×
25.08.2017
217.015.aa18

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАСШТАБНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ЛАЗЕРНОГО ГИРОСКОПА

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области гироскопического приборостроения и предназначено для определения величин масштабных коэффициентов лазерного гироскопа при проведении калибровок (паспортизации) бесплатформенных инерциальных навигационных систем. Способ определения масштабных коэффициентов лазерного гироскопа заключается в том, что лазерный гироскоп закрепляют на планшайбе поворотного стола, далее последовательно поворачивают планшайбу в противоположных направлениях на фиксированный угол α, при этом с выхода лазерного гироскопа для его осей чувствительности регистрируют количество информационных импульсов и их знак, при этом повороты планшайбы на угол α выполняют последовательно относительно трех ортогональных осей вращения OX, OY, OZ, совершая каждой осью чувствительности лазерного гироскопа полный поворот на угол α, затем определяют масштабный коэффициент K соответствующей оси чувствительности лазерного гироскопа из соотношения: где i=1, 2, … - номер оси чувствительности лазерного гироскопа; T T T

Изобретение относится к области гироскопического приборостроения и предназначено для определения величин масштабных коэффициентов лазерного гироскопа при проведении калибровок (паспортизации) бесплатформенных инерциальных навигационных систем, построенных на основе лазерного гироскопа, или их составных частей.

Известен способ определения масштабного коэффициента кольцевого лазера (А.с. SU 1797432, приоритет от 01.08.1990, «Способ определения масштабного коэффициента кольцевого лазера», авторы: Голяев Ю.Д., Соловьева Т.И., Колбас Ю.Ю., Мещеряков Б.М., МПК H01S 3/083, опубликовано 10.08.1996, бюл. №22). Сущность данного способа заключается в следующем. Кольцевой лазер (КЛ) закрепляют на планшайбе поворотного стола (далее по тексту - планшайба), совмещая его ось чувствительности с осью вращения планшайбы. Планшайбу последовательно поворачивают в противоположных направлениях (против и по часовой стрелке) на один и тот же угол αТ, причем против часовой стрелки (2n+1) раз, а по часовой стрелке - 2n раз (n=1, 2, …). При каждом повороте регистрируют число выходных информационных импульсов КЛ. Далее вычисляют средние значения чисел выходных информационных импульсов: при повороте по часовой стрелке - , против часовой стрелки - . Затем определяют масштабный коэффициент КЛ по формуле .

Данный способ имеет следующие недостатки:

- неравное количество поворотов КЛ по часовой стрелке и против часовой стрелки при наличии нелинейной во времени составляющей смещения нуля (дрейфе) обуславливает увеличение погрешности определения масштабного коэффициента КЛ;

- совмещение оси чувствительности КЛ с осью вращения планшайбы обеспечивается только технологически, что обуславливает увеличение погрешности определения масштабного коэффициента КЛ.

Вышеперечисленные недостатки существенно снижают точность определения масштабного коэффициента КЛ.

Известен способ определения масштабных коэффициентов трехосного лазерного гироскопа (Федоров A.E., Рекунов Д.А. «Компенсация инструментальных погрешностей трехкомпонентного лазерного гироскопа моноблочной конструкции» // XVI Санкт-Петербургская международная конференция по интегрированным навигационным системам. Сборник материалов, стр. 42-47), основанный на предположении ортогональности его осей чувствительности. Сущность данного способа заключается в следующем. Трехосный лазерный гироскоп (ТЛГ) закрепляют на планшайбе в некотором произвольном положении I. Планшайбу последовательно поворачивают в противоположных направлениях на один и тот же угол на угол , где n=1, 2, … . При поворотах с каждой оси чувствительности ТЛГ регистрируют число и знак выходных информационных импульсов: при повороте против часовой стрелки - , по часовой стрелке - (где i=1, 2, 3 - номер оси чувствительности ТЛГ). Затем определяют полуразность между количеством выходных информационных импульсов, зарегистрированных с i-й оси чувствительности ТЛГ при поворотах планшайбы против и по часовой стрелке. Тем самым компенсируют влияние вращения Земли и аддитивных погрешностей ТЛГ на результаты регистрации. Аналогичные действия выполняют для двух других существенно различных положений ТЛГ, отличающихся между собой установкой ТЛГ относительно оси вращения планшайбы, например положения II и III. Величины углов поворота планшайбы поворотного стола (где j=I, II, III - номер положения ТЛГ на планшайбе) описывают системой уравнений (1):

где , , - количество выходных импульсов (после компенсации влияния вращения Земли и аддитивных погрешностей ТЛГ), зарегистрированных i-й осью чувствительности ТЛГ при повороте планшайбы на углы , , соответственно;

, , - углы поворота планшайбы поворотного стола, задаваемые при трех существенно различных положениях ТЛГ (I, II и III) на планшайбе;

K1, K2, K3 - искомые величины масштабных коэффициентов ТЛГ.

Для случая, когда определитель матрицы не равен нулю, а вектор-столбцы матрицы не лежат в одной плоскости, решение системы уравнений (1) позволяет однозначно определить величины масштабных коэффициентов ТЛГ.

Указанное решение является наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу и взято в качестве наиболее близкого аналога.

Данный способ имеет следующие недостатки:

- строгое выполнение требования ортогональности осей чувствительности ТЛГ возможно лишь теоретически, а в действительности оси чувствительности не являются ортогональными между собой из-за допускаемых техническими нормами отклонений от номинальных размеров при изготовлении ТЛГ (технологические допуски), как следствие, это обуславливает увеличение погрешности определения масштабных коэффициентов ТЛГ;

- реализация способа возможна только для трехосных лазерных гироскопов.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в создании способа, позволяющего с высокой точностью определять масштабные коэффициенты лазерного гироскопа, имеющего любое количество осей чувствительности, ориентированных произвольным образом.

Техническими результатами, на достижение которых направлено заявляемое изобретение, являются расширение функциональных возможностей и повышение точности определения масштабных коэффициентов лазерного гироскопа.

Данные технические результаты достигаются следующим образом. Лазерный гироскоп закрепляют на планшайбе. Далее последовательно поворачивают планшайбу в противоположных направлениях на фиксированный угол αТ, при этом с выхода лазерного гироскопа для его осей чувствительности регистрируют количество информационных импульсов и их знак. Новым в заявляемом способе является то, что повороты планшайбы на угол αT выполняют последовательно относительно трех ортогональных осей вращения OX, OY, OZ, совершая каждой осью чувствительности лазерного гироскопа полный поворот на угол αT. Затем определяют величину масштабного коэффициента Ki соответствующей оси чувствительности лазерного гироскопа из соотношения:

,

где i=1, 2, … - номер оси чувствительности лазерного гироскопа;

- полуразность между количеством информационных импульсов, зарегистрированных с i-й оси чувствительности лазерного гироскопа при последовательных поворотах планшайбы в противоположных направлениях на угол αT относительно оси вращения ОХ;

- полуразность между количеством информационных импульсов, зарегистрированных с i-й оси чувствительности лазерного гироскопа при последовательных поворотах планшайбы в противоположных направлениях на угол αT относительно оси вращения OY;

- полуразность между количеством информационных импульсов, зарегистрированных с i-й оси чувствительности лазерного гироскопа при последовательных поворотах планшайбы в противоположных направлениях на угол αT относительно оси вращения OZ.

За счет совершения поворотов планшайбы на заданный угол относительно трех ортогональных осей вращения OX, OY и OZ каждая ось чувствительности лазерного гироскопа в результате выполнит полный поворот на заданный угол αT, который однозначно определяется тремя проекциями, зарегистрированными соответствующей осью чувствительности (в виде произведения масштабного коэффициента и количества информационных импульсов) при поворотах планшайбы относительно трех ортогональных осей вращения OX, OY и OZ. Таким образом масштабный коэффициент соответствующей оси чувствительности лазерного гироскопа определяют независимо от показаний других осей чувствительности, что позволяет исключить требование ортогональности осей чувствительности лазерного гироскопа и/или не выполнять процедуру ориентации каждой оси чувствительности лазерного гироскопа параллельно оси вращения планшайбы. Это повышает точность определения масштабных коэффициентов лазерного гироскопа. Также указанная совокупность существенных признаков позволяет применять заявляемый способ к лазерным гироскопам с произвольным количеством осей чувствительности, что расширяет функциональные возможности.

Заявляемый способ подробно поясняется на примере трехосного лазерного гироскопа.

На фиг. 1 схематично изображены оси вращения планшайбы поворотного стола OX, OY и OZ.

На фиг. 2 представлено схематичное расположение осей чувствительности лазерного гироскопа относительно осей вращения планшайбы, где 1, 2, 3 - оси чувствительности лазерного гироскопа; α1, α2, α3 - углы между горизонтальными проекциями осей чувствительности на установочную плоскость планшайбы (плоскость ХOZ) и осью ОХ планшайбы; β1, β2, β3 - углы между осями чувствительности лазерного гироскопа и осью OY планшайбы.

Способ определения масштабных коэффициентов лазерного гироскопа реализуется следующим образом.

Предварительно выполняют установку лазерного гироскопа на планшайбу поворотного стола (фиг. 1). К точности установки лазерного гироскопа на планшайбу требований не предъявляется. Последовательно выполняют три серии одинаковых поворотов планшайбы относительно осей OY, ОХ и OZ (одна ось - одна серия). Каждая серия представляет собой последовательные повороты планшайбы в противоположных направлениях (по и против часовой стрелки) на один и тот же угол αT относительно одной из осей OY, ОХ и OZ (фиг. 2). В каждой серии с выхода лазерного гироскопа для каждой i-ой оси чувствительности (i=1, 2, 3) регистрируют количество информационных импульсов и их знак, таким образом, определяют количество выходных импульсов при повороте относительно соответствующей оси планшайбы против часовой стрелки - , , , и по часовой стрелке - , . Показания лазерного гироскопа после компенсации влияния вращения Земли и аддитивных погрешностей ТЛГ можно представить в виде следующей системы уравнений:

где Ki - искомое значение масштабного коэффициента i-й оси чувствительности лазерного гироскопа;

, , - полуразности между количеством информационных импульсов, зарегистрированных с i-й оси чувствительности лазерного гироскопа при поворотах планшайбы против часовой стрелки и по часовой стрелке относительно осей OY, ОХ и OZ соответственно;

αi - угол между горизонтальной проекцией i-й оси чувствительности на установочную плоскость планшайбы (плоскость ХОZ) и осью ОХ планшайбы;

βi - угол между i-ой осью чувствительности лазерного гироскопа и осью OY планшайбы.

Из выражений можно определить величину масштабного коэффициента i-ой оси чувствительности лазерного гироскопа следующим образом:

Аналогичные действия выполняют при определении масштабного коэффициента лазерного гироскопа, имеющего любое количество осей чувствительности (i=1, 2, …), ориентированных произвольным образом.

Авторами разработана и экспериментально проверена методика определения масштабных коэффициентов лазерного гироскопа заявляемым способом. При проверке использовали датчик угловых скоростей, построенный на базе ТЛГ. Угол поворота планшайбы относительно трех ортогональных осей вращения составлял αT=1800° (при скорости вращения 100%), Результаты испытаний показали работоспособность заявляемого способа и подтвердили достижение заявленного технического результата. При этом погрешность определения масштабных коэффициентов датчика угловых скоростей не превысила 2,0⋅10-6 относительных единиц.


СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАСШТАБНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ЛАЗЕРНОГО ГИРОСКОПА
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАСШТАБНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ЛАЗЕРНОГО ГИРОСКОПА
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАСШТАБНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ЛАЗЕРНОГО ГИРОСКОПА
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАСШТАБНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ЛАЗЕРНОГО ГИРОСКОПА
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАСШТАБНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ЛАЗЕРНОГО ГИРОСКОПА
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАСШТАБНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ЛАЗЕРНОГО ГИРОСКОПА
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАСШТАБНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ЛАЗЕРНОГО ГИРОСКОПА
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАСШТАБНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ЛАЗЕРНОГО ГИРОСКОПА
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАСШТАБНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ЛАЗЕРНОГО ГИРОСКОПА
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАСШТАБНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ЛАЗЕРНОГО ГИРОСКОПА
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 161-170 of 796 items.
25.08.2017
№217.015.b72d

Способ воспламенения порохового заряда в баллистической установке и установка для его осуществления

Группа изобретений относится к испытательной технике. Способ воспламенения порохового заряда включает размещение модулей порохового заряда, его воспламенение. Пороховой заряд выполняют состоящим из двух разнесенных модулей. Первый модуль устанавливают вплотную к отверстию, предназначенному для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614440
Дата охранного документа: 28.03.2017
25.08.2017
№217.015.b825

Сверхширокополосный генератор электромагнитных импульсов

Изобретение относится к технике генерации мощных сверхширокополосных (СШП) электромагнитных импульсов (ЭМИ) субнаносекундного диапазона длительностей и может быть использовано при разработке соответствующих генераторов для средств связи, радиолокации, навигации и радиоэлектронной борьбы. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614986
Дата охранного документа: 03.04.2017
25.08.2017
№217.015.bbd5

Способ санкционирования доступа и устройство для его осуществления

Предложен способ санкционирования доступа. В нём каждому объекту с электронным замком присваивают учетный номер. При этом предварительно формируют последовательность неповторяющихся порядковых номеров, из которых путем криптопреобразования получают последовательность преобразованных номеров,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615945
Дата охранного документа: 11.04.2017
25.08.2017
№217.015.bc18

Способ получения сорбента на основе полимерного гидрогеля

Изобретение относится к способу получения гидрогелей, которые могут использоваться в качестве сорбентов для связывания катионов металлов, в частности в процессах утилизации жидких радиоактивных отходов. Способ получения сорбента на основе полимерного гидрогеля заключается в сшивке макромолекул...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616064
Дата охранного документа: 12.04.2017
25.08.2017
№217.015.bc1b

Детонационный триод

Изобретение относится к устройствам для инициирования детонации, а именно к детонирующим логическим устройствам, предназначенным для управляемой передачи детонации и инициирования взрывных зарядов от одного или более инициаторов. Технический результат - повышение надежности и безопасности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616044
Дата охранного документа: 12.04.2017
25.08.2017
№217.015.bc50

Снаряд для стрелкового оружия

Изобретение относится к конструкции стрелковых боеприпасов, содержащих реакционные материалы и обладающих повышенным запреградным действием. Снаряд для стрелкового боеприпаса состоит из корпуса в виде стакана из тяжелого прочного металла, например сталь, вольфрам, с открытым передним торцом,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616034
Дата охранного документа: 12.04.2017
25.08.2017
№217.015.bd6d

Оптическое устройство

Оптическое устройство относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в устройствах, предназначенных для внешнетраекторных измерений в космической геодезии и полигонных измерениях. Устройство содержит излучатель, приемный блок, оптическая ось которого сопряжена с осью луча,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616341
Дата охранного документа: 14.04.2017
25.08.2017
№217.015.be34

Способ получения смесевого пластичного взрывчатого вещества

Изобретение относится к области производства взрывчатых веществ и может быть использовано для получения пластичных ВВ с уменьшенными критическими размерами детонации, применяющихся для изготовления малогабаритных взрывных устройств различного назначения. Описан способ получения смесевого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616729
Дата охранного документа: 18.04.2017
25.08.2017
№217.015.c1c4

Способ получения протонных изображений

Изобретение относится к области протонной радиографии, в частности к способам регистрации оптических изображений, сформированных с помощью протонного излучения. Способ получения протонных изображений включает в себя этапы, на которых осуществляют пропуск протонного пучка через область...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617722
Дата охранного документа: 26.04.2017
25.08.2017
№217.015.c1e8

Способ определения излучательной способности твердых материалов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к теплофизике и может быть использовано для определения радиационных характеристик поверхностей и покрытий твердых тел. В отличие от известного способа определения излучательной способности твердых материалов, заключающегося в том, что воздействуют на исследуемый образец...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617725
Дата охранного документа: 26.04.2017
Showing 161-170 of 288 items.
25.08.2017
№217.015.b72d

Способ воспламенения порохового заряда в баллистической установке и установка для его осуществления

Группа изобретений относится к испытательной технике. Способ воспламенения порохового заряда включает размещение модулей порохового заряда, его воспламенение. Пороховой заряд выполняют состоящим из двух разнесенных модулей. Первый модуль устанавливают вплотную к отверстию, предназначенному для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614440
Дата охранного документа: 28.03.2017
25.08.2017
№217.015.b825

Сверхширокополосный генератор электромагнитных импульсов

Изобретение относится к технике генерации мощных сверхширокополосных (СШП) электромагнитных импульсов (ЭМИ) субнаносекундного диапазона длительностей и может быть использовано при разработке соответствующих генераторов для средств связи, радиолокации, навигации и радиоэлектронной борьбы. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614986
Дата охранного документа: 03.04.2017
25.08.2017
№217.015.bbd5

Способ санкционирования доступа и устройство для его осуществления

Предложен способ санкционирования доступа. В нём каждому объекту с электронным замком присваивают учетный номер. При этом предварительно формируют последовательность неповторяющихся порядковых номеров, из которых путем криптопреобразования получают последовательность преобразованных номеров,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615945
Дата охранного документа: 11.04.2017
25.08.2017
№217.015.bc18

Способ получения сорбента на основе полимерного гидрогеля

Изобретение относится к способу получения гидрогелей, которые могут использоваться в качестве сорбентов для связывания катионов металлов, в частности в процессах утилизации жидких радиоактивных отходов. Способ получения сорбента на основе полимерного гидрогеля заключается в сшивке макромолекул...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616064
Дата охранного документа: 12.04.2017
25.08.2017
№217.015.bc1b

Детонационный триод

Изобретение относится к устройствам для инициирования детонации, а именно к детонирующим логическим устройствам, предназначенным для управляемой передачи детонации и инициирования взрывных зарядов от одного или более инициаторов. Технический результат - повышение надежности и безопасности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616044
Дата охранного документа: 12.04.2017
25.08.2017
№217.015.bc50

Снаряд для стрелкового оружия

Изобретение относится к конструкции стрелковых боеприпасов, содержащих реакционные материалы и обладающих повышенным запреградным действием. Снаряд для стрелкового боеприпаса состоит из корпуса в виде стакана из тяжелого прочного металла, например сталь, вольфрам, с открытым передним торцом,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616034
Дата охранного документа: 12.04.2017
25.08.2017
№217.015.bd6d

Оптическое устройство

Оптическое устройство относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в устройствах, предназначенных для внешнетраекторных измерений в космической геодезии и полигонных измерениях. Устройство содержит излучатель, приемный блок, оптическая ось которого сопряжена с осью луча,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616341
Дата охранного документа: 14.04.2017
25.08.2017
№217.015.be34

Способ получения смесевого пластичного взрывчатого вещества

Изобретение относится к области производства взрывчатых веществ и может быть использовано для получения пластичных ВВ с уменьшенными критическими размерами детонации, применяющихся для изготовления малогабаритных взрывных устройств различного назначения. Описан способ получения смесевого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616729
Дата охранного документа: 18.04.2017
25.08.2017
№217.015.c1c4

Способ получения протонных изображений

Изобретение относится к области протонной радиографии, в частности к способам регистрации оптических изображений, сформированных с помощью протонного излучения. Способ получения протонных изображений включает в себя этапы, на которых осуществляют пропуск протонного пучка через область...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617722
Дата охранного документа: 26.04.2017
25.08.2017
№217.015.c1e8

Способ определения излучательной способности твердых материалов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к теплофизике и может быть использовано для определения радиационных характеристик поверхностей и покрытий твердых тел. В отличие от известного способа определения излучательной способности твердых материалов, заключающегося в том, что воздействуют на исследуемый образец...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617725
Дата охранного документа: 26.04.2017
+ добавить свой РИД