×
10.05.2018
218.016.41be

Способ определения азимута платформы трёхосного гиростабилизатора по отклонению угла поворота гироскопа от расчётного значения

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области гироскопических систем и может быть использовано для определения азимута платформы трехосного гиростабилизатора, например, в навигационных системах различного назначения. Способ определения азимута платформы трехосного гиростабилизатора по отклонению угла поворота гироскопа от расчетного значения заключается в том, что платформу грубо приводят по азимуту к меридиану и в этом положении удерживают режимом "памяти", один из гироблоков отключают от системы стабилизации платформы и используют в режиме двухстепенного гирокомпаса. Горизонтирование и стабилизацию платформы относительно соответствующей оси стабилизации осуществляют акселерометром путем отключения его от датчика моментов гироблока и подключения через усилитель к двигателю стабилизации. При этом корпус гироблока системы стабилизации, используемого в режиме двухстепенного гирокомпаса, при измерениях вращают шаговым двигателем в сторону меридиана по расчетной программе, соответствующей месту испытаний, а азимут платформы определяют путем обработки информации о сигналах, снимаемых с датчика углов гироблока. Техническим результатом изобретения является повышение точности системы определения азимута платформы, упрощение конструкции и алгоритма определения азимута.
Реферат Свернуть Развернуть

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

Известен способ азимутальной ориентации платформы трехосного гиростабилизатора (ТГС) по углу прецессии гироблока [1]. Гироблок стабилизации платформы ТГС относительно одной из горизонтальных осей отключают от системы стабилизации, горизонтирование и стабилизацию платформы осуществляют с помощью акселерометра, отключаемого от датчика моментов гироблока и подключаемого к соответствующему двигателю стабилизации через усилитель стабилизации. Азимут платформы определяют путем обработки сигналов, снимаемых с широкодиапазонного кодового датчика углов поворота гироскопа этого гироблока. При измерениях платформа стабилизирована относительно вертикальной оси.

Основным недостатком этого способа является необходимость разработки гироблока с высокоточным широкодиапазонным датчиком углов поворота гироскопа.

Наиболее близким по технической сущности является способ определения азимута платформы ТГС по углу поворота корпуса гироблока, лишенный этого недостатка [2]. При определении азимута платформы последнюю грубо приводят по азимуту к меридиану и в этом положении удерживают режимом "памяти", один из гироблоков системы стабилизации, вектор кинетического момента гироскопа которого направлен примерно на запад или на восток, используют в режиме двухстепенного гирокомпаса, а горизонтирование платформы также осуществляют с помощью акселерометра. Отличие заключается в том, что корпус гироблока системы стабилизации, работающего в режиме двухстепенного гирокомпаса, при измерениях вращают относительно платформы по азимуту 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 углов гироблока. Угол поворота корпуса гироблока с точностью до погрешностей следящей системы соответствует углу поворота гироскопа. Поэтому отпадает необходимость применения широкодиапазонного датчика угла поворота гироскопа.

Однако использование следящей системы усложняет конструкцию ТГС. Кроме того, при работе системы в условиях действия возмущений возникают ошибки слежения. Систематические составляющие ошибок следящей системы непосредственно влияют на точность определения азимута платформы. Наличие случайных отклонений усложняет обработку измерительной информации и также влияет на точность.

Целью настоящего изобретения является устранение отмеченных недостатков рассмотренных выше способов определения азимута платформы ТГС - повышение точности определения азимута, упрощение конструкции гироблока и упрощение алгоритмов определения азимута платформы. Задача решается тем, что корпус гироблока системы стабилизации, используемого в режиме двухстепенного гирокомпаса, при измерениях вращают шаговым двигателем в сторону меридиана по расчетной программе, соответствующей месту испытаний, а азимут платформы определяют путем обработки информации о сигналах, снимаемых с датчика углов гироблока, при этом платформу грубо приводят по азимуту к меридиану и в этом положении удерживают режимом "памяти", один из гироблоков отключают от системы стабилизации платформы и используют в режиме двухстепенного гирокомпаса, горизонтирование и стабилизацию платформы относительно соответствующей оси стабилизации осуществляют акселерометром путем отключения его от датчика моментов гироблока и подключения через усилитель к двигателю стабилизации.

Для пояснения сущности предложения рассмотрим динамическую модель движения гироскопа в компасном режиме, соответствующую модели, приведенной в прототипе:

где J - момент инерции гироскопа;

β - угол поворота гироскопа относительно платформы;

ƒ - коэффициент демпфирования;

Н - кинетический момент гироскопа;

ΩГ, ΩB - горизонтальная и вертикальная составляющие угловой скорости вращения Земли;

А0 - азимут платформы;

δ*, γ* - статические ошибки системы горизонтирования платформы;

ω - скорость собственного ухода гироскопа.

При отсутствии возмущающих движение гироскопа факторов, то есть при А0**=ω=0, углы поворота гироскопа относительно платформы под действием гироскопического момента будут определяться уравнением

Зная параметры гироблока (J, ƒ, H) и горизонтальную составляющую ΩГ угловой скорости вращения Земли в месте испытаний, можно заранее рассчитать углы β* поворота гироскопа для всего времени измерений.

В реальных условиях функционирования ТГС при действии возмущений движение гироскопа будет незначительно отклоняться от расчетного движения на углы

Зависимость углов Δβ от возмущающих факторов можно установить из уравнения, которое получается после замены в уравнении (1) β=β*+Δβ, учета малости углов Δβ, А0, δ*, γ* и учета соотношения (2):

Знание этих углов в принципе дает возможность разработки алгоритмов определения точностных параметров ТГС, в том числе и азимута А0. Для того чтобы использовать эту возможность, в новом способе предлагается реализовать углы Δβ, поворачивая корпус гироблока по азимуту с помощью шагового двигателя на расчетные углы β*. Тогда с датчика углов гироблока будут сниматься сигналы, соответствующие углу Δβ, которые могут непосредственно использоваться в алгоритме определения азимута платформы.

В предлагаемом способе отпадает необходимость в применении широкодиапазонного датчика угла поворота гироскопа и в следящей системе. Конструкция гироблока практически не требует доработки. Шаговый двигатель реализует только плавно изменяющиеся углы поворота гироскопа к меридиану, а погрешности измерений, вносимые датчиком углов гироблока, меньше, чем погрешности широкодиапазонного датчика угла и следящей системы, что в конечном счете способствует повышению точности определения азимута платформы, которое так же упрощается, тем что отпадает необходимость расчета углов Δβ.

Таким образом, поставленная в предлагаемом способе цель достигается тем, что один из гироблоков системы стабилизации, установленный на горизонтируемой платформе, удерживаемой по азимуту режимом "памяти", используется как двухстепенный гирокомпас, корпус гироблока вращается шаговым двигателем в сторону меридиана по расчетной программе, соответствующей месту испытаний, а азимут платформы определяется путем обработки информации о сигналах, снимаемых с датчика углов гироблока.

Сравнительный анализ существенных признаков рассмотренных способов определения азимута и предлагаемого способа показывает, что предлагаемый способ отличается тем, что не использует широкодиапазонный датчик углов в гироблоке, а также следящую систему, осуществляющую слежение корпуса гироблока за гироскопом, шаговый двигатель реализует повороты корпуса гироблока в сторону меридиана на заранее определенные расчетные углы, способ не требует доработок существующих двухстепенных гироблоков и ТГС, позволяет непосредственно использовать информацию о сигналах, снимаемых с датчика углов гироблока, для определения азимутального положения платформы ТГС.

Источники информации

1. RU №2324897, 2006 г.

2. RU №2513631, 2012 г.

Способ определения азимута платформы трехосного гиростабилизатора по отклонению угла поворота гироскопа от расчетного значения, заключающийся в том, что платформу грубо приводят по азимуту к меридиану и в этом положении удерживают режимом "памяти", один из гироблоков отключают от системы стабилизации платформы и используют в режиме двухстепенного гирокомпаса, горизонтирование и стабилизацию платформы относительно соответствующей оси стабилизации осуществляют акселерометром путем отключения его от датчика моментов гироблока и подключения через усилитель к двигателю стабилизации, отличающийся тем, что корпус гироблока системы стабилизации, используемого в режиме двухстепенного гирокомпаса, при измерениях вращают шаговым двигателем в сторону меридиана по расчетной программе, соответствующей месту испытаний, а азимут платформы определяют путем обработки информации о сигналах, снимаемых с датчика углов гироблока.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 97 items.
25.08.2017
№217.015.9dbe

Многоканальный приемник с кодовым разделением каналов для приема квадратурно-модулированных сигналов повышенной структурной скрытности

Изобретение относится к области радиосвязи и может найти применение в системах беспроводного доступа, сухопутной подвижной и спутниковой связи, призванных функционировать в условиях радиоэлектронной борьбы. Технический результат - обеспечение надежного приема сигналов с высокой структурной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610836
Дата охранного документа: 16.02.2017
25.08.2017
№217.015.abe6

Установка бесперебойного питания объекта

Использование: в области электротехники. Технический результат – обеспечение выравнивания напряжений. Установка содержит первый канал электроснабжения, образованный клеммами сети (1), линиями электропередачи, автоматом включения резерва и клеммами для подключения нагрузки, и второй канал...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612196
Дата охранного документа: 03.03.2017
25.08.2017
№217.015.ade6

Способ моделирования целевых программ создания технических систем

Изобретение относится к области моделирования процессов создания технических систем. Согласно способу моделирования целевых программ создания технической системы осуществляют моделирование формирования базы данных объектов групп «Цели», «Исполнители», «Задачи», «Техническая система», «Ресурсы»,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612462
Дата охранного документа: 09.03.2017
25.08.2017
№217.015.ae04

Устройство симметрирования напряжения в трёхпроводной сети

Использование: в области электротехники. Технический результат заключается в повышении точности симметрирования напряжения при обрыве фазы. Устройство содержит клеммы сети, трехфазное реле контроля напряжения сети с размыкающими контактами, три реле контроля напряжения, каждое из которых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612395
Дата охранного документа: 09.03.2017
25.08.2017
№217.015.bc9c

Источник синусоидального напряжения

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве источника синусоидального напряжения в системах электроснабжения автономных объектов. Источник содержит функционально включенные аккумуляторную батарею, шины постоянного тока, инвертор, трехфазный фильтр,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616189
Дата охранного документа: 13.04.2017
25.08.2017
№217.015.c2f5

Способ нанесения антикоррозионного покрытия на детонирующий удлиненный заряд

Изобретение относится к бортовой и наземной пироавтоматике изделий ракетно-космической, авиационной, военно-морской и специальной техники, в частности к исполнительным устройствам систем разделения - детонирующим удлиненным зарядам, а также к областям защиты металлоконструкций и изделий от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618044
Дата охранного документа: 02.05.2017
25.08.2017
№217.015.c4c6

Генератор нагретых импульсных гранулярных струй

Изобретение относится к технике испытаний горючих материалов на воспламеняемость и, в частности, к определению времени зажигания и скорости горения образцов твердых энергетических материалов с использованием нагретых сыпучих твердых теплоносителей для инициирования зажигания и сопровождения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618267
Дата охранного документа: 03.05.2017
25.08.2017
№217.015.c509

Автономная ветряная электростанция

Изобретение относится к ветросиловым установкам для преобразования ветряной энергии в электрическую энергию. Автономная ветряная электростанция содержит вертикальный вал вращения (2), у которого рабочими органами являются лопасти (3), выполненные в виде части полой сферы или части полого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618152
Дата охранного документа: 02.05.2017
25.08.2017
№217.015.cfe4

Комбинированный датчик обнаружения возгораний

Изобретение относится к области противопожарной защиты и может быть использовано в качестве комбинированного датчика обнаружений возгораний в установках автоматического пожаротушения. Датчик содержит блок питания с трансформатором согласования напряжений блока питания, три датчика обнаружения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620964
Дата охранного документа: 30.05.2017
26.08.2017
№217.015.d764

Способ сокращения потерь скорости и времени при осуществлении маневра заданной конфигурации беспилотным летательным аппаратом планирующего типа

Изобретение относится к способу осуществления маневра заданной конфигурации беспилотного летательного аппарата (БЛА) планирующего типа. Для осуществления маневра исходную краевую задачу наведения разбивают на множество промежуточных краевых задач, при решении которых требуемые значения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623361
Дата охранного документа: 23.06.2017
Showing 1-10 of 32 items.
10.03.2014
№216.012.aa36

Азимутальная ориентация платформы трехосного гиростабилизатора по приращениям угла прецессии гироблока

Азимутальная ориентация платформы трехосного гиростабилизатора по приращениям угла прецессии гироблока относится к области приборостроения и может быть использована для определения азимута, например, в высокоточных системах различного назначения. Технический результат - повышение точности и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509289
Дата охранного документа: 10.03.2014
20.03.2014
№216.012.ace8

Способ автономной азимутальной ориентации платформы трехосного гиростабилизатора по изменяющимся токам коррекции

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 - расширение функциональных возможностей и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509979
Дата охранного документа: 20.03.2014
20.04.2014
№216.012.bb1f

Способ определения азимута платформы трехосного гиростабилизатора по углу поворота корпуса гироблока

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...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513631
Дата охранного документа: 20.04.2014
10.10.2014
№216.012.fb78

Устройство для моделирования двухканальных преобразователей

Изобретение относится к средствам моделирования и оценивания факторов, затрудняющих восприятие информации операторами сложных технических систем. Технический результат заключается в обеспечении предобработки информации в ситуациях сложного (произвольного) воздействия на моделируемый объект...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530222
Дата охранного документа: 10.10.2014
20.11.2014
№216.013.0938

Передача с объемно-пространственным зацеплением-попз

Изобретение относится машиностроению. Передача с объемно-пространственным зацеплением содержит червячное колесо и взаимодействующий с ним червяк, выполненный в виде цилиндрического вала и охватывающей его витой пружины, закрепленной на этом валу в профилированных кольцах. Червячное колесо...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002533761
Дата охранного документа: 20.11.2014
20.02.2015
№216.013.280d

Способ автономной азимутальной ориентации платформы трехосного гиростабилизатора на подвижном основании

Изобретение относится к области навигационного приборостроения и может быть использовано для определения положения платформы трехосного гиростабилизатора в азимуте, например, в высокоточных навигационных системах различного назначения. Технический результат - возможность определения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541710
Дата охранного документа: 20.02.2015
27.04.2015
№216.013.46b7

Устройство для определения расстояния, пройденного наземным транспортным средством

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в системах определения пройденного пути наземных транспортных средств. Технический результат - повышение точности по сравнению с системами, где для измерения пройденного пути используется только механический датчик пути....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549607
Дата охранного документа: 27.04.2015
10.06.2015
№216.013.525f

Способ автономного определения азимута гиростабилизированной платформы

Изобретение относится к области гироскопических систем и может быть использовано в навигационных системах. Технический результат - расширение функциональных возможностей. Для этого определение азимута производится при введении одного из гироблоков системы стабилизации в компасный режим путем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002552608
Дата охранного документа: 10.06.2015
10.06.2015
№216.013.52f4

Способ определения скорости движения наземного транспортного средства

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в системах определения скорости движения наземного транспортного средства. Технический результат - повышение точности определения скорости. Для достижения данного результата периодически корректируют механический датчик...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002552757
Дата охранного документа: 10.06.2015
20.11.2015
№216.013.8f40

Малогабаритный передатчик повышенной энергетической скрытности

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для организации работы скрытого радиоканала. Технический результат заключается в повышении энергетической скрытности. Малогабаритный передатчик повышенной энергетической скрытности состоит из тактового генератора (1),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568288
Дата охранного документа: 20.11.2015
+ добавить свой РИД