гироазимутгоризонткомпас
Классы МПК: | G01C19/00 Гироскопы; поворотно-чувствительные устройства с колеблющимися массами; Поворотно-чувствительные устройства без движущихся масс |
Автор(ы): | Емельянцев Геннадий Иванович, Анучин Олег Николаевич, Биндер Яков Исаакович, Гусинский Валерий Залманович, Ходорковский Яков Ильич |
Патентообладатель(и): | Емельянцев Геннадий Иванович, Анучин Олег Николаевич, Биндер Яков Исаакович, Гусинский Валерий Залманович, Ходорковский Яков Ильич |
Приоритеты: |
подача заявки:
1992-08-10 публикация патента:
10.03.1996 |
Изобретение относится к морскому навигационному приборостроению. Целью изобретения является повышение точности и надежности выработки курса и углов качек гироазимутгоризонткомпасом (ГАГК). ГАГК выполнен на базе гирокомпаса (ГК), измерителей угловых ускорений и ньютометров с взаимно ортогональными осями чувствительности, параллельными главным строительным осям судна. Выходы измерителей угловых ускорений, ньютометров и ГК соединены с входом вычислителя, выходы которого через блок поправок подключены к входу ГК. Предлагаемый ГАГК найдет широкое применение на морских объектах различного назначения. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.
Рисунок 1
Формула изобретения
1. ГИРОАЗИМУТГОРИЗОНТКОМПАС, включающий в себя гирокомпак и блок поправок, отличающийся тем, что в него введены три измерителя угловых ускорений с взаимно ортогональными осями чувствительности, параллельными главным строительным осям судна, три ньютонометра с взаимно ортогональными осями чувствительности, параллельными главным строительным осям судна, и вычислитель углов качки и курса, при этом выходы измерителей угловых ускорений, ньютонометров и гирокомпаса соединены с входами вычислителя, выходы которого через блок поправок подключены к входу гирокомпаса, кроме того в вычислителе предусмотрены входы для ввода информации от внешних измерителей линейной скорости судна и широты места. 2. Гироазимутгоризонткомпас по п.1, отличающийся тем, что вычислитель включает в себя три интегратора данных измерителей угловых ускорений, три интегратора данных ньютонометров, блок определения угловых скоростей, сумматор, блок определения параметров ориентации, три преобразователя координат и три наблюдающих устройства, при этом выходы интеграторов данных измерителей угловых ускорений соединены с тремя входами блока определения параметров ориентации, другие четыре входа которого подключены к первым выходам трех наблюдающих устройств и выходу блока определения угловых скоростей, выходы блока ориентации параметров ориентации соединены с входами первого и третьего преобразователей координат и первым входом первого наблюдающего устройства, три выхода первого преобразователя координат соединены с входами интеграторов данных ньютонометров, выходы которых соединены с тремя входами блока определения угловых скоростей и первыми входами второго и третьего наблюдающих устройств, два других входа блока определения угловых скоростей и еще один вход блока определения угловых скоростей предназначены для ввода информации от внешнего измерителя широты места, кроме того, второй вход первого наблюдающего устройства соединен с выходом гирокомпаса, а вторые входы второго и третьего наблюдающих устройств предназначены для ввода информации от внешнего измерителя линейной скорости через второй преобразователь координат, вторые выходы наблюдающих устройств соединены через третий преобразователь координат соответственно с входами интеграторов данных измерителей угловых ускорений, третий выход первого наблюдающего устройства соединен также с входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом гирокомпаса, выход сумматора соединен с вторым входом второго преобразователя координат.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к морскому навигационному приборостроению. Известны корабельные навигационные комплексы, включающие ряд приборов, вырабатывающих курс, углы качки и динамические параметры движения корабля. Известна система автоматического управления движения (САУД) "Бриз", в которой гироазимутгоризонткомпас (ГАГК) формируется как комплексная система по данным гирокомпаса (ГК) "Вега", гировертикали (ГВ), гироскопического датчика угловой скорости (ДУС) и измерителя линейных ускорений [1]Основным недостатком такого построения ГАГК является низкая надежность из-за значительного количества интерфейсных блоков и связей между гироскопическими датчиками, входящими в состав рассматриваемой схемы. Кроме того, в данном ГАГК не решен вопрос компенсации инерционных (баллистических) погрешностей. Известен также ГАГК [2] который состоит из двух, модернизированных ГК "Вега", информационно связанных друг с другом и блока поправок (БП). Модернизация ГК предполагает установку на каждой из осей гироблока (ГБ) списывающих устройств вращающихся трансформаторов (ВТ) с целью измерения углов бортовой






необходимость использования в составе ГАГК второго карданного гироскопического прибора ГК, что существенно снижает надежностные характеристики ГАГК в целом, увеличивает массо-габаритные характеристики по сравнению с ГК;
неудовлетворительная компенсация инерционных погрешностей ГК, так как по данным лага невозможно сформировать значения ускорений судна с высокой точностью (особенно при маневрировании по курсу). Целью изобретения является повышение точности и надежности выработки курса и углов качек ГАГК, построенном на базе ГК. Дополнительной целью является выработка ряда динамических параметров движения судна (угловых и линейных ускорений, угловых скоростей и др.). Поставленная цель достигается тем, что в устройство помимо ГК и БП введены три измерителя угловых ускорений (ИУУ) с взаимноортогональными осями чувствительности, параллельными главным строительным осям судна, три ньютонометра (Н) с взаимноортогональными осями чувствительности, параллельными главным строительным осям судна, и вычислитель, при этом выходы ИУУ, Н и ГК соединены с входами вычислителя, выходы которого через БП подключены к входу ГК. Вычислитель включает три интегратора (И) данных ИУУ, три И данных Н, блок определения угловых скоростей (БОУС), сумматор (С), блок определения параметров ориентации (БОПО), три преобразователя координат (ПК) и три наблюдающих устройства (НУ), соединенных соответствующим образом. На чертеже изображена структурная схема предлагаемого ГАГК. ГАГК включает ГК 1, три ИУУ 2, 3 и 4, три ньютонометра 5, 6 и 7 и вычислитель. Вычислитель состоит из трех интеграторов данных ИУУ И 8, И 9 и И 10, трех интеграторов данных ньютонометров И 11, И 12 и И 13, блока определения угловых скоростей 14, сумматора С 15, БОПО 16, трех преобразователей координат ПК 17, 18 и 19, трех наблюдающих устройств НУ 20, НУ 21 и НУ 22; блока поправок БП 23. Функционирование ГАГК осуществляется следующим образом. По данным ИУУ 2, 3 и 4 после интегрирования в И 8, И 9, И 10 и учета поправок, которые выступают также и начальными условиями интегрирования, вырабатываются значения



















R






а 6378245 м;
е2 угловая скорость суточного вращения Земли и параметры земного эллипсоида. В блоке БОПО по данным





















П































K 2 arctg

Грубая начальная выставка ГАГК, т.е. задание начальных значений углов К,


K(to) Kгк,




Kк+1= Kк+















Для выработки поправок в наблюдающих устройствах обрабатываются следующие измерения, поступающие непрерывно:
в НУ 20: Z1 Ким Кгк,
в НУ 21: Z2 VЕ VАsinК,
в НУ 22: Z3 VN VлcosК. (8)
Для обработки измерений (8) может использоваться, например, стандартный алгоритм фильтра Калмана третьего порядка, который позволяет на выходе сглаживающих устройств получать следующие непрерывные поправки:
НУ 20:



НУ 21:



НУ 22:




Класс G01C19/00 Гироскопы; поворотно-чувствительные устройства с колеблющимися массами; Поворотно-чувствительные устройства без движущихся масс