Способ определения угла ориентации стоячей волны в твердотельном волновом гироскопе



Способ определения угла ориентации стоячей волны в твердотельном волновом гироскопе
Способ определения угла ориентации стоячей волны в твердотельном волновом гироскопе
Способ определения угла ориентации стоячей волны в твердотельном волновом гироскопе
Способ определения угла ориентации стоячей волны в твердотельном волновом гироскопе
Способ определения угла ориентации стоячей волны в твердотельном волновом гироскопе
Способ определения угла ориентации стоячей волны в твердотельном волновом гироскопе
Способ определения угла ориентации стоячей волны в твердотельном волновом гироскопе
Способ определения угла ориентации стоячей волны в твердотельном волновом гироскопе
Способ определения угла ориентации стоячей волны в твердотельном волновом гироскопе
Способ определения угла ориентации стоячей волны в твердотельном волновом гироскопе
Способ определения угла ориентации стоячей волны в твердотельном волновом гироскопе
Способ определения угла ориентации стоячей волны в твердотельном волновом гироскопе
Способ определения угла ориентации стоячей волны в твердотельном волновом гироскопе
Способ определения угла ориентации стоячей волны в твердотельном волновом гироскопе
Способ определения угла ориентации стоячей волны в твердотельном волновом гироскопе
Способ определения угла ориентации стоячей волны в твердотельном волновом гироскопе
Способ определения угла ориентации стоячей волны в твердотельном волновом гироскопе
Способ определения угла ориентации стоячей волны в твердотельном волновом гироскопе
Способ определения угла ориентации стоячей волны в твердотельном волновом гироскопе

 


Владельцы патента RU 2526585:

Закрытое акционерное общество "Инерциальные технологии "Технокомплекса" (ЗАО "ИТТ") (RU)

Изобретение относится к области точного приборостроения и может быть использовано при создании твердотельных волновых гироскопов и систем ориентации и навигации на их основе. Способ заключается в том, что предварительно располагают гироскоп на платформе поворотного стола таким образом, чтобы его входная ось совпадала по направлению с осью вращения платформы и была направлена вертикально. Задают платформе последовательно два эталонных значения угловой скорости и в угловом диапазоне ориентации стоячей волны ±90° измеряют показания гироскопа, определяют разницу в ширине трубок изменений показаний гироскопа в заданном угловом диапазоне ее ориентации при разных угловых скоростях платформы. Подбирают корректирующие коэффициенты для вырабатываемых приборных значений синфазных и квадратурных составляющих синусного и косинусного каналов датчика угла гироскопа, обеспечивающих минимизацию этой разницы в ширине трубок изменения показаний гироскопа, а в рабочем режиме определяют угол ориентации стоячей волны относительно резонатора с помощью аналитического выражения, параметры которого скорректированы в результате предварительной операции. Изобретение обеспечивает повышение точности выработки угла ориентации стоячей волны твердотельного волнового гироскопа относительно его резонатора. 3 ил.

 

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при производстве твердотельных волновых гироскопов и систем ориентации и навигации на их основе.

В современном гироскопическом приборостроении известны способы определения стоячей волны относительно резонатора твердотельного волнового гироскопа, в котором измеряют сигналы ω1=Acosωtcos2υ,

ω2=Acosωtsin2υ с датчиков угла гироскопа,

где А - амплитуда колебаний резонатора,

υ - угол ориентации стоячей волны,

ω - круговая частота колебаний рабочей формы, t - время. Используя эти сигналы ,угол ориентации волны определяют из выражения 2υ=arctgω21 (см., например, книгу В.А.Матвеева, В.И.Липатникова, А.В.Алехина «Проектирование волнового твердотельного гироскопа». - М., 1998, стр.50).

В этом способе погрешности определения сигналов ω1 и ω2 обуславливают гармонические ошибки определения угла ориентации волны в зависимости от самого угла υ. Для компенсации этих погрешностей требуются трудоемкие калибровочные операции. При этом также необходимо применение алгоритмов определения четверти, в которой находится волна, обеспечивающих требуемую точность нахождения υ, когда ω1 стремится к нулю.

За прототип взят способ определения ориентации стоячей волны в твердотельном волновом гироскопе, использующий приращение на к-том такте вычислений угла ориентации волны к вычисленному углу на предыдущем к-1 такте (см. отчет ИПМ РАН №1274 «Теоретические исследования, разработка методик, программно-методического обеспечения, регулировки и испытаний твердотельного волнового гироскопа». - М., 1998).

В этом способе для определения ориентации стоячей волны в твердотельном волновом гироскопе по «измерительным» каналам косинуса «С» и синуса «S» измеряют сигналы датчиков углов гироскопа, выделяют синфазные Сф, Sф и квадратурные Скв, Sкв составляющие этих сигналов. Определяют тригонометрические функции синуса и косинуса угла ориентации стоячей волны, используя синфазные и квадратурные составляющие сигналов датчиков углов

cos 4 ϕ 0 = ( C ф 2 + С к в 2 + S ф 2 + S к в 2 ) ( A B ) 1 ;

sin 4 ϕ 0 = 2 ( C ф S ф + C к в S к в ) ( A B ) 1 ,                                 (1)

где

A = C ф 2 + C к в 2 + S ф 2 + S к в 2 + 2 ( C ф S к в С к в S ф ) ;

B = C ф 2 + C к в 2 + S ф 2 + S к в 2 + 2 ( C ф S к в С к в S ф ) .

Для расчета угла 4φ0 запоминают его значение и значения его тригонометрических функций на предыдущем шаге съема показаний к-1 4φ0,к-1, соз4φ0,к-1, sin4φ0,к-1.

Вычисляют новые значения тригонометрических функций на к-м шаге cos4φ0, sin4φ0,к.

Новое значение угла 4φ0,к рассчитывают по формуле

4 ϕ 0, к = 4 ϕ 0, к 1 + Δ ( 4 ϕ 0 ) к ,                            (2)

где Δ(4φ0)к=sinΔ(4φ0)к=sin4φ0,кcos4φ0,к-1-cos4φ0,кsin4φ0,к-1.

Полученное значение угла вместе с его тригонометрическими функциями запоминают для использования на следующем шаге в качестве предыдущих.

Однако в существующем способе определения ориентации стоячей волны в твердотельном волновом гироскопе существует погрешность определения угла ориентации волны относительно резонатора при ошибках выработки синфазных и квадратурных составляющих сигналов датчиков угла гироскопа. Эти погрешности имеют зависимость от самого угла расположения волны гармонического характера.

В твердотельном волновом гироскопе вырабатываются приборные значения синфазных и квадратурных составляющих сигналов датчиков угла:

С ф п , к = С ф , к + δ С ф , к ; С ф п , к 1 = С ф , к 1 + δ С ф , к 1 ; С к в п , к = С к в , к + δ С к в , к ; С к в п , к 1 = С к в , к 1 + δ С к в , к 1 ; S ф п , к = S ф , к + δ S ф , к ; S ф п , к 1 = S ф , к 1 + δ S ф , к 1 ; S к в п , к = S к в , к + δ S к в , к ; S к в п , к 1 = S к в , к 1 + δ S к в , к 1             (3)

где

Сф,к, Sф,к, Сф,к-1, Sф,к-1 - истинные значения синфазных составляющих по каналам косинуса «С» и синуса «S» на к и к-1 тактах вычислений;

Скв,к, Sкв,к, Скв,к-1, Sкв,к-1 - истинные значения квадратурных составляющих по каналам «С» и «S» на к и к-1 тактах;

δСф,к, δSф,к, δСф,к-1, δSф,к-1 - погрешности выработки синфазных составляющих по каналам «С» и «S» на к и к-1 тактах;

δСкв,к, δSкв,к, δСкв,к-1, δSкв,к-1 - погрешности выработки квадратурных составляющих по каналам «С» и «S» на к и к-1 тактах.

Вырабатываемые приборные значения углов на к-м и к-1 такте и приращение угла на к-м такте:

4 ϕ 0 п , к = 4 ϕ 0, к + δ 4 ϕ 0, к ; 4 ϕ 0 п , к = 4 ϕ 0, к + δ 4 ϕ 0, к ;                                     (4) Δ ( 4 ϕ 0 п ) к = Δ ( 4 ϕ 0 ) к + δ Δ ( 4 ϕ 0 ) к ,

где

0,к,4φ0,к-1 - истинные значения углов на к и к-1 тактах;

Δ(4φ0)к - истинное значение приращения угла на к такте;

δ4φ0,к; Δ4φ0,к-1 - погрешности выработки углов на к и к-1 тактах;

δΔ(4φ0)к - погрешность выработки угла на к-м такте.

С учетом (4) погрешность определения угла ориентации волны на к-м такте можно представить

δ 4 ϕ 0, к = δ 4 ϕ 0, к 1 + δ Δ ( 4 ϕ 0 ) к .                                (5)

Рассмотрим погрешность определения угла, вызванную погрешностью приращения угла δΔ(4φ0)к.

При точном задании начального угла эта погрешность обуславливает погрешность определения угла ориентации волны.

В выражениях (3) истинные значения синфазных и квадратурных составляющих по измерительным каналам косинуса и синуса можно представить:

С ф , к = a cos 2 ϕ 0. к , С ф , к 1 = a cos 2 ϕ 0. к 1 , С к в , к = b sin 2 ϕ 0, к , С к в , к 1 = b sin 2 ϕ 0, к 1 , S ф , к = a cos 2 ϕ 0. к , S ф , к 1 = a cos 2 ϕ 0. к 1 , S к в , к = b sin 2 ϕ 0, к , S к в , к 1 = b sin 2 ϕ 0, к 1 ,             (6)

где

a - большая полуось эллипсовидной траектории точки в плоскости CS, изображающей состояние резонатора, b - малая полуось эллипсовидной траектории точки в плоскости CS, изображающей состояние резонатора.

Используя выражения (1), (2), (3), (6), погрешность приращения угла можно представить в виде:

δ Δ ( 4 ϕ 0 ) к = n к m к 1 m к n к 1 Δ ( 4 ϕ 0 ) к ,                                  (7)

где

m к = [ ( а к cos 2 ϕ 0, к + δ С ф , к ) 2 + ( b к sin 2 ϕ 0, к + δ С к в , к ) 2 ( а к sin 2 ϕ 0, к + δ S ф . к ) 2 ( b к cos 2 ϕ 0, к + δ S к в , к ) 2 ] { [ ( а к cos 2 ϕ 0, к + δ С ф , к ) 2 + ( b к sin 2 ϕ 0, к + δ С к в , к ) 2 + + ( а к sin 2 ϕ 0, к + δ S ф . к ) 2 + ( b к cos 2 ϕ 0, к + δ S к в , к ) 2 + 2 ( ( а к cos 2 ϕ 0, к + δ С ф , к ) 2 ( b к cos 2 ϕ 0, к + δ S к в , к ) 2 ( b к sin 2 ϕ 0, к + δ С к в , к ) 2 ( а к sin 2 ϕ 0, к + δ S ф . к ) ) ] [ ( а к cos 2 ϕ 0, к + δ С ф , к ) 2 + ( b к sin 2 ϕ 0, к + δ С к в , к ) 2 + ( а к sin 2 ϕ 0, к + δ S ф . к ) 2 + + ( b к cos 2 ϕ 0, к + δ S к в , к ) 2 2 ( ( а к cos 2 ϕ 0, к + δ С ф , к ) ( b к cos 2 ϕ 0, к + δ S к в , к ) ( b к sin 2 ϕ 0, к + δ С к в , к ) ( а к cos 2 ϕ 0, к + δ С ф , к ) ) ] } 1 2 ;

n к = 2 [ ( а к cos 2 ϕ 0, к + δ С ф , к ) ( а к sin 2 ϕ 0, к + δ S ф . к ) + ( b к sin 2 ϕ 0, к + δ С к в , к ) ( b к cos 2 ϕ 0, к + δ S к в , к ) ] { [ ( а к cos 2 ϕ 0, к + δ С ф , к ) 2 + ( b к sin 2 ϕ 0, к + δ С к в , к ) 2 + + ( а к sin 2 ϕ 0, к + δ S ф . к ) 2 + ( b к cos 2 ϕ 0, к + δ S к в , к ) 2 + 2 ( ( а к cos 2 ϕ 0, к + δ С ф , к ) 2 ( b к cos 2 ϕ 0, к + δ S к в , к ) 2 ( b к sin 2 ϕ 0, к + δ С к в , к ) 2 ( а к sin 2 ϕ 0, к + δ S ф . к ) ) ] [ ( а к cos 2 ϕ 0, к + δ С ф , к ) 2 + ( b к sin 2 ϕ 0, к + δ С к в , к ) 2 + ( а к sin 2 ϕ 0, к + δ S ф . к ) 2 + + ( b к cos 2 ϕ 0, к + δ S к в , к ) 2 2 ( ( а к cos 2 ϕ 0, к + δ С ф , к ) ( b к cos 2 ϕ 0, к + δ S к в , к ) ( b к sin 2 ϕ 0, к + δ С к в , к ) ( а к cos 2 ϕ 0, к + δ С ф , к ) ) ] } 1 2 ;

m к 1 = [ ( а к 1 cos 2 ϕ 0, к 1 + δ С ф , к 1 ) 2 + ( b к 1 sin 2 ϕ 0, к 1 + δ С к в , к 1 ) 2 ( а к 1 sin 2 ϕ 0, к 1 + δ S ф . к 1 ) 2 ( b к 1 cos 2 ϕ 0, к 1 + δ S к в , к 1 ) 2 ] { [ ( а к 1 cos 2 ϕ 0, к 1 + δ С ф , к 1 ) 2 + ( b к 1 sin 2 ϕ 0, к 1 + δ С к в , к 1 ) 2 + + ( а к 1 sin 2 ϕ 0, к 1 + δ S ф . к 1 ) 2 + ( b к 1 cos 2 ϕ 0, к 1 + δ S к в , к 1 ) 2 + 2 ( ( а к 1 cos 2 ϕ 0, к 1 + δ С ф , к 1 ) 2 ( b к 1 cos 2 ϕ 0, к 1 + δ S к в , к 1 ) 2 ( b к 1 sin 2 ϕ 0, к 1 + δ С к в , к 1 ) 2 ( а к 1 sin 2 ϕ 0, к 1 + δ S ф . к 1 ) ) ] [ ( а к 1 cos 2 ϕ 0, к 1 + δ С ф , к 1 ) 2 + ( b к 1 sin 2 ϕ 0, к 1 + δ С к в , к 1 ) 2 + ( а к 1 sin 2 ϕ 0, к 1 + δ S ф . к 1 ) 2 + + ( b к 1 cos 2 ϕ 0, к 1 + δ S к в , к 1 ) 2 2 ( ( а к 1 cos 2 ϕ 0, к 1 + δ С ф , к 1 ) ( b к 1 cos 2 ϕ 0, к 1 + δ S к в , к 1 ) ( b к 1 sin 2 ϕ 0, к 1 + δ С к в , к 1 ) ( а к 1 cos 2 ϕ 0, к 1 + δ С ф , к 1 ) ) ] } 1 2 ;

n к 1 = 2 [ ( а к 1 cos 2 ϕ 0, к 1 + δ С ф , к 1 ) ( а к 1 sin 2 ϕ 0, к 1 + δ S ф . к 1 ) + ( b к 1 sin 2 ϕ 0, к 1 + δ С к в , к 1 ) ( b к 1 cos 2 ϕ 0, к 1 + δ S к в , к 1 ) ] { [ ( а к 1 cos 2 ϕ 0, к 1 + δ С ф , к 1 ) 2 + ( b к 1 sin 2 ϕ 0, к 1 + δ С к в , к 1 ) 2 + + ( а к 1 sin 2 ϕ 0, к 1 + δ S ф . к 1 ) 2 + ( b к 1 cos 2 ϕ 0, к 1 + δ S к в , к 1 ) 2 + 2 ( ( а к 1 cos 2 ϕ 0, к 1 + δ С ф , к 1 ) 2 ( b к 1 cos 2 ϕ 0, к 1 + δ S к в , к 1 ) 2 ( b к 1 sin 2 ϕ 0, к 1 + δ С к в , к 1 ) 2 ( а к 1 sin 2 ϕ 0, к 1 + δ S ф . к 1 ) ) ] [ ( а к 1 cos 2 ϕ 0, к 1 + δ С ф , к 1 ) 2 + ( b к 1 sin 2 ϕ 0, к 1 + δ С к в , к 1 ) 2 + ( а к 1 sin 2 ϕ 0, к 1 + δ S ф . к 1 ) 2 + + ( b к 1 cos 2 ϕ 0, к 1 + δ S к в , к 1 ) 2 2 ( ( а к 1 cos 2 ϕ 0, к 1 + δ С ф , к 1 ) ( b к 1 cos 2 ϕ 0, к 1 + δ S к в , к 1 ) ( b к sin 2 ϕ 0, к + δ С к в , к ) ( а к cos 2 ϕ 0, к + δ С ф , к ) ) ] } 1 2 ;

Δ(4φ0)к=sin4φ0,кcos4φ0,к-1-cos4φ0,кsin4φ0,к-1.

Компьютерное моделирование с использованием выражения (7) показало, что погрешности выработки синфазных и квадратурных составляющих вызывают ошибки в определении приращений угла ориентации волны. Эти ошибки возникают при наличии прецессионного движения волны вследствие входной угловой скорости или собственной скорости дрейфа.

На фиг.1 показаны погрешности определения приращения угла ориентации волны на такте при ошибках выработки синфазных и квадратурных составляющих по каналам косинуса и синуса датчика угла на разных углах ориентации волны и разных скоростях ее прецессии:

1 - скорость прецессии волны 12,4°/ч;

2 - скорость прецессии волны 24,8°/ч;

3 - скорость прецессии волны 37,2°/ч.

Погрешность приращения угла ориентации волны имеет синусоидальный характер с периодичностью 180° угла ориентации волны φ0, ее фазовый сдвиг и наличие постоянной составляющей зависят от величин и соотношений ошибок выработки синфазных и квадратурных составляющих.

Ширина трубки изменения этой погрешности на угле периодичности также обусловлена величиной скорости прецессии волны.

При обработке информации с гироскопа известным способом эти ошибки выработки приращения угла ориентации стоячей волны накапливаются, что снижает точностные характеристики приборов ориентации и навигации.

Техническим результатом, который может быть получен при осуществлении настоящего изобретения, является повышение точности выработки угла ориентации стоячей волны твердотельного волнового гироскопа относительно его резонатора.

Технический результат достигается тем, что в известном способе определения угла ориентации стоячей волны в твердотельном волновом гироскопе, включающем измерение сигналов с синусного и косинусного каналов датчика угла гироскопа, выделение синфазных и квадратурных составляющих этих сигналов, определение тригонометрических функций синуса и косинуса угла ориентации стоячей волны, используя синфазные и квадратурные составляющие сигналов, вычисление угла ориентации волны относительно резонатора гироскопа на каждом такте вычислений по формуле с применением тригонометрических функций синуса и косинуса угла волны, полученных для к-1-го и к-го тактов, а также значение угла ориентации волны на к-1-м такте, дополнительно предварительно располагают гироскоп на платформе поворотного стола таким образом, чтобы его входная ось совпадала по направлению с осью вращения платформы и была направлена вертикально, задают платформе первое эталонное значение угловой скорости и в угловом диапазоне ориентации стоячей волны относительно резонатора ±90° измеряют показания гироскопа, задают второе эталонное значение угловой скорости платформы и на этом же угловом диапазоне ориентации волны измеряют показания гироскопа, определяют разницу в ширине трубок изменений показаний гироскопа в заданном угловом диапазоне ее ориентации при разных угловых скоростях платформы, подбирают корректирующие коэффициенты для вырабатываемых приборных значений синфазных и квадратурных составляющих синусного и косинусного каналов датчика угла гироскопа, минимизирующих эту разницу в ширине трубок изменений показаний гироскопа, после чего в рабочем режиме, используя подобранные корректирующие коэффициенты, определяют угол ориентации стоячей волны относительно резонатора по формуле

ϕ 0, к = 0,25 ( n к m к 1 m к n к 1 ) + ϕ 0, к 1 ,                                    (8)

где

m к = [ ( С ф п , к Δ С ф ) 2 + ( С к в п , к Δ С к в ) 2 ( S ф п , к Δ S ф ) 2 ( S к в п , к Δ S к в ) 2 ] { [ ( С ф п , к Δ С ф ) 2 + ( С к в п , к Δ С к в ) 2 + ( S ф п , к Δ S ф ) 2 + ( S к в п , к Δ S к в ) 2 + + 2 ( ( С ф п , к Δ С ф ) ( S к в п , к Δ S к в ) ( С к в , к Δ С к в ) ( S ф п , к Δ S ф ) ) ] [ ( С ф п , к Δ С ф ) 2 + ( С к в п , к Δ С к в ) 2 + ( S ф п , к Δ S ф ) 2 + ( S к в п , к Δ S к в ) 2 2 ( ( С ф п , к Δ С ф ) ( S к в п , к Δ S к в ) ( С к в п , к Δ С к в ) ( S ф п , к Δ S ф ) ) ] } 1 2 ;

n к = 2 [ ( С ф п , к Δ С ф ) ( S ф п , к Δ S ф ) + ( С к в п , к Δ С к в ) ( S к в п , к Δ S к в ) ] { [ ( С ф п , к Δ С ф ) 2 + ( С к в п , к Δ С к в ) 2 + ( S ф п , к Δ S ф ) 2 + ( S к в п , к Δ S к в ) 2 + + 2 ( ( С ф п , к Δ С ф ) ( S к в п , к Δ S к в ) ( С к в п , к Δ С к в ) ( S ф п , к Δ S ф ) ) ] [ ( С ф п , к Δ С ф ) 2 + ( С к в п , к Δ С к в ) 2 + ( S ф п , к Δ S ф ) 2 + ( S к в п , к Δ S к в ) 2 2 ( ( С ф п , к Δ С ф ) ( S к в п , к Δ S к в ) ( С к в п , к Δ С к в ) ( S ф п , к Δ S ф ) ) ] } 1 2 ;

m к 1 = [ ( С ф п , к 1 Δ С ф ) 2 + ( С к в п , к 1 Δ С к в ) 2 ( S ф п , к 1 Δ S ф ) 2 ( S к в п , к 1 Δ S к в ) 2 ] { [ ( С ф п , к 1 Δ С ф ) 2 + ( С к в п , к 1 Δ С к в ) 2 + ( S ф п , к 1 Δ S ф ) 2 + ( S к в п , к 1 Δ S к в ) 2 + + 2 ( ( С ф п , к 1 Δ С ф ) ( S к в п , к 1 Δ S к в ) ( С к в п , к 1 Δ С к в ) ( S ф п , к 1 Δ S ф ) ) ] [ ( С ф п , к 1 Δ С ф ) 2 + ( С к в п , к 1 Δ С к в ) 2 + ( S ф п , к 1 Δ S ф ) 2 + ( S к в п , к 1 Δ S к в ) 2 2 ( ( С ф п , к 1 Δ С ф ) ( S к в п , к 1 Δ S к в ) ( С к в п , к 1 Δ С к в ) ( S ф п , к 1 Δ S ф ) ) ] } 1 2 ;

n к 1 = 2 [ ( С ф п , к 1 Δ С ф ) ( S ф п , к 1 Δ S ф ) + ( С к в п , к 1 Δ С к в ) ( S к в п , к 1 Δ S к в ) ] { [ ( С ф п , к 1 Δ С ф ) 2 + ( С к в п , к 1 Δ С к в ) 2 + ( S ф п , к 1 Δ S ф ) 2 + ( S к в п , к 1 Δ S к в ) 2 + + 2 ( ( С ф п , к 1 Δ С ф ) ( S к в п , к 1 Δ S к в ) ( С к в п , к 1 Δ С к в ) ( S ф п , к 1 Δ S ф ) ) ] [ ( С ф п , к 1 Δ С ф ) 2 + ( С к в п , к 1 Δ С к в ) 2 + ( S ф п , к 1 Δ S ф ) 2 + ( S к в п , к 1 Δ S к в ) 2 2 ( ( С ф п , к 1 Δ С ф ) ( S к в п , к 1 Δ S к в ) ( С к в п , к 1 Δ С к в ) ( S ф п , к 1 Δ S ф ) ) ] } 1 2 ;

где

Сфп,к - приборная синфазная составляющая сигнала датчика угла гироскопа по косинусному каналу на к-м такте вычислений;

Сквп,к - приборная квадратурная составляющая сигнала датчика угла по косинусному каналу на к-м такте;

Sфп,к - приборная синфазная составляющая сигнала датчика угла по синусному каналу на к-м такте;

Sквп,к - приборная квадратурная составляющая сигнала датчика угла по синусному каналу на к-м такте;

Сфп,к-1 - приборная синфазная составляющая сигнала датчика угла по косинусному каналу на к-1-ом такте вычислений;

Сквп,к-1 - приборная квадратурная составляющая сигнала датчика угла по косинусному каналу на к-1-ом такте вычислений;

Sфп,к-1 - приборная синфазная составляющая сигнала датчика угла по синусному каналу на к-1-ом такте вычислений;

Sквп,к-1 - приборная квадратурная составляющая сигнала датчика угла по синусному каналу на к-1-ом такте вычислений;

ΔСф - коэффициент, корректирующий постоянную ошибку определения

синфазной составляющей сигнала датчика угла по косинусному каналу;

ΔCкв - коэффициент, корректирующий постоянную ошибку определения квадратурной составляющей сигнала датчика угла по косинусному каналу;

ΔSф- коэффициент, корректирующий постоянную ошибку определения

синфазной составляющей сигнала датчика угла по синусному каналу;

ΔSкв - коэффициент, корректирующий постоянную ошибку определения квадратурной составляющей сигнала датчика угла по синусному каналу;

φ0,к-1 - угол ориентации волны относительно резонатора, определенный на к-1-ом такте.

При работе твердотельного волнового гироскопа вырабатываются приборные значения синфазных и квадратурных составляющих сигналов датчика угла, которые определяются выражениями (8).

Для компенсации погрешностей выработки синфазных и квадратурных составляющих в предлагаемом способе используют корректирующие члены, с учетом которых (3) имеет вид

С ф п , к Δ С ф , к + δ С ф , к Δ С ф , к ; C к в п , к Δ С к в , к = С к в , к + δ С к в , к Δ С к в , к ; S ф п , к Δ S ф , к + δ S ф , к Δ S ф , к ; S к в п , к Δ S к в , к = S к в , к + δ S к в , к Δ S к в , к ;                                            (9) С ф п , к 1 Δ С ф , к 1 + δ С ф , к 1 Δ С ф , к 1 ; C к в п , к 1 Δ С к в , к 1 = С к в , к 1 + δ С к в , к 1 Δ С к в , к 1 ; S ф п , к 1 Δ S ф , к 1 + δ S ф , к 1 Δ S ф , к 1 ; S к в п , к 1 Δ S к в , к 1 = S к в , к 1 + δ S к в , к 1 Δ S к в , к 1 .

Корректирующие коэффициенты подбирают экспериментально. Для этого предварительно располагают гироскоп на платформе поворотного стенда, задают платформе первое значение эталонной угловой скорости. На заданном угловом диапазоне ориентации стоячей волны относительно резонатора измеряют показания гироскопа, которые являются функцией угла ориентации φ0.

ω 1 ( ϕ 0 + φ 3 , ω п ) = ω д о ( ϕ 0 + ϕ 1 ) + ω з в + ω п 1 + ω д 1 ( ϕ 0 + ϕ 2 , ω п ) ,       (10)

где

ωдо01) - систематическая составляющая скорости дрейфа волны, не зависящая от угловой скорости платформы и зависящая от угла ориентации волны φ0 с начальной фазой φ1;

ωзв - вертикальная составляющая угловой скорости вращения Земли;

ωп1 - первое значение эталонной угловой скорости, задаваемой платформе;

ωд112п) - систематическая составляющая эквивалентной скорости дрейфа, зависящая от входной угловой скорости ωп угла ориентации волны φ0 с начальной фазой φ2;

φ2 - начальная фаза зависимости показаний гироскопа.

Задают второе эталонное значение угловой скорости платформы и на этом на угловом диапазоне движения волны измеряют ее скорость прецессии:

ω 2 ( ϕ 0 + φ 3 , ω п ) = ω д о ( ϕ 0 + ϕ 1 ) + ω з в + ω п 2 + ω д 2 ( ϕ 0 + ϕ 2 , ω п ) ,       (11)

где

ωп2 - второе значение эталонной угловой скорости, задаваемой платформе;

φд212) - систематическая составляющая эквивалентной скорости дрейфа, зависящая от входной угловой скорости ωп и угла ориентации волны φ0 с начальной фазой φ2.

Экспериментальные исследования показали, что систематическая составляющая ωдо01) имеет синусоидальную зависимость от угла φ0 с периодичностью 180°. Составляющие ω3В,ωп1,ωп2 в выражениях (10) (11) являются постоянными составляющими. Составляющие ωд102), ωд202), как показано на фиг.1, имеют синусоидальную зависимость от угла φ0. Фазы φ1 и φ2 могут быть разными и быть обусловлены конструкционными параметрами и погрешностями выработки синфазных и квадратурных составляющих сигнала датчика угла гироскопа.

Таким образом, зависимости ω103п) и ω203п) являются синусоидальными и периодическими. Их изменения на заданном угловом диапазоне ориентации волны при измерениях можно характеризовать шириной трубок соответственно Δ1 и Δ2.

Учитывая, что ωд102n) и ωд202n) также зависят от погрешностей выработки синфазных и квадратурных составляющих сигналов по информационным каналам косинуса и синуса, то подбирают корректирующие коэффициенты к этим синфазным и квадратурным составляющим таким образом, чтобы обеспечить минимальную разницу между Δ1 и Δ2, что происходит, когда ωд102n) и ωд202n) стремятся к нулевой величине.

Используя соотношения (7) с учетом (6) и (9), получаем рабочую формулу (8) предлагаемого способа определения угла ориентации стоячей волны.

Таким образом, предлагаемый способ определения угла ориентации стоячей волны в твердотельном волновом гироскопе имеет следующие отличия от известного способа:

введена новая операция - предварительная корректировка вырабатываемых системой обработки информации гироскопа синфазных и квадратурных составляющих сигналов и квадратурных составляющих сигналов его датчиков угла, включающая:

а) новые действия по установке гироскопа на платформу поворотного стола и заданию с помощью платформы последовательно двух значений угловых скоростей по входной оси гироскопа;

б) новое действие по измерению показаний гироскопа на одном и том же задаваемом угловом диапазоне ориентации стоячей волны относительно резонатора при двух угловых скоростях, действующих по входной оси гироскопа,

в) новое действие по определению разности в ширине трубок изменения показаний гироскопа при двух угловых скоростях по входной оси гироскопа;

г) новое действие по подбору корректирующих коэффициентов для вырабатываемых значений синфазных и квадратурных составляющих сигналов; датчика угла гироскопа, минимизирующих разницу в ширине трубок изменений показанию гироскопа при разных угловых скоростях по входной оси гироскопа.

- угол ориентации стоячей волны относительно резонатора определяют по новой аналитической зависимости, в которой используют уточненные вырабатываемые значения синфазных и квадратурных составляющих сигналов датчика угла гироскопа.

На фиг.1 изображены погрешности выработки приращения угла ориентации волны на такте при ошибках выработки синфазных и квадратурных составляющих по каналам косинуса и синуса датчика угла на разных углах ориентации волны и разных скоростях ее прецессии волны.

На фиг.2 изображены показания гироскопа в зависимости от угла ориентации относительно резонатора волны при входной угловой скорости 10°/ч.

На фиг.3 изображены показания гироскопа в зависимости от угла ориентации волны относительно резонатора при входной угловой скорости 20°/ч.

Проведены компьютерные расчеты погрешности выработки приращения угла ориентации волны при ошибках выработки синфазных и квадратурных составляющих по каналам косинуса и синуса датчика угла.

Расчет проводился с применением соотношений (7) и использованием следующих параметров:

- частота обновления информации f=50 Гц;

- длительность такта обновления информации ΔТ=0,02 с;

- нормированное значение большой полуоси эллипсовидной траектории точки в плоскости CS, изображающей состояние резонатора, на к-ом и к-м тактах ак-1к=1;

- нормированное значение малой полуоси эллипсовидной траектории точки в плоскости CS, изображающей состояние резонатора, bк-1=bк=0,1ак;

- погрешности выработки синфазных составляющих по каналам косинуса и синуса δСф,к, δСф,к-1, δSф,к, δSф,к-1 и квадратурных составляющих δСкв,к, δСкв,к-1, δSкв,к, δSкв,к-1 составляет 1% соответственно от ак и bк;

- собственная скорость дрейфа, не зависящая от угловой входной скорости ω Д 0 = 1 sin ( 2 ϕ 0 + ϕ 1 ) ° / ч .

На фиг.1 оси имеют обозначения: х1=φ0, Y1=δΔ(φ0).

Выполнено компьютерное моделирование предлагаемого способа.

При моделировании использовали представленные выше параметры и ошибки гироскопа. По входной оси гироскопа задавали первое значение угловой скорости ωп=10°/ч.

При этом задавали также в соответствии с (10)

ωД0=-1·sin(2φ01) °/ч, где φ1=0; ωзв=12,4 °/ч.

Результаты расчетов представлены на фиг.2 зависимостью 1.

Результаты расчетов при втором значении входной угловой скорости

ωп2=20 °/ч представлены на фиг.3 зависимостью 1.

На фиг.2 и фиг.3 оси имеют обозначение Х2=ХЗ=φ0, Y2=ω1, Y3=ω2.

Из сравнения зависимостей 1 на фиг.2 и фиг.3 определяли разность в ширине трубок изменения показаний, которая составила 0,25 °/ч.

Добиваясь устранения этой разницы, были подобраны корректирующие коэффициенты для синфазных и квадратурных составляющих. При точном подборе корректирующих коэффициентов были получены зависимости показаний 2, представленных на фиг.2 и фиг.3, которые не имеют отличия в ширине трубок изменения показаний.

Таким образом, были подобраны корректирующие коэффициенты для рабочей формулы (8) определения угла ориентации стоячей волны относительно резонатора.

Погрешности выработки приращения угла ориентации волны на такте рассчитывались при разных угловых скоростях, направленных по входной оси гироскопа, которые представлены на фиг.1 в виде зависимостей 1, 2, 3 соответственно для угловых скоростей 12,4 °/ч, 24,8 °/ч, 37,2 °/ч.

Применение предлагаемого способа обеспечивает сохранение точности коррекции при разных угловых скоростях, действующих по входной оси гироскопа.

Таким образом, использование предлагаемого способа определения угла ориентации стоячей волны в твердотельном волновом гироскопе позволяет повысить его точность при наличии изменяющейся входной угловой скорости.

Повышение точности твердотельного волнового гироскопа расширяет область его применения, например, появляется возможность его использования в инерциальных навигационных системах и системах ориентации авиационного, морского и космического применения.

Способ определения угла ориентации стоячей волны в твердотельном волновом гироскопе, включающий измерение сигналов с синусного и косинусного каналов датчика угла гироскопа, выделение синфазных и квадратурных составляющих этих сигналов, определение тригонометрических функций синуса и косинуса угла ориентации стоячей волны, используя синфазные и квадратурные составляющие сигналов, вычисление угла ориентации волны относительно резонатора гироскопа на каждом такте вычислений по формуле с применением тригонометрических функций синуса и косинуса угла волны, полученных для к-1-го и к-го тактов, а также значение угла ориентации волны на к-1-м такте, отличающийся тем, что предварительно располагают гироскоп на платформе поворотного стола таким образом, чтобы его входная ось совпадала по направлению с осью вращения платформы и была направлена вертикально, задают платформе первое эталонное значение угловой скорости и в угловом диапазоне ориентации стоячей волны относительно резонатора ±90° измеряют показания гироскопа, задают второе эталонное значение угловой скорости платформы и на этом же угловом диапазоне ориентации волны измеряют показания гироскопа, определяют разницу в ширине трубок изменений показаний гироскопа в заданном угловом диапазоне ее ориентации при разных угловых скоростях платформы, подбирают корректирующие коэффициенты для вырабатываемых приборных значений синфазных и квадратурных составляющих синусного и косинусного каналов датчика угла гироскопа, минимизирующих эту разницу в ширине трубок изменения показаний гироскопа, после чего в рабочем режиме, используя подобранные корректирующие коэффициенты, определяют угол ориентации стоячей волны относительно резонатора по формуле
φ0,к=0,25·(nкmк-1-mкnк-1)+φ0,к-1,
где
m к = [ ( С ф п , к Δ С ф ) 2 + ( С к в п , к Δ С к в ) 2 ( S ф п , к Δ S ф ) 2 ( S к в п , к Δ S к в ) 2 ] { [ ( С ф п , к Δ С ф ) 2 + ( С к в п , к Δ С к в ) 2 + ( S ф п , к Δ S ф ) 2 + ( S к в п , к Δ S к в ) 2 + + 2 ( ( С ф п , к Δ С ф ) ( S к в п , к Δ S к в ) ( С к в , к Δ С к в ) ( S ф п , к Δ S ф ) ) ] [ ( С ф п , к Δ С ф ) 2 + ( С к в п , к Δ С к в ) 2 + ( S ф п , к Δ S ф ) 2 + ( S к в п , к Δ S к в ) 2 2 ( ( С ф п , к Δ С ф ) ( S к в п , к Δ S к в ) ( С к в п , к Δ С к в ) ( S ф п , к Δ S ф ) ) ] } 1 2 ;
n к = 2 [ ( С ф п , к Δ С ф ) ( S ф п , к Δ S ф ) + ( С к в п , к Δ С к в ) ( S к в п , к Δ S к в ) ] { [ ( С ф п , к Δ С ф ) 2 + ( С к в п , к Δ С к в ) 2 + ( S ф п , к Δ S ф ) 2 + ( S к в п , к Δ S к в ) 2 + + 2 ( ( С ф п , к Δ С ф ) ( S к в п , к Δ S к в ) ( С к в п , к Δ С к в ) ( S ф п , к Δ S ф ) ) ] [ ( С ф п , к Δ С ф ) 2 + ( С к в п , к Δ С к в ) 2 + ( S ф п , к Δ S ф ) 2 + ( S к в п , к Δ S к в ) 2 2 ( ( С ф п , к Δ С ф ) ( S к в п , к Δ S к в ) ( С к в п , к Δ С к в ) ( S ф п , к Δ S ф ) ) ] } 1 2 ;
m к 1 = [ ( С ф п , к 1 Δ С ф ) 2 + ( С к в п , к 1 Δ С к в ) 2 ( S ф п , к 1 Δ S ф ) 2 ( S к в п , к 1 Δ S к в ) 2 ] { [ ( С ф п , к 1 Δ С ф ) 2 + ( С к в п , к 1 Δ С к в ) 2 + ( S ф п , к 1 Δ S ф ) 2 + ( S к в п , к 1 Δ S к в ) 2 + + 2 ( ( С ф п , к 1 Δ С ф ) ( S к в п , к 1 Δ S к в ) ( С к в п , к 1 Δ С к в ) ( S ф п , к 1 Δ S ф ) ) ] [ ( С ф п , к 1 Δ С ф ) 2 + ( С к в п , к 1 Δ С к в ) 2 + ( S ф п , к 1 Δ S ф ) 2 + ( S к в п , к 1 Δ S к в ) 2 2 ( ( С ф п , к 1 Δ С ф ) ( S к в п , к 1 Δ S к в ) ( С к в п , к 1 Δ С к в ) ( S ф п , к 1 Δ S ф ) ) ] } 1 2 ;
n к 1 = 2 [ ( С ф п , к 1 Δ С ф ) ( S ф п , к 1 Δ S ф ) + ( С к в п , к 1 Δ С к в ) ( S к в п , к 1 Δ S к в ) ] { [ ( С ф п , к 1 Δ С ф ) 2 + ( С к в п , к 1 Δ С к в ) 2 + ( S ф п , к 1 Δ S ф ) 2 + ( S к в п , к 1 Δ S к в ) 2 + + 2 ( ( С ф п , к 1 Δ С ф ) ( S к в п , к 1 Δ S к в ) ( С к в п , к 1 Δ С к в ) ( S ф п , к 1 Δ S ф ) ) ] [ ( С ф п , к 1 Δ С ф ) 2 + ( С к в п , к 1 Δ С к в ) 2 + ( S ф п , к 1 Δ S ф ) 2 + ( S к в п , к 1 Δ S к в ) 2 2 ( ( С ф п , к 1 Δ С ф ) ( S к в п , к 1 Δ S к в ) ( С к в п , к 1 Δ С к в ) ( S ф п , к 1 Δ S ф ) ) ] } 1 2 ;
Сфп,к - приборная синфазная составляющая сигнала датчика угла гироскопа по косинусному каналу на к-м такте вычислений;
Сквп,к - приборная квадратурная составляющая сигнала датчика угла по косинусному каналу на к-м такте;
Sфп,к - приборная синфазная составляющая сигнала датчика угла по синусному каналу на к-м такте;
Sквп,к - приборная квадратурная составляющая сигнала датчика угла по синусному каналу на к-м такте;
Сфп,к-1 - приборная синфазная составляющая сигнала датчика угла по косинусному каналу на к-1-ом такте;
Сквп,к-1 - приборная квадратурная составляющая сигнала датчика угла по косинусному каналу на к-1-ом такте;
Sфп,к-1 - приборная синфазная составляющая сигнала датчика угла по синусному каналу на к-1-ом такте;
Sквп,к-1 - приборная квадратурная составляющая сигнала датчика угла по синусному каналу на к-1-ом такте;
ΔСф - коэффициент, корректирующий постоянную ошибку определения синфазной составляющей сигнала датчика угла по косинусному каналу;
ΔСкв - коэффициент, корректирующий постоянную ошибку определения квадратурной составляющей сигнала датчика угла по косинусному каналу;
ΔSф - коэффициент, корректирующий постоянную ошибку определения синфазной составляющей сигнала датчика угла по синусному каналу;
ΔSкв - коэффициент, корректирующий постоянную ошибку определения квадратурной составляющей сигнала датчика угла по синусному каналу;
φ0,к-1 - угол ориентации волны относительно резонатора, определенный на к-1-ом такте.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области прецизионного приборостроения и может быть использовано при разработке и производстве двухстепенных поплавковых гироскопов. Заявлен способ определения погрешности двухстепенного поплавкового гироскопа, включающий установку гироскопа на неподвижном основании, включение в режим обратной связи датчик угла - усилитель - преобразователь - датчик момента, запуск гиромотора, нагрев гироскопа, измерение тока в цепи датчика момента обратной связи, определение погрешности гироскопа.

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к испытательному оборудованию для калибровки приборов системы навигации и топопривязки. В установочной площадке внутренней рамы динамического двухосного стенда размещены цилиндрические секторы со сквозными пазами, выполненными по дугам окружности концентрично наружной и внутренней поверхностям.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам измерения вибрационных реактивных моментов гиромоторов. Стенд содержит подвес, камеру, допускающую закрепление гиромотора экваториальной либо полярной осями вдоль оси подвеса, средство измерения вибраций в виде первого магнитоэлектрического датчика, обмотки которого закреплены в корпусе устройства в поле магнитов, установленных на оси подвеса, и состыкованы через измерительный усилитель со средством измерения сигнала и усилителем мощности, нагрузкой которого являются обмотки второго магнитоэлектрического датчика, установленного соосно с первым датчиком, подвес выполнен в виде вала, соединенного с камерой и вертикально установленного в подшипниках корпуса, расположенного на подставке; токоподводы гиромотора выполнены в виде трех пружин, противоположные концы которых через контактные платы стыкуются с камерой и корпусом стенда.

Изобретение относится к способу изготовления газодинамического подшипника поплавкового гироскопа. Осуществляют формообразование фланца и опоры с полусферическими встречно обращенными рабочими поверхностями.

Изобретение относится к технике калибровки поворотно-чувствительных устройств без движущихся масс. В способе получения масштабного коэффициента волоконно-оптического гироскопа (ВОГ) осуществляют угловое перемещение ВОГ в виде его колебательного движения с заданной угловой скоростью в пределах выбранного угла качания между двумя фиксированными положениями.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для заводских, отладочных или предварительных приемочных испытаний навигационных систем внутритрубных инспектирующих снарядов без использования действующих трубопроводов.

Изобретение относится к гироскопическим системам, которые основаны на использовании вибрационных гироскопов. В гироскопической системе, содержащей по меньшей мере четыре вибрационных гироскопа, первое измерение обеспечивается вибрационным гироскопом, подлежащим калибровке, и второе измерение обеспечивается комбинацией измерений из других вибрационных гироскопов системы.

Изобретение относится к вибрационным гироскопам. Гироскопическая система содержит по меньшей мере четыре вибрационных гироскопа, выполненных с возможностью изменения положения вибрации.

Изобретение относится к приборостроению, в частности к механической стендовой испытательной аппаратуре, предназначенной для установки, крепления и пространственной ориентации объектов контроля, чувствительных к угловым перемещениям.

Изобретение относится к области комплексного контроля инерциальных навигационных систем управления подвижными объектами и, в частности, к средствам аппаратурно-безызбыточного контроля систем ориентации и навигации беспилотных и дистанционно пилотируемых летательных аппаратов, минимального веса, габаритов, энергопотребления, сложности и стоимости.

Предложенное изобретение относится к средствам калибровки инерциальных датчиков, в частности, в полевых условиях. Предложенный способ калибровки инерциальных датчиков, установленных на рабочем оборудовании, включает в себя сбор данных от одного или более инерциальных датчиков и одного или более температурных датчиков, расположенных вблизи инерциальных датчиков, в период, когда оборудование не работает, и корректировку математической модели температурной систематической ошибки для инерциальных датчиков на основе собранных данных от инерциальных датчиков и температурных датчиков, при этом сбор данных начинают через заранее установленное время после выключения рабочего оборудования, при этом на инерциальные датчики и температурные датчики, образующие сенсорную подсистему, периодически подают питание для сбора данных в период, когда рабочее оборудование не работает. Инерциальное измерительное устройство, реализующее указанный способ, включает сенсорную подсистему, содержащую один или более инерциальных датчиков, один или более температурных датчиков, связанных с инерциальными датчиками, маломощный блок дискретизации, выполненный с возможностью сбора данных от инерциальных датчиков и температурных датчиков, блок обработки, имеющий запоминающее устройство для хранения математической модели температурной систематической ошибки инерциальных датчиков, и регулятор мощности, выполненный с возможностью избирательной подачи питания на сенсорную подсистему для сбора данных от инерциальных датчиков и температурных датчиков во время, когда рабочее оборудование, в котором установлено инерциальное измерительное устройство, не работает. Данная группа изобретений позволяет при калибровке датчиков исключить погрешности, обусловленные вибрацией двигателей транспортных средств, на которых такие датчики установлены. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области исследования и испытания инклинометров в полевых условиях. Техническим результатом является повышение точности и оперативности проверки магнитных и гироскопических скважинных инклинометров в полевых условиях. Предложен комплекс для проверки скважинных инклинометров на месторождении, содержащий металлический корпус с размещенными внутри опорными призмами, для расположения на них поверяемого инклинометра. Над призмами в корпусе размещены поджимные винты, на корпусе расположены геодезические приемники и цифровой наклономер. При этом при проверке скважинных инклинометров по азимутальным углам в нижней части корпуса по краям установлены оси с регулируемыми опорами. В случае проверки по зенитным углам в нижней части корпуса с одной стороны установлены оси с регулируемыми опорами, а с другой стороны установлена телескопическая опора, а также установлены дополнительные телескопические опоры. Кроме того, геодезические приемники, цифровой наклономер и поверяемый инклинометр соединены с блоком сопряжения, а блок сопряжения соединен с компьютером. 7 ил.

Изобретение относится к навигационной технике и может быть использовано для контроля гиростабилизированных платформ инерциальной системы космического назначения при заводских и предпусковых испытаниях систем управления ракетоносителей, разгонных блоков, космических и летательных аппаратов. Технический результат - повышение достоверности контроля начальной выставки гиростабилизированной платформы. Для этого осуществляют начальную выставку гиростабилизированной платформы, определяют ориентацию системы координат, связанной с гиростабилизированной платформой, относительно местной горизонтальной системы координат, связанной с Землей, вычисляют результат автономного определения азимута гиростабилизированной платформы αη, определяют астрономический азимут АКЭ контрольного элемента гиростабилизированной платформы, положение нормали к которому совпадает с нулевым отсчетом датчика угла φ, на момент окончания начальной выставки фиксируют угол φ гиростабилизированной платформы вокруг оси карданова подвеса и определяют погрешность гирокомпасирования ΔА: ΔА=αη-АКЭ-φ, считают выставку гиростабилизированной платформы прошедшей контроль, если погрешность гирокомпасирования не превышает допустимого значения. 3 ил.

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в системах ориентации подвижных объектов. Технических результат - повышение надежности и точности. Для этого дополнительно введены АЦП, который встроен в микроконтроллер и три канала преобразования, каждый из которых содержит измерительный резистор, подключенный к последовательно соединенным фильтру, дифференциальному усилителю, ограничителю напряжения, подключенному к входу АЦП, встроенного в микроконтроллер, причем шина питания каждого ДУС подключена к источнику питания через измерительный резистор. Предложенное устройство используется в блоке ориентации интегрированной системы резервных приборов. 1 ил.

Изобретение относится к магнитному курсоуказанию и навигации и может быть использовано на летательных аппаратах для определения коэффициентов девиации, описывающих изменения напряженности магнитного поля земли (МПЗ), вносимые летательным аппаратом (ЛА) непосредственно в полете, и компенсации этих изменений при вычислении магнитного курса ψм. Способ основан на нахождении коэффициентов Пуассона, измерении компонент магнитного поля объекта и обработке результатов измерений. В качестве измеряемых компонент магнитного поля используют проекции продольной, поперечной и нормальной составляющих вектора результирующего магнитного поля на строительные оси ЛА при выполнении маневра ЛА в полете. Измерения и обработку результатов измерений производят многократно, используя метод итерации, причем обработку результатов измерений осуществляют путем определения модулей результирующих МПЗ, формирования функций чувствительности и автоматического определения на их основе приращений магнитной девиации магнитометрических датчиков. Устройство для осуществления способа содержит трехкомпонентный магнитометрический датчик 1, вычислитель 2 магнитного курса, блок 3 оценки модуля МПЗ, блок 4 формирования функций чувствительности и блок 5 определения вектора приращений коэффициентов магнитной девиации. Технический результат - упрощение определения и компенсации коэффициентов девиации, сокращение сроков подготовки ЛА к вылету, автоматическое определение коэффициентов и их компенсации при каждом вылете. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области прецизионного приборостроения и может быть использовано при разработке и производстве гиромоторов с газодинамическим подвесом оси вращения ротора, состоящего из двух полусферических опорных узлов, каждый из которых содержит опору и фланец. Технический результат - расширение функциональных возможностей. Для этого в известном способе выставки зазора в газодинамическом подвесе оси вращения ротора гиромотора после предварительной сборки гиромотора с установкой опор на оси вращения ротора, фиксации опор гайками, определения величины перемещения опор в каждом из двух полусферических опорных узлов, разборки гиромотора, съема материала с внутренней базовой поверхности опор в каждом из двух полусферических опорных узлов, осуществляют окончательную сборку гиромотора с установкой опор на оси вращения ротора, фиксацию опор гайками с моментом затяжки равным Мрас. При этом после предварительной сборки гиромотора и установки опор с гайками на оси осуществляют их затяжку моментом Мдоп>М>Мрас, выдерживают в этом состоянии не менее 24 часов, уменьшают момент фиксации до нуля, повторно фиксируют опоры моментом затяжки равным Мрас, после чего измеряют расстояния между внешними базовыми плоскостями опор и между внешними базовыми плоскостями фланцев. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в системах юстировки бесплатформенных инерциальных систем ориентации. Технический результат - повышение точности. Для этого определение котировочных углов рассогласования между измерительными осями бесплатформенной инерциальной системой ориентации и строительными осями объекта осуществляют без использования специальных измерительных приспособлений. А именно, юстировочные углы формируются на основе измерительных данных от инерциальной системы ориентации в двух контрольных положениях. 3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам измерения вибрационных реактивных моментов гиромоторов. Стенд содержит подвес, камеру с возможностью закрепления гиромотора экваториальной либо полярной осями вдоль вертикальной оси подвеса, первый и второй магнитоэлектрические датчики, установленные соосно в корпусе стенда, измерительный усилитель, усилитель мощности, нагрузкой которого является обмотка второго датчика, и токоподводы, противоположные концы которых через контактные платы соединены с камерой и корпусом. При этом обмотка первого датчика соединена через измерительный усилитель со средством измерения сигнала, подвес соединен с камерой и установлен в подшипниках корпуса, токоподводы выполнены в виде пружин с возможностью изменения коэффициента жесткости. Дополнительно в конструкцию введен узкополосный фильтр, выходом соединенный с входом усилителя мощности, а входом соединенный с выходом измерительного усилителя, при этом фильтр обеспечивает усиление либо подавление отдельной гармоники сигнала с выхода измерительного усилителя. Технический результат заключается в повышении точности контроля вибраций гиромотора. 4 ил.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для определения температурных зависимостей характеристик трехосного лазерного гироскопа (ЛГ) и маятниковых акселерометров (МА) в составе инерциальных измерительных блоков (ИИБ). Технический результат - расширение функциональных возможностей. Для этого на стенде ИИБ с трехосным ЛГ и тремя МА, оснащенными датчиками вращения, на каждом такте измерений определяют количество импульсов для каждого из трех датчиков вращения ЛГ, пропорциональное проекции вектора угла поворота ЛГ за один такт измерений на каждую из трех осей чувствительности ЛГ, определяют средние за один такт измерений значения напряжений на выходе трех МА, пропорциональные проекциям вектора кажущегося линейного ускорения на оси чувствительности МА, и средние за один такт измерений значения температуры на каждом из трех датчиков вращения трехосного ЛГ и трех МА, по которым определяют температурные зависимости всех масштабных коэффициентов ЛГ и МА. 2 ил.

Изобретение относится к области прецизионного приборостроения и может быть использовано при разработке и производстве двухстепенных поплавковых гироскопов с газодинамическим подвесом оси вращения ротора гиромотора. Технический результат - повышение точности. Для этого в известном способе определения погрешности двухстепенного поплавкового гироскопа с газодинамическим подвесом ротора гиромотора путем измерения его выходного сигнала при повороте гироскопа относительно вектора силы тяжести вокруг входной и выходной осей на 360°, при ориентации оси поворота в одном направлении, преимущественно по полуденной линии, вращение гироскопа относительно вектора силы тяжести вокруг каждой оси производят при двух частотах вращения ротора.
Наверх