Способ определения и компенсации девиации магнитометрических датчиков и устройство для его осуществления

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 магнитному курсоуказанию и навигации и может быть использовано на летательных аппаратах для определения коэффициентов девиации, описывающих изменения напряженности результирующего магнитного поля земли (МПЗ), вносимые летательным аппаратом (ЛА) непосредственно в полете, и компенсации этих изменений при вычислении магнитного курса ψм.

В связи с тем, что характер груза подвесного или несъемного, включаемого под ток оборудования ЛА, а значит, и коэффициенты девиации могут меняться на каждом вылете, может возникать необходимость компенсации девиации магнитометрических датчиков на каждом вылете.

Трехкомпонентный магнитометрический датчик измеряет составляющие вектора напряженности МПЗ, поэтому правомерно понимать девиацию датчика как искажение трех его сигналов под воздействием железа ЛА, что и описывают уравнения Пуассона, приведенные ниже.

Уравнения Пуассона:

где:

H x * , H y * , H z * - составляющие вектора напряженности магнитного поля в центре трехкомпонентного магнитометрического датчика, разложенного по осям ЛА (ось оХ - продольная ось ЛА, направленная к носу, ось oY - поперечная ось ЛА, направленная по правому крылу, ось oZ - вертикальная ось, направленная вниз);

Hx, Hy, Hz - составляющие вектора напряженности МПЗ;

а, b, с, d, е, f, g, h, k, p, q, r - коэффициенты, называемые параметрами Пуассона.

Или в матричном виде

где:

Тс - вектор измерений магнитометра;

Е - единичная матрица;

Н - матрица с коэффициентами влияния «мягкого» железа на измерения магнитометра;

Tn - вектор проекций напряженности магнитного поля Земли на оси инерциальной системы координат;

Р - вектор влияния «твердого» железо ЛА на измерения магнитометра.

При этом:

Компенсацией девиации магнитометра является исправление его сигналов в целях определения истинного МПЗ. При этом девиация как ошибка определения магнитного курса является следствием девиации магнитометра. Для повышения точности определения девиации магнитометра необходимо учитывать влияние индуктивного магнитного поля ЛА, то есть удерживать в расчетах все или часть параметров Пуассона a, b, c, d, e, f, g, h, k. Так как идентификация всех этих параметров представляется чрезмерно сложной, целесообразно выделить наиболее значимые коэффициенты. Поэтому предлагается использовать приведенную ниже модель, которая учитывает влияние постоянного магнитного поля в вертикальном, продольном и поперечном направлениях. То есть из девяти параметров Пуассона удерживаются коэффициенты a, b, d, e, и, кроме того, полагается b=d. Такая модель является упрощенной, однако она позволяет учесть влияние второй по значимости четвертной девиации на ошибку определения магнитного курса.

Как показывают расчеты, модель содержит шесть параметров Пуассона, которые устойчиво определяются по ограниченному объему полетных данных. Допущение о равенстве b=d является пренебрежением влияния индуктивного магнитного поля ЛА на постоянное смещение оценки магнитного курса, которое обычно мало меняется и устраняется поворотом датчика.

Запишем упрощенные уравнения в следующем виде:

где:

Коэффициенты р, q, r учитывают влияние магнетизма твердого в магнитном отношении железа, образующего постоянное магнитное поле ЛА и сохраняющего свой магнетизм за счет большой коэрцитивной силы. Они являются проекциями напряженности постоянного магнитного поля ЛА на его строительные оси, не зависят от магнитной широты и при данном магнитном состоянии ЛА остаются практически постоянными, пока не произойдет перемещение железных масс.

Коэффициенты а, b, d, е учитывают влияние магнитного поля мягкого в магнитном отношении железа ЛА, образующего переменное магнитное поле, зависящее от курса, не сохраняющего свой магнетизм за счет малой коэрцитивной силы и вызывающего переменное индуктивное магнитное поле ЛА. Параметры Пуассона зависят от магнитной широты, но эти изменения незначительны и ими обычно пренебрегают. Таким образом, коэффициенты а, b, d, е, p, r, q в уравнениях Пуассона (1) можно полагать постоянными.

Известны способ цифровой компенсации электромагнитной девиации для магнитного электронного компаса и устройство для его осуществления, описанные в патенте RU 2210060 С2, МПК7 G01C 17/38, опубл. 10.08.2003.

Недостатком данного способа является необходимость иметь размагничивающее устройство и невозможность реализации его на борту ЛА для определения девиации в полете.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению и принятым за прототип является «Способ определения девиации курсоуказателя подвижного объекта», представленный в авторском свидетельстве SU 1633930 А1, МПК6 G01C 17/38, опубл. 10.12.1995.

Согласно описанию изобретения, данный способ основан на предстартовом нахождении коэффициентов Пуассона и компонент постоянного магнитного поля и использовании разработанных зависимостей определения магнитного курса в процессе движения объекта.

Устройство, реализующее данный способ, содержит, в частности, блок из трех ортогональных жестко закрепленных на корпусе объекта магнитометров для измерения проекций продольной, поперечной и нормальной составляющих вектора напряженности результирующего магнитного поля объекта на оси связанной системы координат OXYZ, вычислитель для определения в процессе предстартовой подготовки коэффициентов Пуассона и компонент магнитного поля объекта и вычислитель для определения угла магнитного курса подвижного объекта.

К недостаткам известных способа и устройства можно отнести большой объем работ по измерению составляющих вектора напряженности результирующего магнитного поля объекта на разных курсах в период подготовки ЛА к вылету и невозможность реализации на борту для определения девиации в полете.

Цель изобретения - обеспечение возможности определения и компенсации девиации магнитометрических датчиков в полете при каждом вылете, используя плановые маневры ЛА на маршруте полета или специальные маневры в полете, и сокращение тем самым трудозатрат и сроков подготовки ЛА к вылету.

Поставленная цель достигается за счет того, что согласно способу для определения и компенсации девиации магнитометрических датчиков, основанному 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 непосредственно 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.

Заявляемый способ может быть реализован с помощью устройства для определения и компенсации девиации магнитометрических датчиков, содержащего трехкомпонентный магнитометрический датчик и вычислитель магнитного курса, первый и второй входы которого являются входами угла крена и тангажа ЛА, в которое дополнительно введены блок оценки модуля МПЗ, блок формирования функций чувствительности и блок определения вектора приращений коэффициентов магнитной девиации, причем первый, второй и третий входы блока оценки модуля МПЗ соединены с соответствующими выходами трехкомпонентного магнитометрического датчика по сигналам продольной, поперечной и нормальной составляющих вектора напряженности МПЗ, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой и девятый входы являются входами начальных значений соответствующих коэффициентов девиации, десятый вход является входом единичного сигнала, первый, второй и третий выходы блока оценки модуля МПЗ подключены соответственно к третьему, четвертому и пятому входам вычислителя магнитного курса по сигналам измерений магнитометрического датчика, скорректированных с учетом компенсации девиации, четвертый выход блока оценки модуля МПЗ по сигналу, соответствующему модулю МПЗ, подключен к входу блока формирования функций чувствительности, выходы которого по сигналу вектора разностей между оценкой модуля МПЗ, усредненной по всему отрезку наблюдения, и оценками, усредненными на частных интервалах, и по сигналу функции чувствительности подключены к соответствующим входам блока определения вектора приращений коэффициентов магнитной девиации, выход которого по сигналу вектора приращений коэффициентов девиации подключен к одиннадцатому входу блока оценки модуля МПЗ.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена структурная схема устройства для определения и компенсации девиации магнитометрических датчиков.

Устройство 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.

Блок 3 производит оценку модуля МПЗ на основании обработки сигналов H x * , H y * , H z * , поступающих с трехкомпонентного датчика 1, и сигналов, соответствующих начальным значениям коэффициентов девиации a, d, b, е (параметров Пуассона) и р, q, r, учитывающих влияние магнетизма твердого в магнитном отношении железа, в соответствии с алгоритмом

T i = ( E + H ) 1 ( T c i + P ) = [ t 1 i t 2 i t 3 i ] , i = 1, N ¯ - совокупность оценок измерений магнитометра с учетом компенсации девиации;

| T n i | = t 1 i 2 + t 2 i 2 + t 3 i 2 , i = 1, N ¯ - совокупность оценок модуля МПЗ с учетом компенсации девиации;

| T ¯ n 00 | = 1 N i | T i | , i = 1, N ¯ - оценка модуля МПЗ, усредненная по всему отрезку наблюдения, скалярная величина.

В результате на выходе блока 3 формируются сигналы t1, t2, t3, соответствующие измерениям магнитометрического датчика 1, скорректированным с учетом компенсации девиации, и поступающие на входы вычислителя 2 магнитного курса, а также сигнал Tn, соответствующий модулю МПЗ и поступающий на вход блока 4 формирования функций чувствительности. В блоке 4 формируются сигналы, соответствующие вектору В разностей между оценкой модуля МПЗ, усредненной по всему отрезку наблюдения, и оценками, усредненными на частных интервалах b j = | T ¯ n 00 | | T ¯ n j 0 | , j = 1. J ¯ , B=[b1…bj]T,

и функции чувствительности ϕ r = [ ( T ¯ n 1 r T ¯ n 10 ) / δ ( T ¯ n j r T ¯ n j 0 ) / δ ] T , A = ϕ p ϕ r ϕ q ϕ a ϕ e ϕ b d .

Блок 5 определения вектора приращений коэффициентов магнитной девиации, входы которого соединены с выходами блока 4, а выход подключен к входу блока 3, осуществляет определение приращений коэффициентов девиации â=(ATA)-1ATB, αT=[Δp Δr Δq Δa Δe Δb].

В результате на выходе вычислителя 2 магнитного курса, на вход которого поступают исправленные на величину коэффициентов девиации сигналы t1, t2, t3 с выходов блока 3 и сигналы углов крена γ и тангажа ϑ, поступающие, например, из системы курсовертикали, формируется сигнал, соответствующий исправленному на величину девиации магнитному курсу

где: C ϑ γ i - матрица направляющих косинусов, учитывающая углы крена и тангажа;

T ψ i = [ t 1 t 2 t 3 ] T - вектор измерений магнитометра со списанной девиацией, скорректированный на плановые земные оси.

Задача определения и компенсации девиации магнитометрических датчиков в данном случае, как об этом говорилось ранее, решается методом итерации. Рассмотрим работу устройства пошагово.

Шаг 1.

Задание начальных условий.

N - число обрабатываемых отсчетов сигналов магнитометра (1300);

J - число интервалов, на которые разбивается весь отрезок времени наблюдения (99); { x i } = { μ x i / c } , { y i } = { μ y i / c } , { z i } = { μ z i / c } , 1 = 1, N ¯ - исходные массивы измерений; с=20000 - масштабный коэффициент;

Н=0 - матрица начальных значений параметров Пуассона, в которых удерживаются коэффициенты a, e, b=d; Р=0 - вектор начальных значений коэффициентов p, q, r.

С учетом направления связанных осей ЛА матрица и вектор принимают вид

Шаг 2.

Начало цикла итераций.

Число итераций принято фиксированным. k - номер итерации, k = 1, K ¯ , K=12. Значения искомых коэффициентов в начале первого итерационного цикла равны нулю: ak=0, ek=0, bk=0, ck=0, dk=0, pk=0, rk=0, qk=0, k=1. Далее для упрощения обозначений индекс, обозначающий номер итерации, опускается.

Шаг 3.

Оценка модуля МПЗ | T ¯ n 00 | , усредненная на всем отрезке наблюдения из N отсчетов (блок 3).

1. T c i = [ x i y i z i ] , i = 1, N ¯ - полная совокупность измерений магнитометра.

2. T ^ i = ( E + H ) 1 ( T c i P ) = [ t 1 i t 2 i t 3 i ] , i = 1, N ¯ - совокупность оценок измерений магнитометра с учетом компенсации девиации.

3. | T ^ n i | = t 1 i 2 + t 2 i 2 + t 3 i 2 , i = 1, N ¯ - совокупность оценок модуля МПЗ с учетом компенсации девиации.

4. | T ¯ n 00 | = 1 N i | T ^ i | , i = 1, N ¯ - оценка модуля МПЗ, усредненная по всему отрезку наблюдения, скалярная величина.

Шаг 4.

Оценка средних значений модуля МПЗ | T ¯ n j 0 | , j = 1. J ¯ на J частных интервалах (блок 3).

1. j = 1. J ¯ - номер интервала;

n = N J - число отсчетов на одном интервале;

n1j=n(j-1)+1 - номер первого отсчета на j-том интервале;

n2j=n(j-1)+n - номер последнего отсчета на j-том интервале;

2. T c i j = [ x i y i z i ] , i = n 1 j , n 2 j ¯ - совокупность измерений магнитометра на j-том интервале;

3. T i j = ( E + H ) 1 ( T c i P ) = [ t 1 i t 2 i t 3 i ] , i = n 1 j , n 2 j ¯ , j = 1. J ¯ - совокупность оценок измерений магнитометра на j-том интервале с учетом компенсации девиации;

4. | T n i j | = t 1 i 2 + t 2 i 2 + t 3 i 2 , i = n 1 j , n 2 j ¯ , j = 1. J ¯ ;

5. | T ¯ n j 0 | = 1 N i | T i j | , i = n 1 j , n 2 j ¯ , j = 1. J ¯ - совокупность оценок модуля МПЗ, усредненных на частных интервалах наблюдения.

6. Запоминание вектора частных оценок модуля МПЗ.

Вектор | T ¯ n 0 | имеет размерность J.

Шаг 5.

Формирование вектора В разностей между оценкой модуля МПЗ, усредненной по всему отрезку наблюдения, и оценками, усредненными на частных интервалах (блок 4).

1. b j = | T ¯ n 00 | | T ¯ n f 0 | , j = 1. J ¯ .

2. B = [ b 1 b j ] .

Шаг 6.

Вычисление функций чувствительности измерений модуля МПЗ к вариациям искомых коэффициентов (блок 4).

Всего определяются 6 функций чувствительности по числу искомых коэффициентов.

δ=0.001 - величина вариации, одинаковая для всех коэффициентов.

Шаг 6.1.

Функция чувствительности φp по коэффициенту р в векторе Р.

1. Вариация коэффициента р, р=р+δ.

2. Выполнение пунктов 3, 4, 5 шага 4 с учетом измененного значения коэффициента, а именно:

2.1. T i j p = ( E + H ) 1 ( T c i P ) = [ t 1 i t 2 i t 3 i ] , i = n 1 j , n 2 j ¯ , j = 1. J ¯ - совокупность оценок измерений магнитометра на j-том интервале с учетом компенсации девиации и вариации коэффициента р.

2.2 | T n i j p | = t 1 i 2 + t 2 i 2 + t 3 i 2 , i = n 1 j , n 2 j ¯ , j = 1. J ¯ ;

2.3 | T ¯ n j p | = 1 N i | T i j | , i = n 1 j , n 2 j ¯ , j = 1. J ¯ - совокупность оценок модуля МПЗ, усредненных на частных интервалах наблюдения с учетом компенсации девиации и вариации коэффициента.

3. Формирование вектора значений функции чувствительности по коэффициенту р.

ϕ p = [ ( T ¯ n 1 p T n 10 ¯ ) / δ ( T ¯ n J p T ¯ n J 0 ) / δ ] , j = 1. J ¯ , где элементы T ¯ n j 0 взяты из пункта 6 шага 4.

4. Восстановление значения коэффициента, р=р-δ.

Шаг 6.2.

Функция чувствительности φr по коэффициенту r в векторе Р.

1. Вариация коэффициента r, r=r+δ.

2. Выполнение пунктов 3, 4, 5 шага 4 с учетом вариации коэффициента, а именно:

2.1. T i j r = ( E + H ) 1 ( T c i P ) = [ t 1 i t 2 i t 3 i ] , i = n 1 j , n 2 j ¯ , j = 1. J ¯ - совокупность оценок измерений магнитометра на j-том интервале с учетом компенсации девиации и вариации коэффициента r.

2.2. | T n i j r | = t 1 i 2 + t 2 i 2 + t 3 i 2 , i = n 1 j , n 2 j ¯ , j = 1. J ¯ ;

2.3 | T ¯ n j r | = 1 N i | T i j | , i = n 1 j , n 2 j ¯ , j = 1. J ¯ - совокупность оценок модуля МПЗ, усредненных на частных интервалах наблюдения с учетом компенсации девиации и вариации коэффициента.

3. Формирование вектора значений функции чувствительности по коэффициенту r.

ϕ r = [ ( T ¯ n 1 r T n 10 ¯ ) / δ ( T ¯ n J r T ¯ n J 0 ) / δ ] , j = 1. J ¯ , где элементы T ¯ n j 0 взяты из пункта 6 шага 4.

4. Восстановление значения коэффициента, r=r-δ.

Шаг 6.3.

Функция чувствительности φq по коэффициенту q в векторе Р.

Вычисляется аналогично шагам 6.1 и 6.2, но с учетом вариации коэффициента q=q+δ.

Шаг 6.4.

Функция чувствительности φa по параметру а в матрице H.

Вычисляется аналогично шагам 6.1 и 6.2, но с учетом вариации а=а+δ.

Шаг 6.5.

Функция чувствительности φe по коэффициенту е в матрице H.

Вычисляется аналогично шагам 6.1 и 6.2, но с учетом вариации е=е+δ.

Шаг 6.6.

Функция чувствительности φbd по коэффициентам b, d в матрице H.

Внимание! Вычисляется аналогично шагам 6.1 и 6.2, но с учетом вариации сразу двух коэффициентов b=b+δ и d=d+δ.

Шаг 7.

Вычисление приращений оценок коэффициентов (блок 3).

Формируется система линейных алгебраических уравнений.

Аα=В

Здесь А - матрица функций чувствительности размерностью (J,6)

A = φ p φ r φ q φ a φ e φ b d

В - вектор, размерностью J, сформированный на шаге 5.

α - вектор приращений

αT=[Δp Δr Δq Δa Δe Δb]

Решение определяется в блоке -3.

â=(ATA)-1ATB.

Шаг 8.

Уточнение оценок коэффициентов (блок 3).

Выполняется прибавлением найденных приращений к оценкам коэффициентов на начало итерации.

Pk+1=Pk+γΔp, rk+1=rk+γΔr, qk+1=qk+γΔq,

ak+1=ak+γΔa, ek+1=ek+γΔe, bk+1=bk+γΔb, dk+1=dk+γΔd,

Δd=Δb. γ=0.75

k - номер итерации.

Контроль сходимости итераций.

При правильном решении приращения Δр Δr Δq Δа Δе Δb по мере выполнения итераций стремятся к нулю. Итерационный процесс полагаем успешным, если на последней итерации выполняется условие:

Шаг 9.

Замыкание итераций.

При k<K выполняется переход к шагу 2. При k=K и выполнении условий контроля на шагах 7 и 8 полученные оценки коэффициентов полагаются правильными.

Текущее значение магнитного курса (блок 2) изделия вычисляется с помощью соотношений:

1. T ψ i = C ϑ γ ( E + M ) 1 ( T n ˜ i P ) ,

2. ψ ^ m i = a r c t g [ t 3 / t 1 ] .

Техническим результатом использования изобретения является упрощение определения и компенсации коэффициентов девиации, сокращение сроков подготовки ЛА к вылету и возможность определения коэффициентов и их компенсации при каждом вылете автоматически, используя плановые маневры ЛА на маршруте полета, или путем использования специальных маневров в полете.

Заявляемые способ и устройство являются реализуемыми и могут быть использованы на всех типах ЛА. В качестве магнитометрического датчика могут быть использованы магниторезистивные сенсоры. В качестве входных сигналов вычислителя магнитного курса могут быть использованы выходные сигналы бортовых курсовертикалей или БИНС, при этом вычислитель магнитного курса и блоки оценки модуля МПЗ, формирования функций чувствительности и определения вектора приращений коэффициентов магнитной девиации могут быть реализованы на стандартных элементах вычислительной техники.

1. Способ для определения и компенсации девиации магнитометрических датчиков, основанный на нахождении коэффициентов Пуассона, измерении компонент магнитного поля объекта и обработке результатов измерений, отличающийся тем, что 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 непосредственно 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.

2. Устройство для определения и компенсации девиации магнитометрических датчиков, содержащее трехкомпонентный магнитометрический датчик и вычислитель магнитного курса, первый и второй входы которого являются входами угла крена и тангажа ЛА, отличающееся тем, что в него дополнительно введены блок оценки модуля МПЗ, блок формирования функций чувствительности и блок определения вектора приращений коэффициентов магнитной девиации, причем первый, второй и третий входы блока оценки модуля МПЗ соединены с соответствующими выходами трехкомпонентного магнитометрического датчика по сигналам продольной, поперечной и нормальной составляющих вектора напряженности МПЗ, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой и девятый входы являются входами начальных значений соответствующих коэффициентов девиации, десятый вход является входом единичного сигнала, первый, второй и третий выходы блока оценки модуля МПЗ подключены соответственно к третьему, четвертому и пятому входам вычислителя магнитного курса по сигналам измерений магнитометрического датчика, скорректированных с учетом компенсации девиации, четвертый выход блока оценки модуля МПЗ по сигналу, соответствующему модулю МПЗ, подключен к входу блока формирования функций чувствительности, выходы которого по сигналу вектора разностей между оценкой модуля МПЗ, усредненной по всему отрезку наблюдения, и оценками, усредненными на частных интервалах, и по сигналу функции чувствительности подключены к соответствующим входам блока определения вектора приращений коэффициентов магнитной девиации, выход которого по сигналу вектора приращений коэффициентов девиации подключен к одиннадцатому входу блока оценки модуля МПЗ.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в системах ориентации подвижных объектов. Технических результат - повышение надежности и точности.

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.

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.

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.

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

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 найти применение в системах ориентации для определения линейных и угловых координат объекта, свободно перемещаемого в пространстве с шестью степенями свободы.

Изобретение относится к области управления летательными аппаратами (ЛА), в частности, стабилизированными вращением. Способ использует информацию о векторе магнитного поля Земли (МПЗ), измеренном датчиком МПЗ в связанной с ЛА вращающейся по крену системе координат.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в устройствах мобильной связи. Технический результат - расширение функциональных возможностей.

Изобретение относится к способам навигации, более конкретно - к способам навигации по геомагнитному полю. .

Изобретение относится к области навигации и может быть использовано в зонах отсутствия или неустойчивого приема сигналов спутниковых радионавигационных систем: под водой, под землей, в горных массивах, в зданиях, в тоннелях, в метро, при облачной погоде и т.д.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в навигационных приборах для определения координат подвижных объектов. .

Изобретение относится к магнитным измерениям на подвижных объектах, в частности к приборам, предназначенным для измерения компонент и полного вектора индукции магнитного поля Земли, а также магнитному курсоуказанию и навигации на транспортных средствах.

Изобретение относится к устройствам для определения элементов воздушной навигации, в частности моделируемой угловой скорости артиллерийских снарядов. .

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в магнитной навигации для определения угловых положений автоматических подводных, надводных и летательных аппаратов, в нефтепромысловой геофизике для определения углового положения буровой скважины.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в магнитной навигации, в частности, для определения углов пространственной ориентации летательных аппаратов (ЛА). Устройство для определения углового положения подвижного объекта содержит два трехкомпонентных магнитометра, трехкомпонентный блок датчиков угловых скоростей, трехкомпонентный акселерометр, вычислительное устройство и устройство фильтрации Калмана, размещенные на подвижном объекте и включенные между собой соответствующим образом. Определение углов пространственной ориентации осуществляется посредством блока фильтрации Калмана рекуррентным способом. Коррекция магнитного курса осуществляется по сигналам трехкомпонентного акселерометра. Техническим результатом использования изобретения является повышение точности и обеспечение автономного определения углов пространственной ориентации ЛА в условиях маневрирования в полете, а также малое время готовности, скрытность работы и отсутствие накопления ошибок во времени. 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, вносимые летательным аппаратом 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.

Наверх