×
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 31-40 of 87 items.
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
10.05.2018
№218.016.3c6d

Способ балансировки гирокамеры двухстепенного поплавкового гироскопа

Изобретение относится к области прецизионного приборостроения и может быть использовано при разработке и производстве двухстепенных поплавковых гироскопов с газодинамическим подвесом ротора гиромотора. В известном способе балансировки гирокамеры двухстепенный поплавковый гироскоп устанавливают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002648023
Дата охранного документа: 21.03.2018
10.05.2018
№218.016.41a4

Устройство измерения зазора в микромеханическом гироскопе rr-типа

Изобретение относится к микромеханическим гироскопам (ММГ) вибрационного типа, в частности к устройству для измерения зазора между неподвижными электродами и подвижной массой (ПМ). Устройство для измерения зазора между неподвижными электродами канала вторичных колебаний и ПМ в микромеханическом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649226
Дата охранного документа: 30.03.2018
10.05.2018
№218.016.4423

Способ определения координат (пеленга и дистанции) и параметров движения (курса и скорости) морской шумящей цели

Изобретение относится к области гидроакустики, а именно к пассивным способам определения координат (пеленга и дистанции) и параметров движения (курса и скорости) морской шумящей цели (далее КПДЦ) по информации шумопеленгаторных станций (далее ШПС), установленных на подвижных носителях...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649887
Дата охранного документа: 05.04.2018
10.05.2018
№218.016.4e8e

Шкаф радиоэлектронной аппаратуры

Изобретение относится к системам охлаждения радиоэлектронной аппаратуры (РЭА). Технический результат - сокращение количества деталей шкафа РЭА, соответственно, повышение технологичности его изготовления и эффективности его охлаждения. Достигается за счет того, что корпус образован боковыми...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650878
Дата охранного документа: 18.04.2018
29.05.2018
№218.016.56ff

Способ формирования характеристики направленности плоской, горизонтально расположенной многоэлементной излучающей антенны доплеровского лага

Изобретение относится к области кораблевождения, а именно к способам и устройствам измерения абсолютной скорости судна. Решаемая техническая проблема - уменьшение погрешности измерения собственной скорости судна и увеличение предельной глубины работы лага без увеличения цены и габаритов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655020
Дата охранного документа: 23.05.2018
29.05.2018
№218.016.570a

Способ измерения скорости судна доплеровским лагом

Изобретение относится к области кораблевождения, а именно к способам и устройствам измерения абсолютной скорости судна. Достигаемый технический результат - повышение надежности обнаружения эхосигналов, отраженных от морского дна, при наличии во входном сигнале, кроме эхосигналов, отраженных от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655019
Дата охранного документа: 23.05.2018
25.06.2018
№218.016.6646

Установка для восполнения энергии аккумуляторов малых морских автономных аппаратов и буёв

Изобретение относится к области источников для восполнения энергии и может быть использовано для пополнения энергии аккумуляторных батарей подвижных объектов. В качестве инерционного тела установки используются цилиндрические постоянные магниты, которые вместе с неподвижными обмотками образуют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002658713
Дата охранного документа: 22.06.2018
05.07.2018
№218.016.6bd9

Способ термостабилизации чувствительного элемента инерциальной системы

Изобретение относится к области прецизионного приборостроения и может быть использовано при разработке и производстве прецизионных чувствительных элементов для инерциальных систем (прецизионных акселерометров, интегрирующих, дифференцирующих гироскопов и т.д.). Технический результат - повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002659326
Дата охранного документа: 29.06.2018
05.07.2018
№218.016.6c3b

Способ измерения скорости судна доплеровским лагом

Изобретение относится к области кораблевождения, а именно к способам и устройствам измерения абсолютной скорости судна. Решаемая техническая проблема - увеличение надежности и точности работы доплеровского лага без значительного увеличения цены и габаритов аппаратуры. Достигаемый технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002659710
Дата охранного документа: 03.07.2018
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