×
20.04.2014
216.012.bb1f

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЗИМУТА ПЛАТФОРМЫ ТРЕХОСНОГО ГИРОСТАБИЛИЗАТОРА ПО УГЛУ ПОВОРОТА КОРПУСА ГИРОБЛОКА

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области гироскопических систем и может быть использовано для определения азимутального положения платформы трехосного гиростабилизатора, например, в высокоточных навигационных системах различного назначения. Предлагаемый способ заключается в том, что корпус одного из гироблоков, вектор кинетического момента которого направлен примерно на запад или на восток, поворачивают относительно платформы трехосного гиростабилизатора в азимуте вслед за поворотом гироскопа к меридиану. Поворот корпуса осуществляется следящей системой, состоящей из шагового двигателя, на вход которого поступают импульсы, частота следования которых пропорциональна сигналу, снимаемому с датчика угла гироблока. Азимут платформы трехосного гиростабилизатора определяется путем обработки информации об угле поворота корпуса гироблока, который пропорционален числу импульсов на входе шагового двигателя.
Основные результаты: Способ определения азимута платформы трехосного гиростабилизатора по углу поворота корпуса гироблока, заключающийся в том, что при определении азимута платформы последнюю грубо приводят по азимуту к меридиану и в этом положении удерживают режимом «памяти», один из гироблоков системы стабилизации платформы используют в режиме двухстепенного гирокомпаса, вектор кинетического момента гироскопа которого направлен примерно на запад или на восток, горизонтирование платформы относительно соответствующей оси стабилизации осуществляют акселерометром путем отключения его от датчика моментов гироблока и подключения к двигателю стабилизации через усилитель, отличающийся тем, что корпус гироблока системы стабилизации, работающего в режиме двухстепенного гирокомпаса, при измерениях вращают относительно платформы в азимуте с помощью следящей за гироскопом системы, а азимут платформы определяют путем обработки информации об угле поворота корпуса гироблока.

Изобретение относится к области гироскопических систем и может быть использовано для определения азимута, например, в высокоточных системах различного назначения.

Известен способ азимутальной ориентации платформы трехосного гиростабилизатора (ТГС) по углу прецессии гироблока [1].

Этот способ заключается в том, что гироблок стабилизации одной из горизонтальных осей платформы ТГС отключают от системы стабилизации, горизонтирование и стабилизацию платформы относительно этой оси осуществляют акселерометром, а азимут платформы определяют с использованием информации с широкодиапазонного кодового датчика угла поворота гироскопа соответствующего гироблока. При этом платформа «свободна в азимуте» относительно Земли по вертикали.

Недостатком данного способа является необходимость разработки гироблока с широкодиапазонным кодовым датчиком угла, так как диапазон измерений датчиков углов современных двухстепенных гироскопов находится в диапазоне 1°-10° [2, с.319].

Известен также способ определения азимута платформы ТГС [3], отличающийся от предыдущего тем, что перед началом работы платформа ТГС грубо приводится к меридиану, а при определении азимута платформа переводится в режим «памяти» относительно вертикальной оси. За время измерений уход платформы в азимуте будет незначительный. Один из гироблоков, ось чувствительности которого направлена на запад (восток), выключается из системы стабилизации и горизонтирования. Стабилизацию и горизонтирование платформы по измененному каналу стабилизации осуществляют по сигналам от акселерометра, которые поступают на двигатель стабилизации через корректирующий контур и усилитель системы стабилизации. Гироскоп, отключенный от системы стабилизации, прецессирует к плоскости меридиана. Алгоритм определения азимута платформы осуществляется на основе динамической модели гироскопа, находящегося в компасном режиме

где I - момент инерции гироскопа;

f - коэффициент демпфирования;

Н - кинетический момент;

ωГ - горизонтальная составляющая угловой скорости вращения Земли;

А0 - начальный азимут платформы;

β - угол поворота гироскопа;

ωГБ - скорость собственного ухода измерительного гироскопа;

ΔМпер - суммарный момент, обусловленный влиянием вертикальной составляющей угловой скорости вращения Земли и нескомпенсированной угловой скорости дрейфа платформы относительно вертикальной оси в режиме «памяти» из-за наличия статических ошибок горизонтирования платформы ТГС.

В отличие от предыдущего способа, в [3] может быть использован гироблок со штатным датчиком угла, так как используется, как указывалось выше, гироблок, вектор кинетического момента которого направлен примерно на север (юг).

Однако недостатком данного способа является невозможность по измерению угла поворота гироскопа измерительного гироблока в соответствии с (1) компенсировать влияние на оценку А0 скорости собственного ухода измерительного гироблока ωГБ. Действительно, при такой начальной ориентации вектора кинетического момента измерительного гироскопа первый член в правой части уравнения (1) (гироскопический момент) приближенно представлен в виде

МГ=HωГsin(A0-β)≈НωГА0-НωГβ.

Таким образом, в данном случае в правой части (1) составляющая, зависящая от начального азимута: НωГА0, и составляющая, обусловленная скоростью собственного ухода измерительного гироскопа: HωГБ, являются постоянными величинами и их разделение в соответствии с (1) по измерению угла β невозможно.

Напротив, при использовании для измерений гироблока, ось кинетического момента которого в начальный момент времени направлена примерно на запад (восток), первый член в правой части уравнения (1) примет вид:

В этом случае, при отключении гироскопа на достаточно большие углы, составляющая, зависящая от азимута А0, становится переменной величиной. Поэтому по измерению угла β рассатриваемые составляющие можно разделить и, следовательно, определить азимут А0 платформы ТГС с высокой точностью.

Наиболее близким по технической сущности способом определения азимута платформы ТГС является известный способ определения азимута на основе использования двухстепенного гирокомпаса на основе датчика угловой скорости (ДУСа) [4, с.541].

Этот способ заключается в том, что ДУС установлен на горизонтальную поворотную платформу, которая с помощью усилителя следящей системы и следящего привода следит за движением ДУСа относительно его выходной оси.

При отклонении оси ротора гироскопа от плоскости меридиана на малый угол α на входную ось ДУСа проектируется входная скорость: ωГsinα=ωГα. Под действием гироскопического момента НωВХ и момента обратной связи ДУСа гироскоп отклоняется от нуля датчика угла на небольшой угол β. С датчика угла снимается сигнал, который поступает на усилитель следящей системы и далее на следящий привод. Последний поворачивает платформу, а вместе с нею и гироскоп в сторону уменьшения угла α до тех, пока угловая скорость ωВХ не обратится в нуль. По окончании переходного процесса кинетический момент гироблока Н будет направлен на север с погрешностью, обусловленной постоянным моментом МВ относительно выходной оси ГК [4, с.533]:

β*=МВ/НωГ, что является существенным недостатком данного способа.

Целью настоящего изобретения является устранение основных недостатков приведенных способов определения азимута, а также упрощение системы определения азимута.

Поставленная цель достигается тем, что корпус одного из гироблоков ТГС, вектор кинетического момента которого направлен примерно на запад (восток), поворачивают относительно платформы ТГС в азимуте вслед за поворотом гироскопа к меридиану. Поворот корпуса осуществляется следящей системой, состоящей из шагового двигателя, на вход которого поступают импульсы, частота следования которых пропорциональна сигналу, снимаемому с датчика угла гироблока. Азимут платформы ТГС определяется путем обработки информации об угле поворота корпуса гироблока, который пропорционален числу импульсов на входе шагового двигателя. Таким образом, угол поворота корпуса гироблока в данной системе с точностью до погрешностей следящей системы соответствует углу поворота гироскопа и поэтому отпадает необходимость применения широкодиапазонного датчика угла.

Сравнительный анализ существенных признаков рассмотренных способов определения азимута и предлагаемого способа показывает, что предлагаемый способ отличается тем, что позволяет использовать без доработок существующие двухстепенные гироскопы гироблоков стабилизации при действии максимальных начальных гироскопических моментов, что обеспечивает высокую информативность измеряемых сигналов.

Таким образом, предложенный способ имеет новизну. Авторам неизвестна совокупность существенных признаков, применяемых для решения данной технической задачи, что соответствует критерию «изобретательский уровень».

Литература

1. RU №2324897, 2008 г.

2. Никитин Е.А., Шестов С.А., Матвеев В.А. Гироскопические системы. Элементы гироскопических приборов / Под ред. Д.С.Пельпора. - М.: Высшая школа 1988 г.

3. RU №2428658, 2011 г.

4. Командно-измерительные приборы / Под ред. Б.И.Назарова. -:МО СССР, 1987 г.

Способ определения азимута платформы трехосного гиростабилизатора по углу поворота корпуса гироблока, заключающийся в том, что при определении азимута платформы последнюю грубо приводят по азимуту к меридиану и в этом положении удерживают режимом «памяти», один из гироблоков системы стабилизации платформы используют в режиме двухстепенного гирокомпаса, вектор кинетического момента гироскопа которого направлен примерно на запад или на восток, горизонтирование платформы относительно соответствующей оси стабилизации осуществляют акселерометром путем отключения его от датчика моментов гироблока и подключения к двигателю стабилизации через усилитель, отличающийся тем, что корпус гироблока системы стабилизации, работающего в режиме двухстепенного гирокомпаса, при измерениях вращают относительно платформы в азимуте с помощью следящей за гироскопом системы, а азимут платформы определяют путем обработки информации об угле поворота корпуса гироблока.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 51-54 of 54 items.
19.01.2018
№218.016.0412

Устройство определения разновысотных высокоточных геодезических базовых направлений в полевых условиях

Изобретение относится к области гироскопических систем и может быть использовано для определения азимута базового геодезического направления в полевых условиях, располагаемого на различной высоте по отношению к горизонту, азимут которого определяется с высокой точностью гироскопическим методом....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630524
Дата охранного документа: 11.09.2017
19.01.2018
№218.016.0445

Азимутальная ориентация платформы трехосного гиростабилизатора

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для определения азимутального положения платформы трехосного гиростабилизатора, например в высокоточных навигационных системах различного назначения. Технический результат - повышение точности и сокращение времени...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630526
Дата охранного документа: 11.09.2017
20.01.2018
№218.016.129f

Устройство мониторинга технического состояния двигателя роботизированного комплекса

Изобретение относится к области мониторинга технических систем для диагностирования промышленного оборудования и может быть использовано для мониторинга технического состояния электродвигателя роботизированного комплекса. Устройство содержит датчик электромагнитного поля электромашины, датчик...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634327
Дата охранного документа: 25.10.2017
04.04.2018
№218.016.3644

Передатчик повышенной структурной и энергетической скрытности

Изобретение относится к радиотехнике. Технический результат – создание технического решения, альтернативного известному решению. Для этого передатчик состоит из тактового генератора (1), генераторов линейной последовательности (2, 3), сумматоров логического сложения по модулю 2 (4, 5, 7, 8),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002646353
Дата охранного документа: 02.03.2018
Showing 61-70 of 77 items.
19.04.2019
№219.017.2ea9

Способ изготовления фотодиода на антимониде индия

Изобретение относится к технологии изготовления чувствительных к инфракрасному излучению одно- и многоэлементных фотодиодов на антимониде индия. Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления фотодиода на антимониде индия, включающем последовательное формирование...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002313854
Дата охранного документа: 27.12.2007
31.05.2019
№219.017.701b

Устройство подготовки топлива к сгоранию в двигателе

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано для подготовки топлива к сгоранию в двигателе. Предложено устройство подготовки топлива к сгоранию в двигателе, состоящее из последовательно соединенных генератора-модулятора 1, автогенератора 2 и индуктора 3, причем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002689861
Дата охранного документа: 29.05.2019
01.06.2019
№219.017.727c

Устройство ориентации космического аппарата по звездам

Изобретение относится к области космической навигации и касается устройства ориентации космического аппарата по звездам. Устройство включает в себя корпус, объектив, центральный модуль, электронную единую плату, гибкие участки электронной единой платы, термоэлектрический охладитель Пельтье,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690055
Дата охранного документа: 30.05.2019
29.06.2019
№219.017.9cd9

Способ изготовления фотодиодов на антимониде индия

Изобретение может быть использовано при изготовлении линейных и матричных приемников излучения. Способ изготовления фотодиодов на антимониде индия включает формирование локального p-n перехода на подложке, анодное окисление для формирования защитной диэлектрической пленки, нанесение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002313853
Дата охранного документа: 27.12.2007
29.06.2019
№219.017.9ecb

Фотодиод на антимониде индия

Изобретение относится к полупроводниковым приборам, чувствительным к инфракрасному излучению, и может быть использовано при производстве одноэлементных, линейных и матричных приемников излучения с фоточувствительными элементами - фотодиодами на антимониде индия (InSb). Фотодиод на антимониде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002324259
Дата охранного документа: 10.05.2008
23.08.2019
№219.017.c333

Космический телескоп для наблюдения звезд и земли с наиболее четким качеством изображения

Телескоп может быть использован в качестве вспомогательного средства определения космических аппаратов. Космический телескоп для наблюдения звезд и Земли содержит канал наблюдения Земли, имеющий главное зеркало, на часть которого, закрытую зеленым отражающим светофильтром, попадает свет от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002698077
Дата охранного документа: 21.08.2019
02.10.2019
№219.017.cf26

Устройство диагностики электродвигателя технической системы на предмет его надежности

Изобретение относится к области диагностики технических систем для проверки промышленного оборудования и технических систем на предмет их надежной работы, к которым могут быть отнесены подшипники электродвигателей, ленточные конвейеры и т.п., и может быть использовано для диагностики...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002700724
Дата охранного документа: 19.09.2019
02.10.2019
№219.017.cfdb

Азимутальная ориентация платформы трехосного гиростабилизатора

Изобретение относится к области гироскопических систем и может быть использовано для азимутального ориентирования платформы трехосного гиростабилизатора в высокоточных навигационных системах различного назначения. Технический результат - упрощение конструкции измерительной системы и сокращение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002700720
Дата охранного документа: 19.09.2019
08.12.2019
№219.017.ea6b

Привод штанговых токоприемников троллейбуса

Изобретение относится к токоприемникам транспортных средств. Привод штанговых токоприемников троллейбуса содержит штанги, концы которых шарнирно закреплены на поворотном относительно вертикальной оси основании, размещенном на неподвижной опоре на крыше троллейбуса. При этом каждый из штанговых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002708147
Дата охранного документа: 04.12.2019
08.12.2019
№219.017.eb85

Способ определения поперечных размеров цели по данным двух разнесенных позиций в многопозиционных рлс с учетом их поляризационно-рассеивающих свойств

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано для повышения качества распознавания радиолокационных целей. Достигаемый технический результат - повышение точности построения радиолокационного изображения, что, в свою очередь, снизит ошибки распознавания радиолокационных целей....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002708072
Дата охранного документа: 04.12.2019
+ добавить свой РИД