×
15.04.2020
220.018.1494

Способ определения динамической погрешности магнитного компаса, вызванной качкой, и устройство для его реализации

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002718691
Дата охранного документа
13.04.2020
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Группа изобретений относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения значения динамической погрешности магнитного компаса (МК). Способ определения динамической погрешности магнитного компаса, вызванной качкой, заключается в том, что качка воспроизводится в заданном спектре частот, при этом на котелок компаса дополнительно воздействует магнитное поле с задаваемыми вектором и напряженностью, наиболее приближенными к условиям эксплуатации, для определения динамической погрешности задается одноосная качка карданова подвеса с котелком магнитного компаса, а значение динамической погрешности определяется расчетом значения среднеквадратического отклонения переменной составляющей отклонений магнитного курса от первоначально заданного положения. Технический результат – определение значения среднеквадратического отклонения (СКО) динамической погрешности измерения магнитного курса с помощью МК, работающего в условиях одноосной качки при воздействии магнитного поля с заданными параметрами. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения значения динамической погрешности магнитного компаса (далее - МК), вызванной качкой, при его лабораторных испытаниях, воспроизводящих режимы, приближенные к условиям эксплуатации.

Известно устройство для оценки динамических погрешностей малогабаритных инерциальных систем [Патент РФ №2554631]. Стенд предназначен для выработки угловых колебаний в двух плоскостях, изменяющихся по гармоническому закону в расширенном частотном диапазоне. Он представляет собой раскачивающуюся в двух плоскостях платформу, установленную на крестообразном подвесе. Система управления позволяет с помощью управляющего компьютера и установленного на нем программного обеспечения управлять режимами работы стенда. Недостаток указанного устройства заключается в том, что стенд воспроизводит только угловые колебания, без дополнительного воздействия на испытываемый прибор магнитного поля, кроме того он не может воспроизводить угловые колебания в заданном спектре частот.

Известен способ определения динамических погрешностей микромеханических инерциальных датчиков и модулей на их основе [Патент РФ №2546983; Д.Г. Грязин, О.О. Величко. Оценка характеристик микромеханических датчиков и модулей при их групповом изготовлении. Метод и его техническая реализация // Нано- и микросистемная техника. - 2015, №5(178), С. 37-44]. Исследуемый датчик или модуль устанавливается на стенд, способный воспроизводить колебания в заданном спектре частот, охватывающем весь частотный диапазон работы исследуемого объекта. При этом стендом задаются колебания со спектром частот, соответствующим конкретным условиям эксплуатации, и производится запись данных от стенда и характеристик, воспроизводимых датчиком или модулем. Полученные данные с помощью преобразования Фурье переводятся в частотную область для вычисления спектральной плотности мощности сигналов. Спектры входного сигнала со стенда и выходного сигнала датчика или модуля сравниваются для определения значения СКО динамической погрешности датчика или модуля во всем частотном диапазоне его работы.

Данный способ принят за прототип предлагаемого изобретения.

Указанный прототип позволяет воспроизводить колебания платформы со спектром частот, соответствующим спектру качки судна, однако не предназначен для работы с МК, так как не имеет соответствующего подвеса и использует привод постоянного тока. Кроме того он не позволяет имитировать воздействие магнитного поля с заданными параметрами на котелок МК. Воздействие магнитного поля является особенно важным для оценки динамической погрешности МК в высоких широтах при воздействии на МК малого значения горизонтальной и большого значения вертикальной составляющих магнитного поля Земли. Следовательно, прототип не позволяет воспроизводить условия, приближенные к реальным условиям эксплуатации МК, и, соответственно, определять погрешность измерения магнитного курса на качке при работе в условиях магнитного поля с заданными параметрами.

Решаемая техническая проблема - совершенствование стендового оборудования для определения динамической погрешности МК, вызванной качкой по одной оси.

Достигаемый технический результат - определение значения СКО динамической погрешности измерения магнитного курса с помощью МК, работающего в условиях одноосной качки при воздействии магнитного поля с заданными параметрами.

Технический результат достигается следующим образом.

Исследуемый МК устанавливается на стенд, способный воспроизводить колебания в спектре частот в условиях магнитного поля с заданными параметрами. Угловые одноосные колебания задаются со спектром, соответствующим условиям эксплуатации, а направление вектора и значение напряженности магнитного поля соответствуют выбранным координатам места судна. Производится запись показаний МК, которые представляют собой совокупность постоянного сигнала магнитного курса и переменного значения погрешности. Эти данные могут быть получены как от датчика магнитного курса МК, предназначенного для дистанционной передачи курса, так и от специально устанавливаемых для эксперимента средств, например телекамеры. При этом угол курса не изменяется, а девиация от металлических частей стенда отсутствует. По переменной составляющей записанной реализации от МК определяется среднеквадратическое значение погрешности σ, а также и значение ее дисперсии D=σ2.

Таким образом, предлагаемый способ заключается в следующем:

1. Котелок МК устанавливается в стенд для воспроизведения реальных условий эксплуатации прибора.

2. Задается вектор магнитного поля, необходимой напряженности и направления.

3. Воспроизводятся одноосные колебания со спектром, соответствующим качке реального судна на заданном волнении.

4. От МК записывается реализация измеренных во времени значений магнитного курса.

5. По переменной составляющей записанной реализации с помощью компьютерной программы определяется среднеквадратическое значение погрешности σ, а также и значение ее дисперсии D=σ2.

На фиг. 1 показано устройство для реализации заявляемого способа, на котором 1 - двухстепенной карданов подвес (далее подвес), внешнее кольцо которого совершает угловые колебания. На внутреннем кольце подвеса закреплен котелок МК 2. Угловые колебания внешнего кольца производятся в заданном спектре частот с помощью привода переменного тока 3, управляемого от блока управления персональным компьютером. Необходимая напряженность постоянного магнитного поля и его вектор, соответствующие широте места судна задаются полем от двух пар катушек 4-5 и 6-7, расположенных симметрично, относительно карданова подвеса котелка МК - 2. Указанные катушки связаны с управляемым источником тока. Значения курса, во время режима измерений, снимаются со штатного датчика магнитного курса компаса, установленного в его котелке и предназначенного для дистанционной передачи сигнала курса.

Задание колебаний в спектре частот при воздействии магнитного поля с заданными параметрами позволяет сократить время и повысить достоверность определения динамической погрешности МК применительно к конкретным условиям его эксплуатации.

Экспериментальные исследования способа и устройства производились с использованием котелка МК "Азимут КМ-05Д", который был установлен в стенд. При воспроизведении случайной качки со спектром, включающим диапазон периодов от 6 до 15 секунд. с амплитудой до ±22,5°, при значении горизонтальной составляющей магнитного поля Н=7,96 А/м, что может соответствовать широте 72°N значение σ составило 0,66°, а при значении Н=2,39 А/м - σ=3,3°, что может соответствовать широте от 77 до 87°N. Указанные полученные значения СКО соответствует расчетным значениям этой погрешности.

Таким образом, заявленный технический результат считается достигнутым.


Способ определения динамической погрешности магнитного компаса, вызванной качкой, и устройство для его реализации
Способ определения динамической погрешности магнитного компаса, вызванной качкой, и устройство для его реализации
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 11-20 of 87 items.
12.01.2017
№217.015.635d

Волоконно-оптический гироскоп

Изобретение относится к области волоконной оптики и может быть использовано в волоконно-оптических гироскопах интерферометрического типа. Технический результат заключается в компенсации оптических шумов источника излучения, а также уменьшении дрейфа сигнала ВОГ за счет уменьшения амплитуды волн...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002589450
Дата охранного документа: 10.07.2016
13.01.2017
№217.015.68eb

Способ определения момента дифферента поплавковой гирокамеры двухстепенного поплавкового гироскопа

Изобретение относится к области прецизионного приборостроения и может быть использовано при изготовлении и эксплуатации двухстепенных поплавковых гироскопов с бесконтактными опорами подвеса гирокамеры. Способ заключается в том, что работающий гироскоп с бесконтактными опорами подвеса...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002591287
Дата охранного документа: 20.07.2016
13.01.2017
№217.015.6bb7

Способ изготовления ротора электростатического гироскопа

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при изготовлении роторов электростатических гироскопов. Способ предназначен для использования при изготовлении роторов чувствительных элементов электростатических гироскопов. Процесс изготовления ротора включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002592748
Дата охранного документа: 27.07.2016
25.08.2017
№217.015.9b1b

Гидроакустический волоконно-оптический датчик давления

Изобретение относится к области волоконной оптики и может быть использовано при разработке датчиков физических величин на основе кольцевого волоконно-оптического интерференционного чувствительного элемента. Заявленный гидроакустический волоконно-оптический датчик давления содержит каркас с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610224
Дата охранного документа: 08.02.2017
25.08.2017
№217.015.9f56

Внутритрубный снаряд-дефектоскоп

Изобретение относится к области метрологии, в частности к средствам неразрушающего контроля. Внутритрубный снаряд-дефектоскоп содержит цилиндрический гермоконтейнер, опорные элементы в виде эластичных манжет, датчики, расположенные снаружи по периметру гермоконтейнера и соединенные с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002606205
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.afe5

Гистерезисный гиромотор

Изобретение относится к области прецизионного приборостроения и может быть использовано при разработке и производстве гистерезисных гиромоторов для двухстепенных поплавковых гироскопов. Гистерезисный гиромотор содержит ротор с размещенным внутри статором, два газодинамических подшипника с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611070
Дата охранного документа: 21.02.2017
26.08.2017
№217.015.e18a

Антенна малогабаритная быстроперестраиваемая

Изобретение относится к области антенн вертикальной поляризации для радиосвязи предпочтительно в СВ, KB и УКВ диапазонах с возможностью перестройки по частоте. Технический результат заключается в уменьшении ограничений по габаритам и увеличении коэффициента перекрытия рабочего диапазона частот...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625631
Дата охранного документа: 17.07.2017
26.08.2017
№217.015.e19c

Способ одновременной калибровки трех и более однотипных устройств с измерительными функциями без опоры на эталонное устройство или эталонный испытательный сигнал

Изобретение относится к области метрологии, в частности к способам калибровки устройств с измерительными функциями. Предложенный способ калибровки основан на использовании двух или более дополнительных устройств, однотипных с калибруемым устройством. При этом все устройства равноправны. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625642
Дата охранного документа: 17.07.2017
26.08.2017
№217.015.e45a

Электромагнитно-акустический преобразователь

Изобретение используется для неразрушающего контроля изделий из ферромагнитного материала. Сущность заключается в том, что электромагнитно-акустический преобразователь содержит магнитную систему в виде постоянного магнита и три плоские катушки, электрически изолированные друг от друга и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626577
Дата охранного документа: 28.07.2017
26.08.2017
№217.015.e468

Способ преобразования угла поворота вала в код

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники. Техническим результатом является повышение точности преобразования угла в код без использования внешнего эталона. В способе для контроля преобразователя формируют разность выходного и второго выходного кодов, по которой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626552
Дата охранного документа: 28.07.2017
Showing 1-10 of 10 items.
20.08.2014
№216.012.ed1c

Способ оценки динамических характеристик датчиков угловой скорости

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения динамических характеристик датчиков угловой скорости в условиях воздействия на них статических ускорений. Способ основан на использовании двойной центрифуги с независимыми приводами двух платформ - ротора и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526508
Дата охранного документа: 20.08.2014
10.04.2015
№216.013.3c87

Способ определения динамических погрешностей микромеханических инерциальных датчиков и инерциальных измерительных модулей на их основе

Изобретение относится к метрологии. Способ определения динамических погрешностей микромеханических инерциальных датчиков заключается в том, что определение динамической погрешности производится путем сравнения характеристик, задаваемых стендом колебаний, с характеристиками, воспроизводимыми...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546983
Дата охранного документа: 10.04.2015
27.06.2015
№216.013.5a32

Стенд для выработки угловых колебаний в двух плоскостях

Предложенное изобретение используется для оценки динамических погрешностей микромеханических и других малогабаритных инерциальных систем. Заявленный стенд предназначен для выработки угловых колебаний в двух плоскостях, изменяющихся по гармоническому закону в расширенном частотном диапазоне,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554631
Дата охранного документа: 27.06.2015
20.03.2016
№216.014.c9d8

Установка для восполнения энергии морских буев

Изобретение относится к области восполняемых источников энергии и может быть использовано для волноизмерительных и навигационных буев. Установка для восполнения энергии морских буев содержит плавучий корпус, в котором расположена опора в виде рамы 1 с направляющими 2, по которым передвигается...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002577924
Дата охранного документа: 20.03.2016
19.01.2018
№218.016.0990

Волномерный буй с инерциальным измерительным модулем на основе микромеханических датчиков

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения спектральных и статистических характеристик трехмерного морского волнения. Волномерный буй содержит корпус, обеспечивающий необходимую плавучесть, герметичный отсек, в нижней части которого размещен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002631965
Дата охранного документа: 29.09.2017
17.02.2018
№218.016.2aa5

Устройство для измерений мгновенных угловых перемещений качающейся платформы

Устройство для измерений мгновенных угловых перемещений качающейся платформы состоит из датчика измеряемого мгновенного плоского угла и неподвижного отсчетного устройства. Датчик угла выполнен в виде многозначных голографических мер угла, формирующих каждая под воздействием внешнего оптического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642975
Дата охранного документа: 29.01.2018
04.04.2018
№218.016.2fed

Способ определения дисперсии погрешности измерения двухмерного спектра волнения инерциальным измерительным модулем волномерного буя и устройство для его реализации

Изобретение относится к области измерительной техники. Способ определения дисперсии погрешности измерения двухмерного спектра волнения инерциальным измерительным модулем волномерного буя, заключается в том, что определение погрешности производится путем сравнения характеристик, задаваемых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644614
Дата охранного документа: 13.02.2018
24.05.2019
№219.017.5dc7

Способ измерения магнитного курса судна в высоких широтах и устройство для его реализации

Изобретение относится к области навигационного приборостроения и может быть использовано в высокоширотных магнитных компасах, имеющих погрешность на качке от воздействия на магниточувствительный элемент (МЧЭ) компаса вертикальной составляющей магнитного поля Земли, оборудованных устройствами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002688900
Дата охранного документа: 22.05.2019
13.07.2019
№219.017.b3e8

Двухстепенной стенд для задания угловых колебаний

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для оценки динамических погрешностей малогабаритных инерциальных систем при необходимости их использования в навигационных приборах и других приборах управления. Устройство содержит раскачивающуюся в двух плоскостях...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002367921
Дата охранного документа: 20.09.2009
15.05.2023
№223.018.5d68

Одноосный стенд для оценки амплитудно-частотной характеристики системы коррекции магнитного компаса

Изобретение относится к области приборостроения. Одноосный стенд для оценки амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) системы коррекции магнитного компаса (МК) характеризуется тем, что ось разворота картушки МК расположена на плече относительно оси вращения платформы таким образом, что при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002757536
Дата охранного документа: 18.10.2021
+ добавить свой РИД