RU2741501C1 - Method for calibrating dinamically adjustable gyroscope as part of inertial navigation system - Google Patents
Method for calibrating dinamically adjustable gyroscope as part of inertial navigation system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2741501C1 RU2741501C1 RU2020134747A RU2020134747A RU2741501C1 RU 2741501 C1 RU2741501 C1 RU 2741501C1 RU 2020134747 A RU2020134747 A RU 2020134747A RU 2020134747 A RU2020134747 A RU 2020134747A RU 2741501 C1 RU2741501 C1 RU 2741501C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- navigation system
- inertial navigation
- dng
- axis
- channel
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Navigation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области приборостроения, преимущественно гироскопического, и может быть использовано при производстве инерциальных навигационных систем (ИНС) на динамически настраиваемых гироскопах (ДНГ).The invention relates to the field of instrumentation, mainly gyroscopic, and can be used in the production of inertial navigation systems (INS) on dynamically tuned gyroscopes (DNG).
Известен способ уменьшения изменения во времени скорости дрейфа ДНГ в запусках, применяемых в ИНС, путем использования при изготовлении технологической операции газовой очистки его внутренней полости и заполнения рабочим газом. В известном способе заполнения газом динамически настраиваемых гироскопов (см. авторское свидетельство SU №1713342 по кл. G01C 25/00 от 15 октября 1991 г.) очистка внутренней полости осуществляется ее вакуумным обезгаживанием, откачкой образовавшейся газовой смеси, продувкой внутренней полости ДНГ водородом, последующим ее заполнением рабочим газом и герметизацию. Однако ДНГ имеет шарикоподшипниковую опору, в которой используют консистентную смазку, что не позволяет проводить более высокую степень очистки внутренней полости в связи с тем, что при этом происходит интенсивное испарение смазки и не обеспечивается требуемый ресурс ДНГ. При изготовлении ДНГ может возникать монотонное изменение во времени скорости дрейфа при запуске, которое ограничивает их выпуск. Это изменение скорости дрейфа обусловлено возникновением в ДНГ газодинамического момента, действующего на его ротор, вследствие происходящего в процессе наработки изменения состояния газовой среды в его внутренней полости, связанного с газовыделениями из смазки шарикоподшипниковой опоры и других элементов.A known method for reducing the change in time of the drift velocity of the DNG in the launches used in the INS, by using in the manufacture of the technological operation of gas cleaning of its inner cavity and filling with a working gas. In the known method of filling dynamically tuned gyroscopes with gas (see inventor's certificate SU No. 1713342 according to
Для уменьшения возникающего монотонного изменения скорости дрейфа в запуске используют методы ее регулировки на стадии загерметизированного ДНГ. Так в известном способе регулировки трехстепенного гироскопа (см. авторское свидетельство SU №1612700 по кл. G01C 19/22 от 20 января 1994 г.) с целью уменьшения погрешности, обусловленной газодинамическим моментом, нагрев кожуха ДНГ осуществляют локально и несимметрично, при этом минимальное динамическое изменение скорости дрейфа по одной оси достигается нагревом кожуха по перпендикулярной оси. Для реализации этого способа ДНГ должен иметь специальную систему термостатирования, позволяющую неравномерно нагревать локальные зоны кожуха и регулировать температуру их нагрева. В стандартных ДНГ, которые не имеют такой системы термостатирования, регулирование монотонного изменения скорости дрейфа с помощью системы термостатирования не представляется возможным.To reduce the resulting monotonic change in the drift velocity in the launch, methods of its adjustment are used at the stage of the sealed DNG. So in the known method of adjusting a three-degree gyroscope (see inventor's certificate SU No. 1612700 according to class G01C 19/22 dated January 20, 1994), in order to reduce the error caused by the gas-dynamic moment, the DNG casing is heated locally and asymmetrically, while the minimum dynamic a change in the drift velocity along one axis is achieved by heating the casing along the perpendicular axis. To implement this method, the DNG must have a special thermostating system that allows the local zones of the casing to be heated unevenly and to regulate their heating temperature. In standard DNG, which do not have such a thermostatting system, it is not possible to regulate the monotonic change in the drift speed using a thermostating system.
За прототип взят способ регулировки динамически настраиваемого гироскопа (см. авторское свидетельство SU №1245046 по кл. G01C 25/00 от 15 марта 1986 г.). В этом способе предлагается уменьшение изменения скорости дрейфа, вызванного нестационарными газодинамическими моментами проводить путем изменения взаимного положения корпуса и ротора ДНГ, работающего в режиме обратной связи по току датчика момента. Для этого вводят разные постоянные смещения в электрические связи между датчиками угла и датчиками моментов ДНГ до достижения минимального изменения скорости дрейфа во времени при запуске. Данное смещение реализуют с помощью мостовой схемы датчиков углов ДНГ, которая располагается на его корпусе и является одним целым с ним. При регулировке, изменяя параметры мостовой схемы, например, величину ее сопротивлений, вызывают появление сигналов на датчиках углов ДНГ, которые по цепи обратной связи поступают в его датчики моментов. Датчики моментов создают момент, который поворачивает ротор ДНГ в положение, при котором сигнал рассогласования на датчиках углов исчезнет. Изменение углового положения ротора по отношению к корпусу и валу двигателя вызовет изменение газодинамического момента, действующего на ротор. Изменяя таким образом угловое положение ротора, можно найти такое его положение, при котором монотонное изменение скорости дрейфа ДНГ при запуске, вызванное нестационарным газодинамическим моментом, становится минимальным.The prototype is the method of adjusting a dynamically tuned gyroscope (see inventor's certificate SU No. 1245046 according to
В известном способе после проведения автономной регулировки ДНГ по определению углового положения ротора путем подбора параметров мостовой схемы датчиков угла, которое минимизирует монотонное изменение скорости дрейфа в запуске, мостовую схему датчиков углов герметизируют, заливая герметиком, и доступ к элементам схемы становится невозможным. В таком окончательном виде ДНГ устанавливают в гироплатформу ИНС. Тепловое поле ДНГ в гироплатформе отличается от его теплового поля при автономных регулировках и испытаниях вследствие воздействия на него внутренних источников возмущения гироплатформы, обусловленных, например, температурным влиянием источников тепла гироплатформы (нагреватели системы термостатирования гироплатфомы, соседний термостатируемый ДНГ, обдув вентилятора гироплатформы). Изменение теплового поля ДНГ вызовет его температурные деформации, например, деформацию его кожуха, что приведет к изменению газодинамических зазоров и возможному увеличению монотонной скорости дрейфа. К увеличению монотонной скорости дрейфа ДНГ при запуске ИНС также приводит изменение состояния его газовой среды вследствие гажения элементов, особенно консистентной смазки шарикоподшипниковой опоры в процессе наработки. Если величина монотонной скорости дрейфа ДНГ в составе ИНС превысила пределы допуска, то возникают завышенные погрешности определения ИНС параметров ориентации и навигации, но подрегулировать его в составе системы не представляется возможным. В этом случае приходится снимать с ИНС гироплатформу и извлекать из нее ДНГ, который заменяют на другой соответствующий требуемым параметрам. При малой наработке снятый ДНГ пытаются восстановить путем дополнительной газовой очистки, но не всегда это удается выполнить. Таким образом если в отрегулированном известным способом ДНГ путем изменения параметров мостовой схемы при работе в составе ИНС возникает завышенное изменение монотонной скорости дрейфа, то такой ДНГ, как правило заменяют на новый, что увеличивает трудоемкость изготовления системы, а при отказе в эксплуатации стоимость ее ремонта. Отсутствие при использовании известного способа возможности подрегулировать монотонное изменение скорости дрейфа ДНГ в составе ИНС, приводит к возможной работе системы при предельных погрешностях, что снижает точность ориентации и навигации объекта.In the known method, after carrying out an autonomous adjustment of the DNG to determine the angular position of the rotor by selecting the parameters of the bridge circuit of the angle sensors, which minimizes the monotonic change in the drift speed in the start, the bridge circuit of the angle sensors is sealed by filling with a sealant, and access to the circuit elements becomes impossible. In this final form, the DNG is installed in the ANN gyro platform. The thermal field of the DNG in the gyro platform differs from its thermal field during autonomous adjustments and tests due to the effect on it of internal sources of disturbance of the gyro platform, caused, for example, by the temperature effect of heat sources of the gyro platform (heaters of the thermostating system of the gyro platform, neighboring thermostated DNG, blowing of the fan of the gyro platform). A change in the thermal field of the DNG will cause its temperature deformations, for example, deformation of its casing, which will lead to a change in the gas-dynamic gaps and a possible increase in the monotonic drift velocity. An increase in the monotonic drift velocity of the DNG during the start of the INS is also caused by a change in the state of its gas medium due to the burning of the elements, especially the grease lubrication of the ball-bearing support in the course of operating time. If the magnitude of the monotonic drift velocity of the DGS within the INS has exceeded the tolerance limits, then overestimated errors in the determination of the orientation and navigation parameters of the INS occur, but it is not possible to adjust it as part of the system. In this case, it is necessary to remove the gyro platform from the ANN and extract the DNG from it, which is replaced with another one corresponding to the required parameters. At low operating time, the removed DOG is attempted to be restored by additional gas cleaning, but this is not always possible. Thus, if an overestimated change in the monotonic drift velocity occurs in the DNG adjusted by a known method by changing the parameters of the bridge circuit when operating as part of the INS, then such a DNG is usually replaced with a new one, which increases the labor intensity of the system, and in case of failure in operation, the cost of its repair. The absence, when using the known method, of the ability to adjust the monotonic change in the drift velocity of the DNG as part of the INS, leads to the possible operation of the system with maximum errors, which reduces the accuracy of orientation and navigation of the object.
Техническим результатом, который может быть получен при осуществлении настоящего изобретения, является обеспечение возможности регулировки ДНГ в составе ИНС, позволяющей уменьшить монотонное изменение газодинамической скорости дрейфа ДНГ и обусловленных ею погрешностей выработки ИНС параметров ориентации и навигации без замены гироскопа в системе.The technical result that can be obtained with the implementation of the present invention is to provide the possibility of adjusting the DNG as part of the ANN, which makes it possible to reduce the monotonic change in the gas-dynamic drift velocity of the DGS and the resulting errors in the generation of the orientation and navigation parameters by the INS without replacing the gyroscope in the system.
Технический результат достигается тем, что в известном способе регулировки динамически настраиваемого гироскопа, включающем изменение взаимного углового положения элементов корпуса гироскопа и его ротора, дополнительно предварительно устанавливают инерциальную навигационную систему на динамически настраиваемых гироскопах, имеющую термостатируемую, управляемую в азимуте и стабилизированную в плоскости горизонта гироплатформу с четырехосным кардановым подвесом, включающим дополнительную следящую раму, на горизонтальное неподвижное относительно Земли основание таким образом, чтобы ось дополнительной рамы, направляемая на объекте в сторону движения, была ориентирована на Север, запускают инерциальную навигационную систему, с включением системы термостатирования, производят выставку стабилизированной площадки гироплатфомы в плоскость горизонта и по направлению на Север, когда ее датчики углов рыскания, крена, тангажа показывают нулевые значения, далее удерживают в этом пространственном положении стабилизированную площадку, подают с помощью вычислителя инерциальной навигационной системы на вход усилителя канала курсовой стабилизации гироплатформы и на вход усилителя электрической пружины гироскопа этого канала сигналы уставок соответственно U1, UЭП, а на вход усилителей стабилизации каналов крена и тангажа гироплатформы сигналы уставок соответственно U2, U3, и с момента готовности инерциальной навигационной системы измеряют в течение одного часа изменения во времени параметров ориентации и навигации, вырабатываемых инерциальной навигационной системой, аналогично выполняют другие запуски с измерениями параметров ориентации и навигации при одинаковых температурах окружающей среды и начальных тепловых состояниях инерциальной навигационной системы, но при других значениях сигналов уставок, находят сигналы уставок U10, UЭП0, U20, U30, минимизирующие погрешности выработки инерциальной навигационной системой параметров ориентации и навигации при запуске, а в рабочих режимах инерциальной навигационной системы подают, сформированные в вычислителе, сигналы уставок:The technical result is achieved by the fact that in the known method for adjusting a dynamically tunable gyroscope, which includes changing the mutual angular position of the elements of the gyroscope body and its rotor, an inertial navigation system is additionally installed on dynamically tuned gyroscopes, which has a thermostatted, controlled in azimuth and stabilized in the plane of the horizon gyro platform with a four-axis gimbal gimbal, including an additional tracking frame, on a horizontal base that is fixed relative to the Earth so that the axis of the additional frame directed to the object in the direction of movement is oriented to the North, an inertial navigation system is launched, with the inclusion of a thermostatting system, an exhibition of a stabilized gyro platform platform is performed into the horizon plane and towards the North, when its yaw, roll, pitch sensors show zero values, then they are kept in this spatial position The stabilized platform is fed with the help of an inertial navigation system computer to the input of the amplifier of the course stabilization channel of the gyro platform and to the input of the electric spring amplifier of the gyroscope of this channel the setting signals, respectively U 1 , U EP , and to the input of the stabilization amplifiers of the roll and pitch channels of the gyro platform, respectively, the setting signals U 2 , U 3 , and from the moment the inertial navigation system is ready, within one hour, changes in time of the attitude and navigation parameters generated by the inertial navigation system are measured; other launches are similarly performed with measurements of the attitude and navigation parameters at the same ambient temperatures and initial thermal states of the inertial navigation system, but with other values of the setpoint signals, the setpoint signals U 10 , U EP0 , U 20 , U 30 are found , minimizing the errors in the development of the orientation and navigation parameters by the inertial navigation system at startup, and in operation In the modes of the inertial navigation system, the setpoint signals generated in the computer are fed:
U1Р=U10 в канал курсовой стабилизации;U 1Р = U 10 into the exchange rate stabilization channel;
Uэпр=UЭП0 в канал электрической пружины гироскопа курсового канала;U EPR = U EP0 into the channel of the electric spring of the course channel gyroscope;
U2P=U20Cosψг+U30Sinψг в канал стабилизации по крену;U 2P = U 20 Cosψ g + U 30 Sinψ g into the roll stabilization channel;
U3P=U30Cosψг-U20Sinψг в канал стабилизации по тангажу,U 3P = U 30 Cosψ g -U 20 Sinψ g into the pitch stabilization channel,
где ψг - угол поворота рамы внутреннего крена относительно стабилизированной площадки, который измеряют с помощью датчика угла гироплатформы этого поворота.where ψ g is the angle of rotation of the internal roll frame relative to the stabilized platform, which is measured using a gyro platform angle sensor of this rotation.
На фиг. 1 представлена кинематическая схема гироплатформы инерциальной навигационной системы на ДНГ с четырехосным кардановым подвесом, который имеет: ось OA подвеса стабилизированной площадки (СП), ось ОВ подвеса рамы внутреннего крена (РВК), ось ОС подвеса рамы тангажа (РТ), ось ОД подвеса дополнительной рамы (ДР). Гироплатформа содержит: стабилизированную площадку 1, расположенную в кардановом подвесе, раму внутреннего крена 2, раму тангажа 3, дополнительную раму наружного крена 4. На СП 1 расположены: ДНГ 5 курсового канала, ДНГ 6 каналов крена и тангажа, акселерометры 7 и 8 с горизонтальными осями чувствительности, акселерометр 9 с вертикальной осью чувствительности. По оси OA стабилизированной площадки установлены: датчик 10 угла поворота ψг РВК относительно СП, преобразователь координат 11 и разгрузочный датчик момента 12 системы стабилизации. По оси ОВ рамы внутреннего крена установлены: датчик угла 13 поворота ϕг РТ относительно РВК и разгрузочный датчик момента 14. По оси ОС рамы тангажа установлены датчик угла 15 поворота υг ДР относительно РТ и разгрузочный датчик момента 16. По оси ОД дополнительной рамы расположены датчик угла 17 поворота γг объекта относительно ДР, датчик момента 18 следящей системы канала ДР. В состав ДНГ 5 и 6 входят соответственно датчики угла 19,20 и 26, 27, датчики моментов 21, 22 и 28, 29, ротора 23 и 30, внутренние кардановые подвесы 24 и 31 с кардановыми рамками и упругими торсионами, валы 24 и 32 двигателей ДНГ. Система стабилизации СП имеет усилители стабилизации курсового канала 12 и каналов тангажа и крена соответственно 34 и 35, усилитель 36 электрической пружины ДНГ 5 и усилитель 37 канала следящей системы ДР.FIG. 1 shows the kinematic diagram of the gyro platform of the inertial navigation system on the DNG with a four-axis gimbal, which has: the axis OA of the suspension of the stabilized platform (SP), the axis of the OB of the suspension of the internal roll frame (RVK), the axis of the OS of the suspension of the pitch frame (RT), the axis of the OD of the additional frames (DR). The gyro platform contains: a stabilized
Гироплатформа на ДНГ является индикаторной. При действии вокруг осей карданового подвеса вешних возмущающих моментов СП отклоняется от заданного положения. Углы отклонения СП измеряются с помощью датчиков углов ДНГ. Сигналы с датчиков углов ДНГ поступают на усилители, а с них - на обмотки датчиков моментов стабилизации, моменты которых уравновешивают внешние возмущающие моменты. Удерживая СП в заданном пространственном положении, с точностью до ошибок стабилизации, каждый из двух ДНГ, расположенных на СП, имеет две измерительные оси. Одна из измерительных осей ДНГ 5 является избыточной. Для исключения возможности ротору 23 ДНГ 5 лечь на упор, что повлечет отказ системы стабилизации, в избыточном канале ДНГ 5 применена система электрической пружины, включающей датчик угла 20, усилитель 36 и датчик момента 21.The gyro platform on the DNG is an indicator one. When external disturbing moments act around the gimbal axes, the joint venture deviates from a given position. The deflection angles of the joint venture are measured with the use of DNG angle sensors. The signals from the DNG angle sensors are fed to the amplifiers, and from them - to the windings of the stabilization moments sensors, the moments of which balance the external disturbing moments. Keeping the SP in a given spatial position, up to stabilization errors, each of the two DNG located on the LP has two measuring axes. One of the measuring axes of the
При повороте объекта и корпуса гироплатформы относительно оси OA СП на угол ψг вместе с ними развернутся ось ОВ подвеса РВК и ось ОС подвеса РТ. При наличии угла ψг разворот СП относительно, например, оси РТ будет измеряться не только датчиком угла 27 ДНГ 6, но и его датчиком угла 26, в результате чего появится нежелательная взаимосвязь между каналами стабилизации, которая при больших величинах ψг приведет к неустойчивости системы стабилизации. Для исключения такой возможности на ось OA стабилизированной площадки установлен преобразователь координат 10 и сигналы с датчиков углов 26 и 27 ДНГ 6, управляющих разгрузочными датчиками моментов, расположенных по оси ОВ РВК и оси ОС РТ, пропускают через преобразователь координат 10. При идеальном преобразователе координат эти каналы становятся независимыми.When the object and the body of the gyro platform rotate relative to the axis OA of the joint venture at an angle ψ g , the axis of the OB of the RVK suspension and the axis of the OS of the suspension RT will unfold together with them. In the presence of the angle ψ g, the turn of the joint venture relative to, for example, the PT axis will be measured not only by the
Для нормального функционирования ИНС при любых эволюциях объекта в ее гироплатформе применена дополнительная следящая рама 4, ось вращения которой ОД в исходном положении совпадает с осью ОВ рамы внутреннего крена 2.For the normal functioning of the ANN for any evolution of the object, an additional tracking frame 4 is used in its gyro platform, the axis of rotation of which OD in the initial position coincides with the axis of the OB of the frame of the
При рассмотрении сущности предлагаемого способа используем следующие системы координат (СК):When considering the essence of the proposed method, we use the following coordinate systems (SC):
OгXгYгZг - географическая СК, в которой начало СК находится на поверхности земного эллипсоида, ось ОгХг лежит в плоскости местного меридиана и направлена к северному полюсу, ось OгYг направлена по вертикали к земному эллипсоиду, ось OгZг направлена на восток;O g X g Y g Z g - geographic SC, in which the beginning of the SC is on the surface of the earth's ellipsoid, the O g X g axis lies in the plane of the local meridian and is directed to the North Pole, the O g Y g axis is directed vertically to the earth's ellipsoid, the axis O g Z g is directed to the east;
OкXкYкZк - СК связанная с корпусом ИНС, начало координат помещен в центр масс объекта, оси ОкХк и OкYк расположены в вертикальной плоскости симметрии объекта, ось ОкХк направлена вдоль продольной оси объекта, а ось OкYк - по перпендикуляру к оси ОкХк, лежащему в вертикальной плоскости симметрии объекта, ось OкZк образует правую СК;O to X to Y to Z to - SC connected to the body of the INS, the origin is placed at the center of mass of the object, the axes O to X to and O to Y to are located in the vertical plane of symmetry of the object, the axis O to X to is directed along the longitudinal axis of the object , and the O axis to Y to - along the perpendicular to the O axis to X to , lying in the vertical plane of symmetry of the object, the O axis to Z to forms the right SC;
O1X1Y1Z1 - СК, связанная с СП. Начало СК помещено в центр пересечения осей OA, ОВ, ОС, ОД гироплатформы, ось O1X1 направлена по оси РВК ОВ в направлении продольной оси объекта, ось O1Y1 направлена по оси платформы OA вверх, ось O1Z1 направлена так, чтобы СК была правой;O 1 X 1 Y 1 Z 1 - SC associated with the joint venture. The beginning of the SC is placed at the center of intersection of the axes OA, OB, OS, OD of the gyro platform, the O 1 X 1 axis is directed along the RVK OB axis in the direction of the longitudinal axis of the object, the O 1 Y 1 axis is directed upward along the OA platform axis, the O 1 Z 1 axis is directed so that the SC is right;
O2X2Y2Z2 - СК, связанная с РВК. Начало СК помещено в центр пересечения осей OA, ОВ, ОС, ОД гироплатформы, ось О2Х2 направлена по оси РВК ОВ, ось O2Y2 направлена по оси вращения СП OA, ось O2Z2 направлена так, чтобы СК была правой;O 2 X 2 Y 2 Z 2 - SC associated with RVK. The beginning of the SC is placed at the center of intersection of the axes OA, OB, OS, OD of the gyro platform, the O 2 X 2 axis is directed along the RVK OB axis, the O 2 Y 2 axis is directed along the axis of rotation of the J OA, the O 2 Z 2 axis is directed so that the SC is right;
O3X3Y3Z3 - СК, связанная с РТ. Начало СК помещено в центр пересечения осей гироплатформы OA, ОВ, ОС, ОД, ось О3Х3 направлена по оси ОВ РВК в направлении продольной оси объекта, ось O3Z3 направлена по оси ОС рамы тангажа в сторону правого борта объекта, ось O3Y3 направлена так, чтобы СК была правой;O 3 X 3 Y 3 Z 3 - SC associated with RT. The beginning of the SC is placed at the center of intersection of the axes of the gyro platform OA, OB, OS, OD, the O 3 X 3 axis is directed along the RVC axis in the direction of the longitudinal axis of the object, the O 3 Z 3 axis is directed along the OS axis of the pitch frame towards the starboard side of the object, the axis O 3 Y 3 is directed so that the SK is right;
O4X4Y4Z4 - СК, связанная с РТ. Начало СК помещено в центр пересечения осей гироплатформы OA, ОВ, ОС, ОД, ось О4Х4 направлена по оси ОД дополнительной рамы в направлении продольной оси объекта, ось O4Z4 направлена по оси ОС рамы тангажа в сторону правого борта объекта, ось О4Y4 направлена так, чтобы СК была правой;O 4 X 4 Y 4 Z 4 - SC associated with RT. The beginning of the SC is placed at the center of intersection of the axes of the gyro platform OA, OB, OS, OD, the O 4 X 4 axis is directed along the OD axis of the additional frame in the direction of the longitudinal axis of the object, the O 4 Z 4 axis is directed along the OS axis of the pitch frame towards the starboard side of the object, the axis О 4 Y 4 is directed so that the SK is right;
Oг1Xг1Yг1Zг1 - СК, связанная с корпусом ДНГ канала крена и тангажа. Начало СК помещено в центр пересечения осей внутреннего карданового подвеса, оси Oг1Xг1 и Oг1Yг1 расположены в измерительной плоскости ДНГ, при этом ось Oг1Xг1 параллельна оси O1Z1 стабилизированной площадки и направлена в противоположную сторону, ось Orг1Yг1 параллельна оси О1Х1 СП и направлена в противоположную сторону, ось Oг1Zг1 направлена вдоль оси собственного вращения ротора ДНГ и образует правую СК;O g1 X g1 Y g1 Z g1 - SC connected with the body of the DNG of the roll and pitch channel. The beginning of the SC is placed at the center of intersection of the axes of the internal gimbal, the axes O g1 X g1 and O g1 Y g1 are located in the measuring plane of the DNG, while the O g1 X g1 axis is parallel to the O 1 Z 1 axis of the stabilized platform and is directed in the opposite direction, the Or axis g1 Y g1 is parallel to the axis O 1 X 1 SP and is directed in the opposite direction, the axis O g1 Z g1 is directed along the axis of its own rotation of the DNG rotor and forms the right SC;
Oг2Xг2Yг2Zг2 - СК, связанная с корпусом ДНГ канала курса. Начало СК помещено в центр пересечения осей внутреннего карданового подвеса, оси Ог2Хг2 и Oг2Yг2 расположены в измерительной плоскости ДНГ, при этом ось Ог2Хг2 параллельна оси O1Z1 стабилизированной площадки и направлена в противоположную сторону, ось Oг2Yг2 параллельна оси O1Y1 СП и направлена в противоположную сторону, ось Oг2Zг2 направлена вдоль оси собственного вращения ротора ДНГ и образует правую СК;O g2 X g2 Y g2 Z g2 - SC associated with the body of the DNG of the course channel. The beginning of the SC is placed at the center of intersection of the axes of the internal gimbal, the O g2 X g2 and O g2 Y g2 axes are located in the measuring plane of the DNH, while the O g2 X g2 axis is parallel to the O 1 Z 1 axis of the stabilized platform and is directed in the opposite direction, the O axis g2 Y g2 is parallel to the axis O 1 Y 1 SP and is directed in the opposite direction, the axis O g2 Z g2 is directed along the axis of its own rotation of the rotor DNG and forms the right SC;
Op1Xp1Yp1Zp1 - СК осей Резаля, связанная с ротором ДНГ канала крена и тангажа. Начало СК помещено в центр пересечения осей внутреннего карданового подвеса, ось Op1Xp1 в исходном положении совпадает с измерительной осью Oг1Xг1 ДНГ и направлена в сторону датчика угла 27, ось Op1Yp1 в исходном положении совпадает с измерительной осью Oг1Yг1 ДНГ и направлена в сторону датчика угла 26, ось Op1Zp1 направлена вдоль оси собственного вращения ротора ДНГ и образует правую СК;O p1 X p1 Y p1 Z p1 - SC of the Rezal axes connected with the rotor of the DNG of the roll and pitch channel. The beginning of the SC is placed at the center of intersection of the axes of the internal gimbal, the axis O p1 X p1 in the initial position coincides with the measuring axis O g1 X g1 DNG and is directed towards the
Op2Xp2Yp2ZP2 - СК осей Резаля, связанная с ротором ДНГ канала курса. Начало СК помещено в центр пересечения осей внутреннего карданового подвеса, ось Ор2ХР2 в исходном положении совпадает с измерительной осью Ог2Хг2 ДНГ и направлена в сторону датчика угла 20, ось OP2YP2 в исходном положении совпадает с измерительной осью Oг2Yг2 ДНГ и направлена в сторону датчика угла 19, ось Op2ZP2 направлена вдоль оси собственного вращения ротора ДНГ и образует правую СК;O p2 X p2 Y p2 Z P2 - SC of the Rezal axes associated with the rotor of the DNG of the course channel. The beginning of the SC is placed at the center of intersection of the axes of the internal gimbal suspension, the axis О р2 X Р2 in the initial position coincides with the measuring axis О g2 X g2 DNG and is directed towards the
На фиг. 2 показано взаимное исходное расположение СК OгXгYгZг, OkXkYkZk, O1X1Y1Z1, O2X2Y2Z2, O3X3Y3Z3, O4X4Y4Z4, Oг1Xг1Yг1Zг1, Oг2Xг2Yг2Zг2, Op1Xp1Yp1Zp1, Op2Xp2Yp2ZP2 Op2XP2Yp2ZP2 (на фиг. 2 центры СК помещены в одну точку Oi, где i=г, к, 1, 2, 3, 4, г1, г2, p1, р2; Н-вектор кинетического момента ДНГ) до регулировки угловых положений роторов ДНГ. Для обеспечения при регулировке перпендикулярности всех осей карданового подвеса гироплатформы, нулевого значения угла рыскания ψг, измеряемого датчиком угла курсового канала, а также воспроизведения ориентации СП аналогичной ее ориентации при работе на объекте, корпус ИНС располагают на неподвижном относительно Земли горизонтальном основании, а СП гироплатформы выставляют таким образом, чтобы связанная с ней СК O1X1Y1Z1 совпадала с географической СК OгXгYгZг, как показано на фиг. 2. В процессе регулировки географическая ориентация СП сохраняется ИНС.FIG. 2 shows the relative initial arrangement of the SC O g X g Y g Z g , O k X k Y k Z k , O 1 X 1 Y 1 Z 1 , O 2 X 2 Y 2 Z 2 , O 3 X 3 Y 3 Z 3 , O 4 X 4 Y 4 Z 4 , O g1 X g1 Y g1 Z g1 , O g2 X g2 Y g2 Z g2 , O p1 X p1 Y p1 Z p1 , O p2 X p2 Y p2 Z P2 O p2 X P2 Y p2 Z P2 (in Fig. 2, the SC centers are placed at one point O i , where i = r, k, 1, 2, 3, 4, r1, r2, p1, p2; H-vector of the angular momentum of the DNG) before adjusting the angular positions of the DNG rotors. In order to ensure, when adjusting the perpendicularity of all axes of the gimbal of the gyro platform, the zero value of the yaw angle ψ g , measured by the sensor of the directional channel angle, as well as reproducing the orientation of the LB in a similar orientation when working on the object, the INS body is placed on a horizontal base stationary relative to the Earth, and the LF of the gyro platform set so that the associated CK O 1 X 1 Y 1 Z 1 coincides with the geographic CK O g X g Y g Z g , as shown in FIG. 2. In the process of adjustment, the geographic orientation of the SP is maintained by the INS.
Задачей регулировок ДНГ в составе ИНС является определение угловой ориентации их вращающихся роторов относительно корпусов, которая обеспечивает уменьшение изменения скоростей дрейфов, обусловленных действием газодинамических моментов. При наклоне ротора относительно корпуса ДНГ изменяются параметры зазоров между поверхностью вращающегося ротора и не вращающимися элементами конструкции, связанными с корпусом. Изменение этих зазоров меняет величины газодинамических моментов, действующих по осям ротора, на определенных углах наклона происходит минимизация газодинамических моментов и как следствие уменьшение изменения во времени скоростей дрейфа ДНГ и погрешностей выработки ИНС параметров ориентации и навигации.The task of adjusting the DNG as part of the INS is to determine the angular orientation of their rotating rotors relative to the housings, which reduces the change in drift velocities caused by the action of gas-dynamic moments. When the rotor is tilted relative to the DNG body, the parameters of the gaps between the surface of the rotating rotor and non-rotating structural elements associated with the body change. A change in these gaps changes the values of the gas-dynamic moments acting along the rotor axes, at certain angles of inclination, the gas-dynamic moments are minimized and, as a consequence, a decrease in the time variation of the BOG drift velocities and errors in the generation of the orientation and navigation parameters by the INS.
При регулировании ДНГ 5 в курсовой канал стабилизации гироплатформы ИНС, на вход усилителя стабилизации 33 (см. фиг. 1), и в канал электрической пружины этого ДНГ, на вход усилителя 36, подают сигналы уставок соответственно U1 и Uэп. Появившийся на входе усилителя 33 сигнал U1 обусловит работу разгрузочного датчика момента 12 канала курсовой стабилизации. Возникший при этом момент начнет поворачивать СП и соответственно корпус ДНГ 5 вокруг ее оси OA. При этом ротор 23 ДНГ 5 с точность до величины собственной скорости дрейфа, которая несравненно мала относительно скорости поворота СП, будет сохранять в географической СК неизменное положение, которое ему обеспечивает алгоритм работы ИНС. В ДНГ 5, при повороте его корпуса относительно ротора вокруг измерительной оси Oг2Yг2, датчиком угла 19 выработается сигнал Uуг2. Фазировка канала стабилизации такова, что этот сигнал, пройдя через соответствующий усилительный тракт, будет вычитаться из сигнала уставки U1 на входе усилителя стабилизации 33. Нарастание угла отклонения корпуса ДНГ 5 относительно его ротора 23 будет происходить до тех пор, пока согнал с датчика угла не компенсирует сигнал уставки и на входе усилителя 33 будет только нулевой сигнал. При этом угол Qуг2 отклонения ротора 23 вокруг оси измерительной оси Ог2Yг2 будет равен углу ψг1 поворота СП вокруг РВК (см. фиг 3). Величина этого угла составит Qуг2=Куг2U1, где Куг2 масштабный коэффициент курсового канала стабилизации. Из практики известно, что для приемлемого уменьшения изменения во времени газодинамической скорости дрейфа типичного ДНГ требуются наклоны ротора порядка единиц угловых минут, при этом угол до упора ротора равен десяткам угловых минут.When regulating the
Сигнал уставки Uэп на входе усилителя электрической пружины обусловит появления тока в датчике момента 21 ДНГ 5, который приложит момент, действующий по оси OP2YP2 ротора 23. В результате действия этого момента ротор 23 начнет прецессировать вокруг оси ротора OР2ХР2 до тех пор, пока угол отклонения ротора Qхг2 не достигнет величины, при которой вырабатываемый датчиком угла 20 сигнал Uхг2 не скомпенсирует уставку UЭП. Таким образом ротор 23 отклонится на угол Qхг2, а на входе усилителя электрической пружины вновь образуется нулевой сигнал и в дальнейшем система электрической пружины, следя за этим нулевым сигналом, будет удерживать ротор на этом угле.The setting signal U ep at the input of the electric spring amplifier will cause the appearance of a current in the
На фиг. 3 показано взаимное расположение СК OгXгYгZг, OкXкYкZк, Oг2Xг2Yг2Zг2, Op2XP2Yp2ZP2 (на фиг. 3 центры СК помещены в одну точку Oj, где j=г, к, г2, р2) после регулировки углового положения роторов курсового ДНГ.FIG. 3 shows the relative position of SC O g X g Y g Z g , O to X to Y to Z to , O g2 X g2 Y g2 Z g2 , O p2 X P2 Y p2 Z P2 (in Fig. 3, the centers of the SC are placed in one point O j , where j = r, k, r2, p2) after adjusting the angular position of the directional DNG rotors.
Таким образом, поданные сигналы уставок в курсовой канал стабилизации и канал электрической пружины, вызвали отклонения его ротора относительно корпуса по двум его измерительным осям и поворот СП по курсу на угол ψг=Qyp2.Thus, the given setting signals to the directional stabilization channel and the electric spring channel caused the deviation of its rotor relative to the body along its two measuring axes and the rotation of the joint venture along the course by the angle ψ r = Q yp2 .
При регулировании каналов стабилизации по крену и тангажу на вход усилителей стабилизации 35 и 34 (см. фиг. 1) подают сигналы уставок U2 и U3. В результате действия сигнала U2 разгрузочный двигатель 14 начнет поворачивать РВК, СП и соответственно ДНГ 6 вокруг оси ОВ. Одновременно с этим сигнал уставки U3 обусловит работу разгрузочного двигателя 16, поворот СП, корпуса ДНГ 6 вокруг оси ОС. При этом ротор 30 ДНГ 6 будет сохранять в географической СК неизменное положение. В ДНГ 6 вследствие поворота его корпуса относительно ротора 30 вокруг измерительных осей ОХг1 и OYг1 датчиками углов 27, 26 вырабатываются сигналы Uхг1, Uуг1. Фазировка каналов стабилизации по крену и тангажу такова, что сигналы Uхг1, Uуг1, пройдя через усилительные тракты, будут вычитаться из сигналов уставок U2, U3 на входах усилителей стабилизации соответственно 35 и 34. Нарастание углов отклонения корпуса ДНГ 6 относительно его ротора 30 будет происходить до тех пор, пока сигналы с датчиков углов 27 и 26 не скомпенсируют сигналы уставок U2, U3, и на входах усилителей 35 и 36 не образуются рабочие нулевые сигналы.When regulating the stabilization channels for roll and pitch, the setpoint signals U 2 and U 3 are fed to the input of
При проведении режима начальной выставки ИНС, перед режимом навигации, устраняются наклоны СП по крену и тангажу и измерительные оси ДНГ 6 при этом устанавливаются в горизонтальную плоскость, а его ротор 30 будет иметь наклон относительно корпуса, характеризуемый углами Qхг1 и Qуг1. В процессе начальной выставки вектор кинетического момента ДНГ 6 будет приведен в плоскость меридиана, а его измерительная ось OYг1 будет направлена по вертикали.When carrying out the mode of the initial alignment of the INS, before the navigation mode, the slopes of the SP in the roll and pitch are eliminated and the measuring axes of the
Использование предлагаемого способа в ИНС на маневренном объекте потребует определение рабочих сигналов уставок U2P и U3р, подаваемых на вход усилителей каналов стабилизации крена и тангажа, зависящих от курса объекта. Применение следящей системы дополнительной рамы, включающей датчик угла крена 13, усилитель 37 и датчик момента 18, позволяет удерживать угол ϕг поворота РВК равным нулю при маневрах объекта. При этом внутренние оси карданового подвеса СП сохраняют ортогональность, что позволяет раскладывать сигналы ДНГ 6 в функции угла поворота ψг только по курсовой оси OA. В результате проведенной регулировки углы наклона ротора ДНГ 6 по осям чувствительности OXг1 и OYг1, имеют величины Q0 хг1 и Q0 уг1. Эти угловые величины должны быть постоянными при произвольных углах рыскания ψг объекта для того, чтобы сохранить достигнутые в процессе регулировки минимальные изменения во времени скоростей дрейфа ДНГ 6 и соответственно параметров ориентации и навигации ИНС. Углам наклона ротора ДНГ 6 Q0 хг1 и Q0 уг1 на входе усилителей стабилизации 35 и 34 при ψг=0 соответствуют сигналы уставок U2 0 и U3 0, которые компенсируются сигналами Uхг1 0 и Uуг1 0 c датчиков углов 27 и 26 ДНГ 6. При повороте объекта на угол \|/г величины этих сигналов с датчиков углов 27 и 26 должны быть сохранены, чтобы остались прежними углы наклона ротора Q0 хг1 и Q0 уг1, но при этом, пройдя через преобразователь координат 10, они обусловят на входах усилителей стабилизации 35 и 34 соответственно рабочие сигналы отдатчиков угловThe use of the proposed method in the ANN on a maneuverable object will require the determination of the working signals of the settings U 2P and U 3p , supplied to the input of the amplifiers of the roll and pitch stabilization channels, depending on the course of the object. The use of the tracking system of the additional frame, including the
U2ду=Uхг1 0Cosψг-Uуг1 0Sinψг,U 2du = U хг1 0 Cosψ г -U yy1 0 Sinψ г ,
U3ду=Uхг1 0Sinψг+Uуг1 0Cosψг.U = U 3du hg1 Sinψ 0 g 0 + U ug1 Cosψ g.
Для обеспечения сохранности углов наклона Q0 хг1 и Q0 уг1 ДНГ 6 при повороте объекта на угол ψг эти сигналы сдатчиков углов должны быть скомпенсированы следующими рабочими сигналами уставокTo ensure the preservation of the angles of inclination Q 0 xg1 and
U2=-Uхг1 0Cosψг+Uуг1 0Sinψг,U 2 = -U xg1 0 Cosψ g + U yr1 0 Sinψ g ,
U3=-Uхг1 0Sinψг-Uуг1 0Cosψг.U 3 = -U xg1 0 Sinψ g -U yy1 0 Cosψ g .
Учитывая, что Uхг1 0=-U2 0, Uуг1 0=-U3 0, рабочие сигнала уставок будут иметь видConsidering that U xg1 0 = -U 2 0 , U yr1 0 = -U 3 0 , the working setpoint signals will have the form
U2=Uхг1 0Cosψг-Uуг1 0Sinψг,U 2 = U хг1 0 Cosψ г -U yy1 0 Sinψ г ,
U3=Uхг1 0Sinψг+Uуг1 0Cosψг.U 3 = U xg1 0 Sinψ g + U yr1 0 Cosψ g .
Таким образом, предлагаемый способ регулировки динамически настраиваемых гироскопов в составе инерциальной навигационной системы имеет следующие отличия от известного способа:Thus, the proposed method for adjusting dynamically tuned gyroscopes as part of an inertial navigation system has the following differences from the known method:
- вводится новое действие, связанное с наклоном роторов ДНГ, работающих в составе ИНС;- a new action is introduced related to the inclination of the DNG rotors operating as part of the INS;
- вводится новое действие, связанное с реализацией наклонов роторов ДНГ путем подачи сигналов уставок на вход усилителей каналов стабилизации гироплатформы ИНС и на вход усилителя электрической пружины избыточного канала курсового ДНГ;- a new action is introduced related to the implementation of the tilts of the DNG rotors by supplying setpoint signals to the input of the amplifiers of the stabilization channels of the INS gyro platform and to the input of the electric spring of the excess channel of the exchange DNG;
- вводится новое действие, связанное с определением рабочих сигналов уставок, подаваемых в каналы стабилизации гироплатформы ИНС, на основе измерения ее параметров ориентации и навигации при разных углах наклона роторов ДНГ- a new action is introduced related to the determination of the working setpoint signals supplied to the stabilization channels of the INS gyro platform, based on the measurement of its orientation and navigation parameters at different angles of inclination of the DNG rotors
- представлена новая формульная зависимость для рабочих сигналов уставок, подаваемых на входы усилителей стабилизации каналов крена и тангажа, являющаяся функциональной зависимостью от угла рыскания, для четырехосной гироплатформы с дополнительной рамой;- a new formula dependence for the operating setpoint signals supplied to the inputs of the stabilization amplifiers of the roll and pitch channels is presented, which is a functional dependence on the yaw angle, for a four-axis gyro platform with an additional frame;
- предложено новое качество, связанное с уменьшением погрешностей ИНС, вызванных газодинамической скоростью дрейфа ДНГ, путем ее регулирования в составе ИНС без снятия и замены ДНГ в гироплатформе.- a new quality has been proposed, associated with a decrease in the INS errors caused by the gas-dynamic drift velocity of the OGP by regulating it as part of the INS without removing and replacing the OGP in the gyro platform.
На фиг. 1 представлена кинематическая схема гироплатформы с четырехосным кардановым подвесом инерциальной навигационной системы на динамически настраиваемых гироскопах.FIG. 1 shows a kinematic diagram of a gyro platform with a four-axis gimbal suspension of an inertial navigation system based on dynamically tuned gyroscopes.
На фиг. 2 показано взаимное расположение систем координат OrXrYrZr, OкXкYкZк, O1X1Y1Z1, O2X2Y2Z2, O3X3Y3Z3, O4X4Y4Z4, Oг1Xг1Yг1Zг1 Oг2Xг2Yг2Zг2, Op1Xp1Yp1Zp1, Op2Xp2Yp2Zp2 до регулировки угловых положений роторов ДНГ.FIG. 2 shows the relative arrangement of coordinate systems O r X r Y r Z r , O to X to Y to Z to , O 1 X 1 Y 1 Z 1 , O 2 X 2 Y 2 Z 2 , O 3 X 3 Y 3 Z 3 , O 4 X 4 Y 4 Z 4 , O g1 X g1 Y g1 Z g1 O g2 X g2 Y g2 Z g2 , O p1 X p1 Y p1 Z p1 , O p2 X p2 Y p2 Z p2 before adjusting the angular positions of the DNG rotors ...
На фиг. 3 показано взаимное расположение систем координат OгXгYгZг, OкXкYкZк, Oг2Xг2Yr2Zг2, Op2Xp2Yp2Zp2 после регулировки углового положения курсового ДНГ.FIG. 3 shows the relative position of the coordinate systems O g X g Y g Z g , O to X to Y to Z to , O g2 X g2 Y r2 Z g2 , O p2 X p2 Y p2 Z p2 after adjusting the angular position of the course DNG.
На фиг. 4 представлена блок-схема регулирования угловых положений роторов ДНГ в составе инерциальной навигационной системы.FIG. 4 shows a block diagram of the regulation of the angular positions of the DNG rotors as part of the inertial navigation system.
Регулировка угловых положений роторов ДНГ в ИНС может быть реализована с использованием ее стандартных блоков.Adjustment of the angular positions of the DNG rotors in the INS can be realized using its standard blocks.
На фиг. 4 представлена блок-схема регулирования угловых положений роторов ДНГ в составе инерциальной навигационной системе, которая включает: гироплатформу 1; блок усилителей 2; преобразователь аналог-код 3; преобразователь код-напряжение 4; вычислитель 5.FIG. 4 shows a block diagram of the regulation of the angular positions of the DNG rotors as part of the inertial navigation system, which includes:
В состав гироплатформы 1 входят (элементы гироплатформы имеют обозначения как на фиг. 1): курсовой ДНГ 5; ДНГ каналов крена и тангажа 6; преобразователь координат 10; датчик момента 12 стабилизированной площадки; датчик момента 14 рамы внутреннего крена; датчик момента 16 рамы тангажа; датчик угла поворота 11 стабилизированной площадки; датчик угла поворота 13 рамы внутреннего крена; датчик угла поворота 15 рамы тангажа; усилитель 36 электрической пружины курсового гироскопа.The
Курсовой ДНГ 5 имеет по оси чувствительности OYг2 датчик угла 19 и датчик момента 21; по оси чувствительности ОХг2 - датчик угла 20 и датчик момента 22. Датчики угла 19 и 20 измеряют углы поворота ротора 20 относительно осей OYг2 и ОХг2, а датчики моментов 21,22 прикладывают моменты к ротору по этим осям. ДНГ 6 каналов крена и тангажа имеет по оси чувствительности OXг1 датчик угла 27 и датчик момента 29, по оси чувствительности OYг1 датчик угла 26 и датчик момента 28. Датчики угла 27, 26 измеряют углы поворота ротора 30.Heading
Блок усилителей (БУ) 2 предназначен для усиления по мощности и преобразования аналогового напряжения в пропорциональный ток для датчиков момента стабилизации; содержит усилитель стабилизации 33 стабилизированной площадки; усилитель стабилизации 35 рамы внутреннего крена.Amplifier unit (BU) 2 is designed for power amplification and conversion of analog voltage into proportional current for stabilization torque sensors; contains
Преобразователь аналог-код (ПАК) 3 преобразует сигналы с выходов датчиков углов стабилизированной площадки, рамы внутреннего крена, рамы тангажа в параллельный двоичный код.An analog-to-code converter (PAK) 3 converts the signals from the outputs of the angle sensors of the stabilized platform, internal roll frame, pitch frame into a parallel binary code.
Преобразователь код-напряжение (ПКН) 4 преобразует кодовую информацию, получаемую из вычислителя 5, в сигналы пропорциональные углам, поступающих в БУ в качестве заданных углов.The code-voltage converter (PCN) 4 converts the code information received from the
Вычислитель 5, кроме решения основных задач выставки, навигации, компенсации инструментальных погрешностей, формирует разовые сигналы управления для всех блоков системы.
При реализации предлагаемого способа с помощью блок-схемы, представленной на фиг. 4, в вычислителе 55 формируют в цифровом виде сигналы уставок, которые поступают в ПКН 4, в котором преобразуют кодовую информацию в сигналы уставок U1, UЭП, U2, U3, пропорциональные углам отклонения роторов ДНГ и поступающие в БУ 2, а затем на датчики моментов 12, 16, 14 каналов стабилизации и в усилитель электрической пружины 36 курсового ДНГ. Датчики моментов каналов стабилизации будут производить наклон СП и поворот ее по курсу до тех пор, пока сигналы, поступающие с датчиков углов ДНГ, не скомпенсируют сигналы уставок и на входе усилителей 33, 34, 35 не установятся нулевые сигналы. Аналогичный процесс будет иметь место и в канале электрической пружины курсового ДНГ. Получившиеся углы наклона СП относительно горизонта и такие же углы наклона роторов относительно их корпусов измеряются датчиками углов гироплатформы 11, 13, 15, затем преобразуются ПАК 3 в двоичный код и направляются в вычислитель, в котором производится определение углов наклона роторов. В результате регулировки определяются значения сигналов уставок U1 0, иэп 0, U2 0, U3 0, которые минимизируют погрешности ИНС, вызванные газодинамической скоростью дрейфа ДНГ. Эти сигналы будут запомнены в вычислителе и использованы в рабочих режимах ИНС. В стандартном режиме начальной выставки ИНС приводятся в плоскость горизонта и меридиана измерительные оси ДНГ, а их ротора при этом будут иметь наклоны относительно измерительных плоскостей, что позволит в рабочих режимах навигации обеспечит уменьшение скоростей дрейфов ДНГ, вызванных изменениями во времени их газодинамических моментов, и обусловленных ими погрешностей выработки ИНС параметров ориентации и навигации.When implementing the proposed method using the block diagram shown in FIG. 4, in the calculator 55, setpoint signals are generated in digital form, which are fed to the PCN 4, in which the code information is converted into setpoint signals U1 , U EP , U 2 , U 3 , proportional to the deflection angles of the DNG rotors and fed to the
Использование предлагаемого способа позволит повысить технические характеристики ИНС на ДНГ, в частности, уменьшить ее погрешности, вызванные газодинамической скоростью дрейфа ДНГ, а также снизить стоимость ремонта ИНС, обусловленного возникновением при эксплуатации газодинамической скорости дрейфа, превышающей требуемый допуск, за счет возможности его уменьшения предлагаемым способом без снятия отказавшего ДНГ с гироплатформы и его замены.The use of the proposed method will improve the technical characteristics of the INS on the DGS, in particular, to reduce its errors caused by the gas-dynamic drift speed of the DGS, and also to reduce the cost of repairing the INS, due to the occurrence of the gas-dynamic drift speed during operation, which exceeds the required tolerance, due to the possibility of its reduction by the proposed method without removing the failed DNG from the gyro platform and replacing it.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020134747A RU2741501C1 (en) | 2020-10-22 | 2020-10-22 | Method for calibrating dinamically adjustable gyroscope as part of inertial navigation system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020134747A RU2741501C1 (en) | 2020-10-22 | 2020-10-22 | Method for calibrating dinamically adjustable gyroscope as part of inertial navigation system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2741501C1 true RU2741501C1 (en) | 2021-01-26 |
Family
ID=74213106
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020134747A RU2741501C1 (en) | 2020-10-22 | 2020-10-22 | Method for calibrating dinamically adjustable gyroscope as part of inertial navigation system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2741501C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2782334C1 (en) * | 2022-01-21 | 2022-10-25 | Акционерное общество "Инерциальные технологии "Технокомплекса" (АО "ИТТ") | Method for determining object orientation parameters using semi-analytical inertial navigation system with geographical orientation of four-axis gyroplatform axes |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1598615A1 (en) * | 1989-04-18 | 2005-07-10 | Г.М. Виноградов | METHOD OF ADJUSTMENT OF A DYNAMICALLY ADJUSTABLE GYRO |
RU2285902C1 (en) * | 2005-04-15 | 2006-10-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр автоматики и приборостроения им. акад. Н.А. Пилюгина" (ФГУП "НПЦ АП") | Method for determining and compensating for deviation of gyro-stabilized platform and device for realization of said method |
RU2344375C2 (en) * | 2007-03-05 | 2009-01-20 | Открытое акционерное общество "Арзамасский приборостроительный завод" | Method of ajusting dynamically adjusted gyroscope |
US8311757B2 (en) * | 2007-08-14 | 2012-11-13 | American Gnc Corporation | Miniaturized smart self-calibration electronic pointing method and system |
-
2020
- 2020-10-22 RU RU2020134747A patent/RU2741501C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1598615A1 (en) * | 1989-04-18 | 2005-07-10 | Г.М. Виноградов | METHOD OF ADJUSTMENT OF A DYNAMICALLY ADJUSTABLE GYRO |
RU2285902C1 (en) * | 2005-04-15 | 2006-10-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр автоматики и приборостроения им. акад. Н.А. Пилюгина" (ФГУП "НПЦ АП") | Method for determining and compensating for deviation of gyro-stabilized platform and device for realization of said method |
RU2344375C2 (en) * | 2007-03-05 | 2009-01-20 | Открытое акционерное общество "Арзамасский приборостроительный завод" | Method of ajusting dynamically adjusted gyroscope |
US8311757B2 (en) * | 2007-08-14 | 2012-11-13 | American Gnc Corporation | Miniaturized smart self-calibration electronic pointing method and system |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2782334C1 (en) * | 2022-01-21 | 2022-10-25 | Акционерное общество "Инерциальные технологии "Технокомплекса" (АО "ИТТ") | Method for determining object orientation parameters using semi-analytical inertial navigation system with geographical orientation of four-axis gyroplatform axes |
RU2829634C1 (en) * | 2024-03-22 | 2024-11-02 | Акционерное общество "Инерциальные технологии "Технокомплекса" (АО "ИТТ") | Method of controlling change in angular position of rotor of dynamically tuned gyroscope operating in mode of angular velocity sensor, caused by change in zero signals of its angle sensors |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1141008A (en) | Autonomous navigation system | |
JP5421693B2 (en) | Self-calibrating gyroscope system | |
US6853947B1 (en) | Dynamic attitude measurement method and apparatus | |
US4443952A (en) | Gyroscopic apparatus | |
CN109211269B (en) | Attitude angle error calibration method for double-shaft rotary inertial navigation system | |
CN110044376A (en) | A kind of bearing calibration of inertial navigation set and device | |
EP2638360B1 (en) | A system and method for north finding | |
CN111780752A (en) | Method for improving inertial guidance precision with observable attitude error | |
GB1579920A (en) | Gyroscope apparatus | |
RU2741501C1 (en) | Method for calibrating dinamically adjustable gyroscope as part of inertial navigation system | |
Meyer et al. | Milli-HRG inertial sensor assembly—A reality | |
Lu et al. | A high-precision motor control method for tracking wandering azimuth coordinate system based on tri-axis rotational inertial navigation system (RINS) | |
RU2009133042A (en) | METHOD OF MANAGEMENT AND STABILIZATION OF MOBILE CARRIER, INTEGRATED SYSTEM AND DEVICES FOR ITS IMPLEMENTATION | |
RU2608337C1 (en) | Method of three-axis gyrostabilizer stabilized platform independent initial alignment in horizontal plane and at specified azimuth | |
US7458264B2 (en) | Generalized inertial measurement error reduction through multiple axis rotation during flight | |
RU2693561C1 (en) | Method of increasing accuracy of a gyroscopic system for stabilizing a line of sight | |
RU2256882C2 (en) | Method of in-roll stabilization of inertial platform for quickly rotating objects and in-roll stabilized inertial platform | |
US7933717B2 (en) | Method for elaborating navigation parameters and vertical of a place | |
US2811785A (en) | Gyroscopic direction-indicating instruments | |
US3068706A (en) | Control apparatus | |
RU2270419C1 (en) | Method of gyrocompassing and method of hydrodynamic gyroscope's zero signal drift compensation | |
KR890002870B1 (en) | Gyroscope Stabilizer | |
US3071012A (en) | Gyro stabilization system | |
US3214983A (en) | Attitude reference | |
US3352164A (en) | Gyro monitor adaptive mechanization |