×
20.05.2019
219.017.5d54

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ КОРРЕКЦИИ ПРОГРАММНОГО ДВИЖЕНИЯ ПОЛЯРНОГО ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ГИРОСКОПА КОРАБЕЛЬНОЙ НАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002386106
Дата охранного документа
10.04.2010
Аннотация: Изобретение относится к области прецизионного приборостроения и может быть использовано при производстве и эксплуатации инерциальных систем на электростатических гироскопах. Сущность изобретения заключается в определении во время калибровки полярного электростатического гироскопа (ЭСГ) коэффициентов модели ухода, зависящих и не зависящих от широты места. Изобретение позволяет повысить точность корабельной навигационной системы на ЭСГ при всеширотном плавании.

Предлагаемое изобретение относится к области точного приборостроения и может быть использовано в составе навигационных комплексов.

Рассматривается корабельная навигационная система, построенная на двух электростатических гироскопах (ЭСГ) с карданным съемом информации об угловом положении векторов кинетического момента (ВКМ) роторов ЭСГ относительно объекта (корабля). Обычно в навигационной системе, построенной на ЭСГ, начальное направление ВКМ устанавливается следующим: одного - по оси Мира (полярный ЭСГ), второго - в плоскости Земного экватора (экваториальный ЭСГ) (см. В.З.Гусинский и др. «Использование информационной избыточности в инерциальных навигационных системах на свободных гироскопах», сб. докладов на III Санкт-Петербургской конференции по интегрированным навигационным системам. 1996 г.).

Известен способ повышения точности полярного ЭСГ путем ориентации ВКМ таким образом, чтобы видимое движение было минимально (патент РФ №2308004). Способ включает установку ЭСГ в двухосный гироориентатор таким образом, чтобы при запуске гироскопа ось его ротора была ориентирована близко к направлению оси Мира, приведение гироориентатора в рабочий режим, измерение углов поворота корпуса гироскопа в ортогональной системе координат, связанных с Землей, отсчитываемых в плоскости, перпендикулярной оси Мира, и последующую установку оси симметрии корпуса гироскопа, при которой видимое движение этой оси в системе координат, связанной с Землей, минимально (установку в равновесное положение). В этом случае нет необходимости определять раздельно коэффициенты модели ухода (КМУ), обозначенные в патенте РФ №2308004 (принятом за прототип) индексами n0, n1, m0, так как при такой установке корпуса гироскопа нет нарастающих со временем погрешностей определения координат места β и γ.

Однако при всеширотном плавании корабля необходима корректировка равновесного положения, так как оно зависит от широты места (из патента

где Ω - частота вращения Земли, φ0 - широта места).

Корректировка равновесного положения сопряжена с выводом из обработки показаний полярного гироскопа, знания широты места от постороннего источника, проведения операций выставки оси ротора в новое положение. Все это усложняет использование полярного гироскопа в корабельной навигационной системе при всеширотном плавании.

Задачей изобретения является повышение точности корабельной навигационной системы на ЭСГ при всеширотном плавании.

Поставленная задача решается тем, что во время калибровки полярного гироскопа определяются КМУ n0 и n1.

В патенте РФ №2308004 приведена модель ухода ротора полярного гироскопа:

где ωx, ωy - составляющие скорости ухода ротора по осям Х и У, связанным с ротором, определяемые из выражений:

Там же приведены выражения ошибок определения координат места из-за невозможности разделения коэффициентов n0 и n1.

Так, по координате β

где β0, γ0 - значения β, и γ при t=0;

t - время.

Подставив выражения (1) в (3), получим

при t=0 Δβ=0;

при (24 часа)

Если обозначить β=β1 при

то Δβ=β10 и из (5)

Из выражения (2)

Таким образом, если определена величина βp, известна широта φ0, измерены значения β0 и β1, из выражений (6) и (7) определяются величины n0 и n1.

Из (6) следует, что величина β0 должна отличаться от βравн (например, в 3-5 раз).

Последовательность операций предлагаемого способа определения величин n0 и n1:

- приведение гироориентатора в рабочий режим;

- определение составляющих скорости ухода ротора по осям Х и У (ωx, ωy) и направления оси симметрии корпуса полярного гироскопа (βp, γp), при котором видимое движение этой оси в системе координат, связанной с Землей, минимально;

- вычисление ωx и ωy;

- выключение следящих систем гироориентатора и системы автокомпенсации;

- разворот внутреннего кольца гироориентатора на угол, в 3-5 раз больший угла

βравн, включение демпфирующей катушки;

- ожидание совмещения оси ротора с осью симметрии корпуса;

- выключение демпфирующей катушки;

- включение следящих систем гироориентатора и системы автокомпенсации;

- измерение углового положения внутреннего кольца, β0;

- через 24 часа повторное измерение положения внутреннего кольца, β1;

- вычисление величин n0 и n1 по формулам:

- введение величин n0 и n1 в уравнения программного движения полярного гироскопа.

Реализация этого способа позволяет повысить точность корабельной навигационной системы на ЭСГ.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в повышении точности корабельной навигационной системы.

В связи с отсутствием сведений о потребностях страны в количестве навигационных систем на ЭСГ экономический эффект изобретения подсчитать не представляется возможным.

Способ коррекции программного движения полярного электростатического гироскопа (ЭСГ) корабельной навигационной системы, содержащей два ЭСГ с демпфирующей нутационные колебания катушкой в каждом гироскопе с магнитной осью, направленной по оси симметрии корпуса гироскопа, при этом корпус гироскопа установлен в систему автокомпенсации с осью, направленной по оси симметрии корпуса гироскопа, каждый гироскоп установлен в двухосный гироориентатор, кольца которого управляются от сигналов двухкоординатной оптико-электронной системы слежения за угловым положением оси ротора, ось ротора полярного гироскопа при его запуске ориентирована близко к направлению оси Мира, а модель ухода ротора полярного гироскопа имеет вид ω=n-ncosφ; ω=m, где ω и ω - составляющие скорости ухода ротора по осям Х и У, связанным с ротором; n, n, m - коэффициенты модели ухода, φ - широта места, заключающийся в определении направления оси симметрии корпуса полярного гироскопа, в том числе угла разворота внутреннего кольца гироориентатора β, при котором видимое движение этой оси в системе координат, связанной с Землей, минимально, определение составляющих ω, ω скорости ухода ротора по осям Х и У, связанных с ротором, приведении навигационной системы в рабочий режим, выключении следящих систем гироориентатора и системы автокомпенсации, развороте колец гироориентатора, отличающийся тем, что внутреннее кольцо гироориентатора разворачивают на величину угла, в 3-5 раз большую величин углов, при которых видимое движение оси симметрии корпуса гироскопа минимально, включают демпфирующую катушку на время, достаточное для совмещения оси ротора гироскопа с осью симметрии его корпуса, выключают демпфирующую катушку, включают следящие системы гироориентатора и систему автокомпенсации, измеряют угловое положение внутреннего кольца β, через 24 ч повторно измеряют положения внутреннего кольца β, после чего производят вычисление величин коэффициентов n и n прецессионного уравнения движения вектора кинетического момента ротора полярного гироскопа по формулам: где Ω - скорость вращения Земли, и вводят величины этих коэффициентов в уравнение программного движения полярного гироскопа.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 44.
20.03.2013
№216.012.300b

Способ гироскопической стабилизации платформы

Изобретение относится к гироскопической технике, а именно к управляемым гиростабилизаторам с косвенной стабилизацией, работающим на подвижных объектах. Способ заключается в том, что для стабилизации положения платформы, установленной на основании с возможностью вращения относительно оси,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477834
Дата охранного документа: 20.03.2013
27.06.2013
№216.012.518b

Измеритель угловой скорости

Изобретение относится к области микромеханики, в частности к микромеханическим гироскопам (ММГ) вибрационного типа. Измеритель угловой скорости содержит два микромеханических гироскопа (ММГ), акселерометр и устройство преобразования сигналов. Устройство преобразования сигналов включает в себя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486468
Дата охранного документа: 27.06.2013
27.06.2013
№216.012.518c

Способ подавления ложного сигнала в измерителе угловой скорости с микромеханическими гироскопами

Изобретение относится к области микромеханики, в частности к микромеханическим гироскопам вибрационного типа. Для измерителя угловой скорости вибрационные микромеханические гироскопы выбираются с разными резонансными частотами подвеса инерционной массы по оси первичных колебаний, а в качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486469
Дата охранного документа: 27.06.2013
10.08.2013
№216.012.5dfd

Устройство с комплексированными носителями равномерных угловых шкал разной дискретности для калибровки углозадающих и угломерных приборов

Изобретение относится к метрологии, в частности к устройствам поворотного типа для калибровки углозадающих и угломерных приборов в фиксированных точках (отметках) шкалы. Заявленное устройство для калибровки углозадающих и угломерных приборов в фиксированных отметках шкалы, содержащее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489682
Дата охранного документа: 10.08.2013
10.09.2013
№216.012.68ec

Способ обработки информации в гидроакустической антенне

Использование: изобретение относится к области гидроакустики, а именно к способу обработки информации в гидроакустической антенне. Сущность: рассматривается способ снижения структурной составляющей помехи в сигнале гидроакустического приемника, жестко закрепленного на корпусе антенны,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492507
Дата охранного документа: 10.09.2013
27.09.2013
№216.012.705b

Приемный гидроакустический блок

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть применено при изготовлении гидроакустических антенн и антенных модулей. Гидроакустический приемный блок состоит из системы крепления гидроакустического блока к формообразующему каркасу гидроакустической антенны, гидроакустического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494414
Дата охранного документа: 27.09.2013
20.10.2013
№216.012.76fb

Антенный модуль

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть применено при разработке антенн гидроакустических систем и комплексов. Технический результат - снижение мощности отраженной антенной гидроакустической волны и повышение чувствительности гидроакустических датчиков. Антенный модуль...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496119
Дата охранного документа: 20.10.2013
27.10.2013
№216.012.7af8

Приемная гидроакустическая антенна и способ оценки амплитудно-частотных характеристик гидроакустических приемников

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть применено для диагностики чувствительных элементов гидроакустических антенн. Технический результат - возможность оперативного контроля работоспособности чувствительных элементов антенны и построение амплитудно-частотных характеристик...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497142
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.11.2013
№216.012.7f27

Способ изготовления ротора электростатического гироскопа

Изобретение предназначено для использования при изготовлении чувствительных элементов электростатических гироскопов. На сферическую поверхность ротора гироскопа после финишной балансировки и сферодоводки наносят износостойкое тонкопленочное покрытие нитрида титана методом магнетронного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498224
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7fa9

Способ оценки полного профиля вертикального распределения скорости звука

Использование: изобретение относится к области гидроакустики и может быть применено при формировании оценки полного профиля вертикального распределения скорости звука (ВРСЗ) по его измеренному в некотором диапазоне глубин фрагменту. Сущность: в способе осуществляется достраивание полного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498354
Дата охранного документа: 10.11.2013
Показаны записи 1-9 из 9.
11.03.2019
№219.016.dafc

Способ управления подвесом ротора электростатического гироскопа

Изобретение относится к гироскопической технике, а именно, к способам управления подвесами роторов электростатических гироскопов (ЭСГ), которые используются для высокоточного измерения навигационных параметров движущихся объектов. Способ заключается в том, что вдоль каждой из осей подвеса...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002327954
Дата охранного документа: 27.06.2008
29.04.2019
№219.017.4130

Способ испытаний электростатического гироскопа на ударное воздействие

Изобретение относится к области гироскопических приборов и может быть использовано в навигационных комплексах (НК). Техническим результатом является осуществление испытаний, при которых одновременно определяются механическая прочность конструкции гироскопа и перегрузочная способность следящей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002316745
Дата охранного документа: 10.02.2008
29.04.2019
№219.017.424a

Способ управления подвесом ротора электростатического гироскопа

Изобретение относится к гироскопической технике, а именно к способам управления подвесами роторов электростатических гироскопов (ЭСГ), которые используются для высокоточного измерения навигационных параметров движущихся объектов. Способ заключается в том, что вначале при взвешивании ротора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002338999
Дата охранного документа: 20.11.2008
29.04.2019
№219.017.42a3

Способ ориентации полярного электростатического гироскопа корабельной навигационной системы

Изобретение относится к области точного приборостроения и может быть использовано в составе навигационных комплексов. Ориентируют ротор полярного электростатического гироскопа корабельной навигационной системы в положение, когда его видимое движение минимально, т.е. движение ротора в абсолютной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002308004
Дата охранного документа: 10.10.2007
20.05.2019
№219.017.5d53

Способ выставки изолированного гермоввода электростатического гироскопа

Изобретение относится к области прецизионного приборостроения и может быть использовано при изготовлении электростатических гироскопов. Выставка изолированного упругого гермоввода вакуумной камеры электростатического гироскопа, служащего для снятия с ротора гироскопа наведенных до его...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002381455
Дата охранного документа: 10.02.2010
20.05.2019
№219.017.5d55

Способ автокомпенсации уходов электростатического гироскопа

Изобретение относится к области прецизионного приборостроения и может быть использовано при производстве и эксплуатации инерциальных систем на электростатических гироскопах. Технический результат - повышение точности. Для достижения данного результата осуществляют развороты корпуса гироскопа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002386109
Дата охранного документа: 10.04.2010
04.06.2019
№219.017.73bb

Способ термостабилизации гироплатформы в проточном термостате

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в гироскопическом приборостроении. Технический результат - повышение точности термостабилизации гироплатформ и гироскопов. Для достижения данного результата осуществляют сдвиг уровня стабилизации температуры воздуха,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002381454
Дата охранного документа: 10.02.2010
24.12.2019
№219.017.f149

Способ профилактики субклинического и клинического мастита у коров

Изобретение относится к области ветеринарии и представляет собой способ профилактики субклинического, клинического и хронического мастита у коров, заключающийся в однократном интрацистернальном применении коровам препарата Орбенин DC перед их запуском, отличающийся тем, что на вторые сутки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002709821
Дата охранного документа: 23.12.2019
19.03.2020
№220.018.0dbc

Способ профилактики субклинического и хронического мастита у коров

Изобретение относится к медицине, а именно к ветеринарии, и может быть использовано для профилактики субклинического и хронического мастита у коров. Перед запуском коровам однократно интрацистернально вводят препарат Орбенин DC. На вторые сутки после отела коровам дополнительно однократно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002716988
Дата охранного документа: 17.03.2020
+ добавить свой РИД