Оцінка результатів, отриманих без накладання будь-яких обмежень на сигнали лазерних гіроскопів. Характеристика можливості їх поширення на БІНС, побудування на інших типах гіроскопів: оптичних, волоконно-оптичних, динамічно-настроюваних, мікромеханічних.
Аннотация к работе
Применение методов вариационного исчисления к описанию движения “идеальной” ракеты в вертикальной плоскостиAnalytical dependence which characterizes kinematics of “ideal” rocket in the vertical plane movement has been obtained; peculiarities of the basic time way have been discovered. У процесі функціонування БІНС важливе місце займає процедура початкової виставки, яка полягає у введені в обчислювач системи початкових навігаційних координат (широти, довготи та висоти) і параметрів кутової орієнтації - кутів тангажа, крену та азимута (курсу). Провести аналіз і зробити оцінку похибки визначення азимута самоорієнтовною БІНС на ЛГ під дією на неї випадкової хитавиці. При цьому кут g характеризує відхилення осі чутливості ЛГ від площини горизонту, а кут b - поворот ЛГ навколо його осі чутливості. Оскільки де a - азимут, що визначається; q - кут між коливання по кутах b і g по-різному впливають на площинами резонаторів ЛГ, що утворюють ЧЕ ЛГК; f1 , f2 - корисні сигнали (частоти) на виході відповідних ЛГ; s - похибка горизонтування осей чутливості ЛГ, яка аналогічна кардановій похибці в класичній (механічній) гіроскопії.* випадкових коливань (15) повністю відповідає фізиці явищ, які супроводжують процес гірокомпасування, дозволяє розробникам цих систем цілеспрямовано де b0,n - оцінка b0 ; g0,n - оцінка Із одержаної оцінки витікає, що середньо-g0( b0,n ® b0; g0,n ® g0 при n ® ? ). квадратична похибка визначення азимута a на випадково збуреній кутовими коливаннями основі БІНС пропорціональна тангенсу широті місця й корню квадратному із дисперсії випадкових збурень, що лежать в площині резонатора лазерного гіроскопа, тобто коливань навколо осі, що збігається з його віссю чутливості й практично не залежить від коливань у інших площинах.
Вывод
1. Одержана в цій роботі оцінка похибки визначення азимута a внаслідок дії на БІНС
b0,n = n ak=1xk ; g0,n = n ak =1 yk , 1 n
*
1 n
* випадкових коливань (15) повністю відповідає фізиці явищ, які супроводжують процес гірокомпасування, дозволяє розробникам цих систем цілеспрямовано де b0,n - оцінка b0 ; g0,n - оцінка
*
* вести їх удосконалення.
2. Із одержаної оцінки витікає, що середньо- g0( b0,n ® b0; g0,n ® g0 при n ® ? ). квадратична похибка визначення азимута a на випадково збуреній кутовими коливаннями основі
Тепер розглянемо B* = sinjsinb0,n ;
*
A* = cosjcosg0,n sinjcosb0,n sing0,n і обчислимо
* * *
sn = arctg cosjcosg0,si sinjcosb0,n sing0,n , * * *
*
0, n n njsinb
* ?
БІНС пропорціональна тангенсу широті місця й корню квадратному із дисперсії випадкових збурень, що лежать в площині резонатора лазерного гіроскопа, тобто коливань навколо осі, що збігається з його віссю чутливості й практично не залежить від коливань у інших площинах.
3. Оскільки при одержанні оцінки похибки визначення азимута не накладається ніяких обмежень
на закони коливань та форму вихідних сигналів, то одержаний результат має узагальнений характер і може бути поширений на застосування в БІНС гіроскопів, побудованих на інших фізичних принципах, наприклад, оптичні, волоконно-оптичні, динамічно-настроювані, мікромеханічні та інші.
4. Характерною особливістю одержаного результату оцінки похибки є те, що коливання навколо осі чутливості ЛГ викликає ефект «вібраційної підставки», що веде до суттєвого збільшення похибки вимірювання азимута. Оцінка допустимих параметрів хитавиці (амплітуди й частоти) при заданому значенні похибки визначення азимута має бути метою подальших досліджень цієї теми.
Список литературы
1. Основыпостроениябесплатформенныхинерциальных навигационных систем / В.В. Матвеев, В.Я. Распопов / Под общ. ред. д.т.н. В.Я. Распопова. - СПБ.: ГНЦ РФ ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2009.-280 с.
3. Черняк М.Г. Застосування мікромеханічного акселерометра для вимірювання кутів нахилу обєкта / М.Г. Черняк. - Сенсорна електроніка і мікросистемні технології, 2010, Т.1(7).- №4. - С.9-16.
4. Лазарєв Ю.Ф., Бобровицька Я.Г. Розроблення і моделювання алгоритмів безплатформової системи орієнтації, Електронний навчальний посібник / Ю.Ф. Лазарєв, Я.Г. Бобровицька. - Київ: НТУУ «КПІ», 2011. - 135 с.
5. Гречка Г.П., Лукьянов Д.П., Мочалов А.В. Лазерное гирокомпасирование. В кн.Лазерныеизмерительныесистемы / А.С. Батраков, М.М. Бутусов, Г.П. Гречка и др.; Под ред. Д.П. Лукьянова. - М.: Радио и связь, 1981. - С. 254 - 292.
6. Крамер Г. Математические методы статистики / Г. Крамер. - М.: Мир, 1975. - 648 с.
Рецензент: д.т.н., проф. Ю.В. Шабатура, Академія сухопутних військ імені гетьмана Петра Сагайдачного, Львів.
Оценка погрешности определения азимута самоориентированной БИНС при действии на нее случайной качки
Г.П. Гречка, В.Н. Королев
Выполнена оценка погрешности определения азимута самоориентирующейся бесплатформенной инерциальной навигационной системой (БИНС) на лазерных гироскопах при действии на нее случайной качки. Результаты получены без наложения каких-либо ограничений на сигналы лазерных гироскопов, носят общий характер и могут быть распространены на БИНС, построенных на других типах гироскопов: оптических, волоконнооптических, динамически-настраиваемых, микромеханических и т.п.
The estimation error of azimuth of self-orientation SINS in action by the random pitching
G. Hrechka, V. Koroliov
The estimation of self-orienting strapdown navigation system (SINS) azimuth error of laser gyro influenced by random pitching has been done. Results are obtained without imposing any limitations on the signals of laser gyros, are generic and can be extended to SINS built on other types of gyroscopes: optical, fiber optic, dynamically configurable, micromechanical etc.
Key words: self-orienting strapdown inertial navigation system analytical gyrocompassing, random pitching, lazer gyroscope, linear accelerometer, least square error.