Устройство подвеса бока чувствительных элементов инерциально-навигационной системы на базе твердотельных волоконных гироскопов



Устройство подвеса бока чувствительных элементов инерциально-навигационной системы на базе твердотельных волоконных гироскопов
Устройство подвеса бока чувствительных элементов инерциально-навигационной системы на базе твердотельных волоконных гироскопов
Устройство подвеса бока чувствительных элементов инерциально-навигационной системы на базе твердотельных волоконных гироскопов
Устройство подвеса бока чувствительных элементов инерциально-навигационной системы на базе твердотельных волоконных гироскопов

 


Владельцы патента RU 2550160:

Открытое акционерное общество "Пермская научно-производственная приборостроительная компания" (RU)

Изобретение относится к гироскопии и может быть использовано для улучшения точностных и эксплуатационных характеристик твердотельных волновых гироскопов в составе бескарданных инерциально-навигационных систем. Устройство подвеса блока чувствительных элементов инерциально-навигационной системы на базе твердотельных волновых гироскопов содержит основание, на котором расположены четыре пары направляющих стоек, закрепленных таким образом, что каждые две стойки, закрепленные в основании противоположно друг другу, расположены на одной и той же оси; на направляющие стойки своим внутренним диаметром крепятся резиновые втулки, на наружном диаметре резиновых втулок закреплен блок чувствительных элементов, содержащий три твердотельных волновых гироскопа, герметичный кожух, накрывающий всю конструкцию. 4 ил.

 

Изобретение относится к гироскопии и может быть использовано для улучшения точностных и эксплуатационных характеристик твердотельных волновых гироскопов (ТВГ) в составе бескарданных инерциально-навигационных систем (БИНС).

При конструировании карданной или бескарданной инерциально-навигационной системы должен соблюдаться основной принцип: облегчить условия эксплуатации гироскопов и акселерометров, входящих в ту или иную систему. Так, например, в карданной инерциально-навигационной системе стабиплата (3) развязана по трем осям от внешних воздействий (вибрация, удары) за счет карданных рам (2), что облегчает работу гироскопов и акселерометров, расположенных на стабиплате и развязанных от основания (1) (см. фиг.1).

В бескарданных инерциально-навигационных системах ситуация хуже: здесь нет как таковой стабиплаты, находящейся неподвижно в инерциальном пространстве. Поэтому в БИНСах все внешние воздействия непосредственно попадают на гироскопы и акселерометры, что осложняет их работу. Появляются дополнительные погрешности гироскопов и акселерометров. Однако и здесь разработчики находят выход: между блоком чувствительных элементов (6) и основанием (1) вводят амортизацию, которая пропускает без ошибок измеряемые величины, но ограничивает высокочастотные вибрации основания (1). Пример конструктивной реализации этой идеи показан на фиг.2 (См. патент РФ №2011169 МПК G01C 21/00 от 15.04.1994 г.).

Здесь на общем основании (1) расположены четыре направляющие стойки (5), на которые своим внутренним диаметром плотно крепятся резиновые втулки (7) (амортизаторы). На наружных диаметрах резиновых втулок (7) плотно закреплен блок чувствительных элементов (6), содержащий три твердотельных волновых гироскопа и три акселерометра. Сверху вся конструкция накрывается герметичным кожухом (4) (см. фиг.2).

Внешние колебания попадают через направляющие стойки (5) и амортизаторы (7) на блок чувствительных элементов (6), уменьшая при этом амплитуду этих внешних колебаний до допустимых величин.

Однако, из-за того, что вторые концы направляющих стоек (5) свободны, между массой блока чувствительных элементов (6) и жесткостью демпфирующих элементов (направляющих стоек (5) и резиновых втулок (7)) могут возникать резонансные колебания. В результате проходящие на блок чувствительных элементов (6) колебания на частоте резонанса превышают по амплитуде допустимые значения. При этом амплитуда проходящих колебаний, как правило, определяется амплитудой колебаний незакрепленных концов направляющих стоек (5).

Целью изобретения является уменьшение колебаний незакрепленных концов направляющих стоек (5) и, тем самым, увеличение точности и эксплуатационных характеристик инерциально-навигационной системы (ИНС), построенной на твердотельных волновых гироскопах.

Указанная цель достигается за счет устранения консольного закрепления блока чувствительных элементов (6).

Здесь каждая направляющая стойка (5) заменена двумя более короткими направляющими стойками (5) (см. фиг.3), находящимися на той же оси и закрепленными в основании (1) противоположно друг другу, обеспечивающими равномерное закрепление блока чувствительных элементов (6) со всех сторон и исключающими консольное закрепление блока чувствительных элементов (6), установленного на наружных диаметрах резиновых втулок (7) (амортизаторов). Внутренние диаметры резиновых втулок (7) закреплены на направляющих стойках (5).

На фиг.4 показана БИНС, реализованная по этой идее.

Результаты испытаний на вибрацию и ударные перегрузки подтвердили правильность технического решения, когда одно и то же внешнее воздействие приводило к завышенным уходам гироскопов, когда их испытывали автономно, а в системе (в БИНС) этого эффекта не наблюдалось.

Устройство подвеса блока чувствительных элементов инерциально-навигационной системы на базе твердотельных волновых гироскопов, включающее резиновые втулки, на которых подвешен блок чувствительных элементов, содержащий три твердотельных волновых гироскопа и три акселерометра, герметичный кожух, накрывающий всю конструкцию, отличающееся тем, что четыре пары коротких направляющих стоек закреплены так, что каждые две стойки, закрепленные в основании противоположно друг другу, расположены на одной и той же оси.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области картографии и может быть использовано в качестве информационной базы при принятии управленческих решений при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций, использовании автоматизированной системы управления войсками, планировании и проведении полевых исследований и туристических маршрутов.

Изобретения относятся к системам навигации в физической среде промышленных транспортных средств и, более конкретно, к улучшенным способам и системам для обработки информации карт для навигации промышленных транспортных средств.

Изобретение относится к области приборостроения и может использоваться в системах индикации состояния полета летательного аппарата (ЛА). Технический результат - повышение точности.

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к блокам ориентации. Устройство содержит вращающийся трансформатор, блок датчиков первичной информации, АЦП, вычислительную машину, формирователь внешнего интерфейса, микроконтроллер с АЦП, нуль-орган, узел гальванической развязки, синхронизатор и два канала преобразования, каждый из которых содержит переключатель и последовательно соединенные буфер, подключенный ко входу нуль-органа, инвертор, компаратор, выход которого подключен к микроконтроллеру и входу управления переключателя, выход которого подключен ко входу АЦП, встроенного в микроконтроллер, а входы подключены ко входу и выходу инвертора.

Изобретение относится к области навигации летательных аппаратов (ЛА) с использованием комплексного способа навигации, функционально объединяющего инерциальный способ навигации и спутниковый способ навигации, и может быть использовано при осуществлении навигации ЛА, в том числе навигации высокодинамичных ЛА в сложных навигационных условиях, характеризующихся повышенным уровнем изменчивости состава рабочего созвездия навигационных спутников.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может использоваться для определения планово-высотного положения подземного магистрального трубопровода.

Изобретение относится к навигационным системам. Технический результат заключается в повышении защиты обновляемых картографических данных.

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к способам персональной навигации (пешеходной, автомобильной и пр.), и может быть использовано при решении задач локальной навигации (мининавигации).

Изобретение относится к системам привязки местоположения. Технический результат заключается в повышении точности кодирования местоположения.

Изобретение относится к области навигации и может быть использовано для определения местоположения и управления движением автономных необитаемых подводных аппаратов с инерциальной навигационной системой и средствами технического зрения.

Изобретение относится к области испытаний дистанционно-управляемых устройств, оснащенных системой вооружения и устанавливаемых на шасси наземных транспортных средств. Способ проведения испытаний боевого дистанционно-управляемого модуля заключается в том, что перед контрольными операциями проводят операции по технологической приработке и калибровке. Перед проведением испытаний с системой вооружения проводятся работы по ее приведению к нормальному бою, определяется средняя точка попадания, а при необходимости производится юстировка, затем производится юстировка видеокамер системы технического зрения и тепловизора поворотной платформы. Процесс контроля разделен на шесть блоков контрольных операций, обеспечивающих: проверку работоспособности боевого дистанционно-управляемого модуля при использовании его по назначению, проверку возможности осуществления наблюдения и целеуказания, проверку управляемости изделия и поддержания заданных параметров, проверку блока управления, проверку работы оператора, проверку передачи данных между блоком управления и поворотной платформой, проверку точностных характеристик. Обеспечивается высокая эффективность проведения испытаний боевого дистанционно-управляемого модуля. 8 ил.

Изобретение относится к области морской навигации и может быть использовано, в частности, для определения скорости судна. Предложенный способ определения истинной скорости судна по измерениям длины пробега судна на галсе по фиксированному созвездию космических аппаратов среднеорбитной спутниковой радионавигационной системы заключается в том, что осуществляют прием радиосигналов космических аппаратов, выделение из радиосигналов служебной информации, определение на основе служебной информации составов рабочих созвездий космических аппаратов системы для моментов начала и окончания пробега, измерение радионавигационных параметров сигналов космических аппаратов рабочих созвездий в указанные моменты начала и окончания пробега, преобразование измеренных параметров в координаты места судна на моменты начала и окончания пробега и определение длины пробега как расстояния между точками с полученными координатами, в котором после определения на основе служебной информации составов рабочих созвездий космических аппаратов системы для моментов начала и окончания пробега сравнивают составы этих созвездий, выбирая группу общих для обоих созвездий космических аппаратов и фиксируют выбранную группу в качестве единого рабочего созвездия для всего времени выполнения пробега. При этом для всего времени выполнения пробега одновременно с приемом радиосигналов от космических аппаратов дополнительно определяют и оценивают остаточные погрешности доплеровского радиолага на основном скоростном режиме, вычисляют апостериорные средние квадратические погрешности скорости по лагу, для компенсации крена и дифферента, вычисляют искомые горизонтальные составляющие вектора скорости. Данное изобретение направлено на расширение функциональных возможностей способа определения длины пробега судна на галсе по определениям места при одновременном уменьшении влиянии негативных факторов при определении истинной скорости судна.

Группа изобретений относится к автономным цифровым интегрированным комплексам бортового электронного оборудования многодвигательных воздушных судов. Бортовая система информационной поддержки содержит модуль динамики взлета, модуль высотно-скоростных и метеорологических параметров, модуль летно-технических характеристик, модуль аэродинамики, модуль тяги силовых установок, модуль базы данных аэродромов и мировую базу данных рельефа подстилающей поверхности EGPWS повышенной точности в 3D формате и минимальных безопасных высот, модуль анализа и принятия решений и другие модули. В предлагаемом когнитивном формате представления информации на взлетном пилотажном индикаторе выполнены синтезированное отображение взлетно-посадочной полосы с осевой линией, номером порога взлетно-посадочной полосы, отображение границ максимально допустимого бокового отклонения судна на разбеге, другие важные отображения. На пилотажном индикаторе на фоне лобового стекла дополнительно отображены команды на подъем передней стойки, отрыв, доразгона судна до безопасных скоростей набора высоты и команды на выдерживание оптимального угла тангажа на воздушном участке взлетной дистанции, а также команды на отворот и экстренный набор высоты для предотвращения столкновения с рельефом подстилающей поверхности и искусственными препятствиями. Форматы указанных параметров отображены с использованием принципов активации визуального восприятия информации в информационной поддержке экипажа в его когнитивной деятельности с использованием принципов искусственного интеллекта, полноты представления информации, актуальности и интерактивности. В результате упрощается управление летательным аппаратом, повышается безопасность полетов. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 10 ил., 3 табл.

Изобретение относится к области морской навигации и может быть использовано, в частности, для определения скорости судна. Согласно изобретению измеряют параметры сигналов спутников глобальной навигационной системы в моменты начала и конца пробега. Преобразуют эти параметры в координаты места судна в указанные моменты времени и определяют длину пробега. По полученной служебной информации определяют составы рабочих созвездий спутников в данные моменты времени. Выбирают группу общих для обоих созвездий спутников и фиксируют эту группу в качестве единого рабочего созвездия для всего времени выполнения пробега. Для всего времени выполнения пробега одновременно с приемом радиосигналов от космических аппаратов принимают радиосигналы от береговых станций, работающих в дифференциальном режиме, и вводят соответствующие поправки, при измерении радионавигационных параметров сигналов выполняют оценку ошибки, вызванную многолучевостью распространения радиосигналов космических аппаратов. Изобретение направлено на повышение точности определения длины пробега судна путем исключения систематических составляющих из общей погрешности измерения указанной длины. 1 ил.

Изобретение относится к методам и средствам прицеливания и наводки, используемым в зенитных самоходных установках (ЗСУ) сухопутных войск. Способ применим в случае выхода из строя системы измерения дальности собственной радиолокационной системы, в т.ч. при постановке помех. С помощью оптического прицела на ЗСУ измеряются текущие угловые координаты воздушной цели. На подвижном пункте разведки и управления (ППРУ) методами радиолокации устанавливают линейную скорость и угол курса цели, которые передают по радиолинии на аппаратуру приема и реализации данных целеуказания. Существующие образцы этой аппаратуры устанавливают на ЗСУ. Измеренные на ЗСУ и переданные с ППРУ данные вводят в цифровую вычислительную систему, где наклонная дальность до цели рассчитывается по соответствующим формулам. Технический результат изобретения состоит в повышении точности определения наклонной дальности воздушной цели, что, в свою очередь, повышает точность стрельбы по ней. 4 ил.

Изобретение относится к области навигации летательных аппаратов (ЛА) с использованием комплексного способа навигации, функционально объединяющего инерциальный способ навигации, спутниковый способ навигации и дальномерный способ навигации. Изобретение может быть использовано при осуществлении навигации высокодинамичных ЛА в сложных навигационных условиях. Новизна способа состоит в том, что формируют дополнительную базу данных, включающую диаграммы направленности антенны спутникового приемника и бортовых антенн приемопередатчика дальномерных сигналов, после приема сигналов навигационных спутников (НС) параллельно с определением навигационных параметров по спутниковому способу навигации (ССН) выделяют состав рабочего созвездия и угловые координаты НС, выделяют отношения сигнал/шум спутникового приемника и формируют корреляционную матрицу ошибок ССН, затем формируют векторы направления НС и определяют весовые коэффициенты НС из состава рабочего созвездия по ориентации ЛА, уточненному положению ЛА, угловым координатам НС и диаграмме направленности антенны спутникового приемника, корректируют состав рабочего созвездия спутников по весовым коэффициентам НС, корректируют навигационные параметры по откорректированному составу рабочего созвездия НС, далее формируют ориентированную корреляционную матрицу ошибок ССН, учитывающую ориентацию ЛА на основе откорректированного состава рабочего созвездия и учета весовых коэффициентов НС, параллельно по дальномерному способу навигации (ДСН) формируют корреляционную матрицу ошибок ДСН, формируют векторы направления и определяют весовые коэффициенты наземных радиомаяков (НРМ) из рабочего состава НРМ по ориентации ЛА, уточненному положению ЛА, координатам НРМ из рабочего состава НРМ и диаграмме направленности упомянутой бортовой антенны приемопередатчика, корректируют рабочий состав НРМ по весовым коэффициентам НРМ, формируют ориентированную корреляционную матрицу ошибок ДСН, учитывающую ориентацию ЛА, на основе откорректированного рабочего состава НРМ и учета весовых коэффициентов НРМ формируют соответственно ориентированные навигационные параметры по ССН и ДСН и используют их в бортовом вычислителе для формирования комплексных навигационных параметров, при этом выходные результаты представляют в виде уточненного положения ЛА, откорректированного с учетом ориентации ЛА. Предлагается вариант способа, использующий для определения данных по ориентации ЛА оператор ориентации, вычисляемый в инерциальном способе навигации. Предлагается также вариант способа, определяющий выбор диаграммы направленности антенны одной из бортовых антенн приемопередатчика дальномерных сигналов. Предлагается также вариант способа, учитывающий зависимость диаграммы многолучевости ЛА от ориентации ЛА и корректирующий определение положения ЛА в зависимости от уровня многолучевости. Результатом использования способа является повышение надежности и точности систем навигации, снижения вероятности авиационных катастроф. 3 з.п. ф-лы, 5 ил., 3 прил.

Изобретение относится к способам составления карт, которые могут быть использованы при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций (ЧС). Сущность: заранее создают базу геокодированных данных мест дислокации подразделений экстренных служб с соответствующими динамическими характеристиками на требуемую территорию. Заранее создают граф улично-дорожной сети на требуемую территорию с дополнительными внедорожными и пешеходными связями. Определяют на электронной карте район и местоположение точки текущей ЧС. По основным параметрам текущей ЧС критериально выбирают категории экстренных служб, которые необходимо задействовать для ликвидации ее последствий. Автоматически из базы данных выбирают места дислокаций ближайших к точке текущей ЧС подразделений выбранных категорий экстренных служб с заданным радиусом зоны поиска. Интерактивно задают параметры для расчета маршрутов подъезда и подхода к точке текущей ЧС. По графу улично-дорожной сети одновременно рассчитывают все маршруты и их характеристики от всех выбранных мест дислокации ближайших подразделений экстренных служб до точки текущей ЧС. Отображают на электронной карте местности района ЧС все места дислокации выбранных подразделений экстренных служб и все проложенные маршруты подъезда и подхода к точке текущей ЧС. При этом имеется возможность визуализации вычисленных характеристик для каждого маршрута и динамических характеристик каждого выбранного подразделения экстренной службы. Формируют мультимедийные копии мобилизационной карты как для всего района текущей ЧС, так и отдельно для каждого проложенного маршрута. Передают мультимедийные копии мобилизационной карты в подразделения экстренных служб, задействованные в ликвидации последствий текущей ЧС. Технический результат: оперативное составление мобилизационных карт, которые можно эффективно использовать при ликвидации последствий ЧС. 7 ил.

Изобретение относится к системам составления карт, которые могут быть использованы при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. Сущность: система включает блок (1) обработки данных о чрезвычайной ситуации, связанный с автоматизированным рабочим местом (2) диспетчера. Автоматизированное рабочее место (2) диспетчера связано с блоком (7) составления мобилизационных карт, блоком (9) составления мультимедийных копий мобилизационных карт и блоком (10) передачи мультимедийных карт в подразделения экстренных служб по подключенным каналам связи. Блок (7) составления мобилизационных карт подключен к блоку (8) управления контентом подразделений экстренных служб, к блоку (6) построения маршрутов и к базе (4) данных электронных карт местности. Блок (8) управления контентом подразделений экстренных служб связан с базой (3) данных подразделений экстренных служб и подключен по каналам связи к подразделениям экстренных служб. Блок (6) построения маршрутов связан с навигационной базой (5) геоданных. Технический результат: оперативное составление мобилизационных карт, которые можно эффективно использовать при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в системах контроля целостности коммуникаций спутниковых навигационных систем. Технический результат - расширение функциональных возможностей. Для этого спутниковая навигационная система (10) включает в себя космический сегмент (12) с несколькими спутниками (14), которые излучают навигационные сигналы (16) для приема и обработки пользовательскими системами (18) для определения положения, и наземный сегмент (20) с несколькими наблюдательными станциями (22), которые наблюдают за спутниками (14), при этом способ включает определение распределения погрешностей синхронизации часов наблюдательных станций (S10), передачу информации о распределении погрешностей синхронизации часов наблюдательных станций (S12) и прием и оценку информации о распределении погрешностей синхронизации часов за счет того, что на основании информации оценивают точность наблюдения наземным сегментом (S14). 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в системах измерения и индикации, обеспечивающих поддержку процесса пилотирования летательных аппаратов. Технический результат - повышение надежности и точности. Для этого устройство для включения блока ориентации интегрированной системы резервных приборов (ИСРП) в пилотажно-навигационный комплекс (ПНК) содержит первый и второй электромеханические указатели крена и тангажа (УКТ), формирователь внешнего интерфейса, подключенный к вычислительной машине (ВМ) и к шине внешнего интерфейса ПНК, соединенные последовательно буфер и формирователь напряжения, пропорционального синусу и косинусу текущего значения углов крена и тангажа, выход которого подключен к первому и второму электромеханическим УКТ, а вход буфера подключен к выходу ВМ. 1 ил.
Наверх