоуказателям (ГКУ), предназначенным для определения курса относительно географического меридиана или угла отклонения от заданного направления.

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к гирокомпасам, вычисляющим азимут и углы наклона направлений, определенным образом связанных с неподвижным относительно Земли (статическим) объектом, на котором гирокомпас установлен.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при определении азимутов. .

Изобретение относится к области гироскопических приборов и может быть использовано при создании гирокомпаса или самоориентирующейся системы гирокурсокреноуказания для систем навигации и топопривязки.

Изобретение относится к области технических средств спутниковой, инерциальной навигации и гиростабилизации для морских объектов. .

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при разработке и изготовлении приборов для систем стабилизации, навигации и топопривязки объектов наземной техники.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в системах навигации, топопривязки и ориентирования наземных подвижных объектов. .

Изобретение относится к области навигации и может быть использовано при создании гироскопических приборов на базе динамически настраиваемого гироскопа (ДНГ) в морской, воздушной, наземной, скважинной навигации.

Изобретение относится к определению направления истинного меридиана объектов на Земле для навигационных или топографических целей. .

Изобретение относится к навигации и может быть использовано, например, в качестве гирокомпаса и для определения направления севера. Способ определения курса осуществляется с помощью инерциального устройства (1), обеспечивающего измерения посредством, как минимум, одного вибрационного гироскопа (3), и включает в себя установку инерциального устройства таким образом, чтобы ось гироскопа находилась практически в горизонтальной плоскости, позиционирование инерциального устройства последовательно определенное число раз относительно вертикальной оси, количество положений при этом должно быть больше единицы, настройку электрического угла поворота вибрационного гироскопа в каждом положении на заданную величину (причем данная заданная величина должна быть одинаковой для всех позиций) и определение курса по результатам измерений и углу между вышеуказанными позициями. Изобретение позволяет использовать более простое инерциальное устройство и повысить точность измерений. 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

Использование: изобретение относится к гироскопическим приборам для навигации, геодезии, измерения азимута на земной поверхности. Сущность: гирокомпас содержит корпус 1, выполненный с возможностью вращения на своей оси 2, которая установлена на упорном подшипнике 3 и зафиксирована в вертикально расположенном полом валу 4 червячного редуктора 5, входной вал 6 которого связан с приводным шаговым двигателем 7. Корпус 1 связан с внешней рамкой 8, установленной с возможностью качания в подшипниках 9, зафиксированных в корпусе 1. Внешняя рамка 8 в свою очередь связана с внутренней рамкой 10, установленной с возможностью качания в перпендикулярном направлении в подшипниках 11, зафиксированных во внешней рамке 8. На внутренней рамке 10 по оси качания размещена первая вертикальная стойка 12 с закрепленным на ней одноосным измерителем угловой скорости, представляющем собой волоконно-оптический гироскоп (ВОГ) 13 с замкнутым контуром обратной связи. На корпусе 1 выполнена вторая вертикальная стойка 14 с установленным на ней линейным шаговым двигателем 15, ходовой винт 16 которого через тягу 17, имеющей гайку 18, связан с внешней рамкой 8. На внешней рамке 8 выполнена третья вертикальная стойка 19 с установленным на ней аналогичным линейным шаговым двигателем 15, ходовой винт 16 которого через тягу 17 с гайкой 18 связан с внутренней рамкой 10. Первый акселерометр 20 установлен в нижней части первой стойки 12, жестко связанной с внутренней рамкой 10. На кронштейне 21, расположенном снизу внешней рамки 8, перпендикулярно первому акселерометру 20 расположен второй акселерометр 22. Вся конструкция размещается на плите 23. Технический результат: повышение точности, уменьшение габаритов измерительного прибора, предназначенного для использования в различных областях техники с целью измерения, контроля угловой скорости вращения и углового положения в инерциальном пространстве. 2 ил.

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в системах ориентации и навигации подвижных объектов. Для этого гирогоризонткомпас (ГГК) содержит первый гироскоп, дополнительную раму, первое и второе исполнительные устройства, роторы которых соответственно связаны с вращающимся валом и осью дополнительной рамы, а статоры с дополнительной рамой и корпусом ГГК, первый и второй акселерометры, второй и третий гироскопы, установленные на корпусе ГГК, оси которых взаимно ортогональны и параллельны, бортовой вычислитель, содержащий блок выработки углов ориентации, блок управления подвесом, блок вычисления и автокомпенсации погрешности определения азимута и управляющее устройство. Исполнительные устройства обеспечивают фиксированные повороты вращающегося вала и дополнительной рамы подвеса относительно продольной и поперечной осей ГГК в положения -90°, 0°, +90° относительно направления, нормального к основанию ГГК. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области гироскопического приборостроения и может быть использовано в геодезии, навигации, топографии, системах прицеливания и наведения. Технический результат - повышение точности и сокращение времени определения азимута. Для этого при определении азимута предусматривают предварительную выставку оси чувствительности гироскопа, выполнение поворотов оси чувствительности гироскопа на заданные углы, измерение времени поворота гироскопа в каждое положение на заданный угол, определение суммарного времени измерения показаний гироскопа во всех положениях с учетом времени определения азимута, определение значений минимального необходимого времени измерения показаний в каждом положении оси чувствительности гироскопа и минимального необходимого количества измерений при заданном времени определения азимута, определение показаний гироскопа на заданных углах и вычисление азимута с использованием полученных показаний. 4 ил.

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение при разработке, изготовлении и эксплуатации самоориентирующихся гироскопических систем курсоуказания и курсокреноуказания. Технический результат - повышение точности, упрощение реализации и повышение надежности. Для достижения данного результата включают режим гирокомпаса для первоначального приведения главной оси курсового гироскопа в плоскость меридиана в северном или южном направлении. После приведения главной оси курсового гироскопа в плоскость меридиана и фиксации с курсового датчика угла значения азимута производят ускоренный разворот курсового гироскопа в азимуте на угол π и включают режим гирокомпаса для приведения в первоначальном направлении. После этого определяют положение, в котором скорость приведения равна нулю, и проводят определение значения истинного азимута согласно выражению: A u c m = A 1 + A 2 + π 2 при A1>A2 или A u c m = A 1 + A 2 − π 2 при A1<А2, где A1 - значение азимута после первого приведения главной оси курсового гироскопа в плоскость меридиана, А2 - значение курсового угла, при котором скорость приведения в положении, противоположном первому значению азимута, равна нулю.

Изобретение относится к системам ориентации и навигации подвижных объектов. Технический результат - повышение точности выработки параметров ориентации, определения азимута, повышение надёжности, увеличение ресурса, упрощение конструкции, уменьшение массы и габаритов. Гирогоризонткомпас (ГГК) включает первый, второй и третий гироскопы, установленные в двухосном подвесе, первое и второе исполнительные устройства, первый и второй акселерометры, установленные на корпусе ГГК, бортовой вычислитель, содержащий блок выработки углов ориентации, блок управления подвесом, блок вычисления и автокомпенсации погрешности определения азимута, блок оценки уходов гироскопов, блок коммутации сигналов гироскопов и управляющее устройство. Исполнительные устройства обеспечивают фиксированные повороты гироскопов относительно продольной и поперечной осей ГГК в положения -90°, 0°, +90° относительно направления, нормального к основанию ГГК. Выход первого гироскопа соединён с входом блока вычисления и автокомпенсации погрешности определения азимута, который подключен к выходу блока выработки углов ориентации и выходу блока управления подвесом, выход блока вычисления и автокомпенсации погрешности определения азимута соединён с блоком выработки углов ориентации бортового вычислителя и блоком управления подвесом, вход блока выработки углов ориентации соединён с выходом блока управления подвесом, входы первого и второго исполнительных устройств подвеса соединены с выходами блока управления подвесом, который подключен к выходу управляющего устройства, выходы всех гироскопов подключены к блоку выработки углов ориентации через блок оценки уходов гироскопов и блок коммутации сигналов гироскопов бортового вычислителя. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к системам ориентации и навигации подвижных объектов. Технический результат - расширение функциональных возможностей. Для этого гирогоризонткомпас включает первый гироскоп, вращающийся вал, исполнительное устройство, ротор которого связан с вращающимся валом, а статор с корпусом гирогоризонткомпаса, первый и второй акселерометры, второй и третий гироскопы, установленные на корпусе гирогоризонткомпаса, оси которых взаимно ортогональны, бортовой вычислитель, содержащий блок выработки углов ориентации, блок управления исполнительным устройством, блок вычисления и автокомпенсации погрешности определения азимута, управляющее устройство и коммутатор. Выход первого гироскопа соединен с входом блока вычисления и автокомпенсации погрешности определения азимута, который подключен соответственно через коммутатор к выходу блока выработки углов ориентации и выходу блока управления исполнительным устройством, выход блока вычисления и автокомпенсации погрешности определения азимута соединен с блоком выработки углов ориентации бортового вычислителя и блоком управления исполнительным устройством, вход блока выработки углов ориентации соединен с выходом блока управления исполнительным устройством, вход исполнительного устройства соединен с выходом блока управления исполнительным устройством, который подключен к выходу управляющего устройства бортового вычислителя. При этом обеспечивается повышение точности определения азимута, повышение надежности, увеличение ресурса, упрощение конструкции, а также снижение массы и габаритов гирогоризонткомпаса. 3 ил.

Изобретение предполагается использовать в системах курсоуказания подвижных объектов. Гирогоризонткомпас содержит датчик вертикальной угловой скорости, преобразователь координат, датчик курсового угла и состоящий из первого интегратора, регулируемого звена и второго интегратора замкнутый контур гирогоризонта с первым выходом по углам качки, расположенным на выходе второго интегратора. В контур гирогоризонта введен расположенный между регулируемым звеном и вторым интегратором второй выход по сигналу проекций скорости вращения Земли. В гирогоризонткомпас введен новый замкнутый контур вычисления производных от проекций скорости вращения Земли, состоящий из последовательно соединенных суммирующего устройства, блока азимута, блока производных и фильтра. Второй выход контура гирогоризонта через суммирующее устройство соединен с новым контуром вычисления производных от проекций скорости вращения Земли. Параметры фильтра в новом контуре установлены так, что полезный сигнал на выходе суммирующего устройства от них не зависит. Блок производных соединен с датчиком вертикальной угловой скорости, выход блока азимута является выходом гирогоризонткомпаса по азимуту и подключен к входу преобразователя координат. Два других входа преобразователя соединены с первым выходом контура гирогоризонта и датчиком курсового угла, выход преобразователя координат является выходом гирогоризонткомпаса по курсу. Технический эффект заключается в повышении точности выработки приборного азимута и курса объекта за счет исключения вносимых фильтрами амплитудных и фазовых искажений. 1 ил., 3 табл.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в системах навигации, топопривязки и ориентирования наземных подвижных объектов. Технический результат – повышение точности. Для этого введены: шарикоподшипниковая опора с применением сдвоенных радиально-упорных шарикоподшипников; безредукторный привод для вращения платформы и электромагнитный тормоз для ее фиксации; жесткие упоры на основании и поворотной платформе. Причем приводной электродвигатель, статор которого закреплен на основании, а ротор на платформе, выполнен в габаритах с внутренним диаметром не менее наружного диаметра сдвоенных радиально-упорных шарикоподшипников, и с длиной магнитопровода, не превышающей высоты сдвоенных радиально-упорных шарикоподшипников, и электромагнитный тормоз выполнен в габаритах по внутреннему диаметру не менее наружного диаметра приводного электродвигателя и по высоте, не превышающей высоты сдвоенных радиально-упорных шарикоподшипников; сдвоенные радиально-упорные шарикоподшипники, приводной электродвигатель, электромагнитный тормоз размещены концентрично и в одной плоскости: один из упоров выполнен с двумя эксцентричными поверхностями и с возможностью вращения относительно собственной оси. 3 ил.

Изобретение относится к области приборостроения и используется при определении азимутов. Гирокомпас содержит блок чувствительных элементов, в который входят несущий корпус и карданов подвес, в котором установлены датчик угла, термостат с расположенными в нем датчиком угловой скорости и наклономерами, приводами осей карданова подвеса с контактными механизмами. Отличительная особенность заявленного устройства заключается в том, что на торце наружной оси карданова подвеса блока чувствительных элементов установлен автоколлиматор либо установлены автоколлиматор и оптический отражатель. При этом оптические оси автоколлиматора и оптического отражателя совпадают с наружной осью карданова подвеса. Кроме того, гирокомпас содержит блок электронных приборов, персональный компьютер и пульт управления, связанные между собой и блоком чувствительных элементов посредством соединительных электрических кабелей. Также в блок электронных приборов введен блок автоколлиматора, имеющий цифровой выход для передачи сигнала в компьютер. Технический результат - возможность повышения точности измерений, расширение функциональных возможностей (вектор азимута на контрольный элемент внешнего отражателя передается напрямую без дополнительных приборов). 2 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2012-10-10 2013-03-19T11:21:10
Наверх