гирогоризонт для измерения угловых деформаций опор радиолокационных станций
Классы МПК: | G01C19/44 для индикации вертикали |
Автор(ы): | Гужов В.Б., Кокошкин Н.Н., Куклев В.Н. |
Патентообладатель(и): | Государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно- исследовательский институт "Сигнал" |
Приоритеты: |
подача заявки:
2001-11-05 публикация патента:
27.06.2003 |
Использование - в гироскопической технике. В гирогоризонт, представляющий собой индикаторно-силовую платформу с системами горизонтальной позиционной коррекции и силовой стабилизации платформы в плоскости горизонта, введены программное устройство, электронный коммутатор и два индикатора с "памятью", подключенных параллельно к усилителям горизонтальной коррекции. Повышение точности гирогоризонта достигается за счет введения интегральной коррекции с "памятью" и периодического переключения по команде с программного устройства и электронного коммутатора гирогоризонта в режим свободного гирокомпаса, при котором исключаются динамические погрешности, вызываемые колебаниями мачты радиолокационных станций, а статические погрешности и погрешности, вызванные горизонтальной составляющей суточной скоростью вращения Земли, компенсируются сигналом "памяти" интеграторов. Технический результат: для повышения точности измерения угловых деформаций опор радиолокационных станций. 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
Гирогоризонт для измерения угловых деформаций опор радиолокационных станций, содержащий гироузел, по ортогональным измерительным осям которого установлены моментные датчики и датчики угла, чувствительные элементы горизонта, установленные на внутренней раме карданова подвеса, по осям которого установлены датчики выходной информации и двигатели разгрузки, причем выходы чувствительных элементов горизонта через усилители горизонтальной коррекции подключены ко входам соответствующих моментных датчиков, а выходы датчиков угла через усилители мощности подключены к входам соответствующих двигателей разгрузки, отличающийся тем, что в него введены программное устройство, электронный коммутатор и два интегратора с "памятью", при этом выходы чувствительных элементов горизонта через контакты электронного коммутатора подключены ко входам соответствующих параллельно соединенных усилителей горизонтальной коррекции и интеграторов, выходы которых подключены ко входам соответствующих моментных датчиков, вход электронного коммутатора подключен к выходу программного устройства.Описание изобретения к патенту
Предлагаемое изобретение относится к области гироскопической техники и предназначено для измерения угловых деформаций опор радиолокационных станций (РЛС), устанавливаемых на высотных перевозимых мачтах. Для повышения эффективности работы РЛС, входящих в комплекс ПВО (увеличение дальности обнаружения воздушной цели, повышения точности определения координат цели), монтажные опоры РЛС устанавливают на опорных мачтах. К опорным перевозимым мачтам РЛС предъявляют жесткие требования по мобильности смены мест установки, и, следовательно, их конструкция должна быть достаточно проста и удобна для монтажа и демонтажа, а также должна иметь минимальную массу, обеспечивающую их перевозку минимальными количеством транспортных средств. С другой стороны, чтобы обеспечит минимальные угловые деформации опоры РЛС, возникающие при ветровых воздействиях и снижающие точность РЛС по определению координат цели, необходимо повышать жесткость конструкции мачты и, как следствие, делать ее более сложной и массивной. В настоящее время стоит задача измерения угловых деформаций опоры РЛС относительно плоскости горизонта с последующим введением поправок в привода управления РЛС по углам азимута и места. Это позволит резко снизить требования по жесткости конструкции, позволит упростить конструкцию и в конечном итоге снизить трудоемкость изготовления и монтажа, уменьшить массу мачты РЛС. В качестве измерителей угловых деформаций относительно плоскости горизонта предполагается использовать гирогоризонт, построенный по схеме двухосной индикаторно-силовой платформы, где в качестве индикаторного гироскопа используется динамически настраиваемый вибрационный гироскоп, собственный случайный дрейф которого составляет порядка 0,01o/ч. В качестве аналога можно рассматривать гирогоризонт, как составную часть индикаторно-силовой курсовертикали [1] или [2]. Ближайшим аналогом, выбранным за прототип предлагаемого изобретения, является самоориентирующаяся система гирокурсокреноуказания [2]. При действии ускорений, вызванных колебаниями опоры РЛС при ветровых воздействиях, чувствительные элементы горизонта отклоняются к положению кажущейся вертикали, величина которой определяется соотношением![гирогоризонт для измерения угловых деформаций опор радиолокационных станций, патент № 2207508](/images/patents/263/2207508/2207508-2t.gif)
где
![гирогоризонт для измерения угловых деформаций опор радиолокационных станций, патент № 2207508](/images/patents/263/2207508/2207508-3t.gif)
g - ускорение силы тяжести. Ось гироскопа под воздействием системы горизонтальной коррекции отклоняется к положению кажущейся вертикали. Величина отклонения (динамическая погрешность) определяется соотношением
![гирогоризонт для измерения угловых деформаций опор радиолокационных станций, патент № 2207508](/images/patents/263/2207012/945.gif)
![гирогоризонт для измерения угловых деформаций опор радиолокационных станций, патент № 2207508](/images/patents/263/2207182/969.gif)
где
![гирогоризонт для измерения угловых деформаций опор радиолокационных станций, патент № 2207508](/images/patents/263/2207182/969.gif)
t - длительность линейного ускорения. Скорость горизонтальной коррекции определяется параметрами элементов, входящих в систему коррекции, и выбирается из конкретных требований по точности, исходя из реальных условий эксплуатации. Снижение скорости коррекции с целью уменьшения динамической погрешности горизонта ограничено требованием по обеспечению статической погрешности, максимальное значение которой определяется соотношением
![гирогоризонт для измерения угловых деформаций опор радиолокационных станций, патент № 2207508](/images/patents/263/2207508/2207508-4t.gif)
где
![гирогоризонт для измерения угловых деформаций опор радиолокационных станций, патент № 2207508](/images/patents/263/2207508/2207508-5t.gif)
![гирогоризонт для измерения угловых деформаций опор радиолокационных станций, патент № 2207508](/images/patents/263/2207508/2207508-6t.gif)
![гирогоризонт для измерения угловых деформаций опор радиолокационных станций, патент № 2207508](/images/patents/263/2207508/2207508-7t.gif)
![гирогоризонт для измерения угловых деформаций опор радиолокационных станций, патент № 2207508](/images/patents/263/2207041/916.gif)
![гирогоризонт для измерения угловых деформаций опор радиолокационных станций, патент № 2207508](/images/patents/263/2207508/2207508-8t.gif)
![гирогоризонт для измерения угловых деформаций опор радиолокационных станций, патент № 2207508](/images/patents/263/2207508/2207508-9t.gif)
![гирогоризонт для измерения угловых деформаций опор радиолокационных станций, патент № 2207508](/images/patents/263/2207508/2207508-10t.gif)
где
![гирогоризонт для измерения угловых деформаций опор радиолокационных станций, патент № 2207508](/images/patents/263/2207012/945.gif)
![гирогоризонт для измерения угловых деформаций опор радиолокационных станций, патент № 2207508](/images/patents/263/2207508/2207508-11t.gif)
![гирогоризонт для измерения угловых деформаций опор радиолокационных станций, патент № 2207508](/images/patents/263/2207508/2207508-12t.gif)
![гирогоризонт для измерения угловых деформаций опор радиолокационных станций, патент № 2207508](/images/patents/263/2207012/945.gif)
![гирогоризонт для измерения угловых деформаций опор радиолокационных станций, патент № 2207508](/images/patents/263/2207508/2207508-13t.gif)
![гирогоризонт для измерения угловых деформаций опор радиолокационных станций, патент № 2207508](/images/patents/263/2207508/2207508-14t.gif)
В соответствии с заложенной циклограммой работы интегрально-позиционной коррекции программное устройство 21 через период времени Т2 переключает через электронный коммутатор 20 гирогоризонт на режим интегрально-позиционной коррекции, т.е. подключает выход с чувствительных элементов горизонта 6, 7 ко входам усилителей 14, 15 и интеграторов 16, 17. Временной интервал работы интегрально-позиционной коррекции Т3 определяется из условия достаточности устранения накопившейся погрешности и корректировки компенсационного сигнала интегратора, связанной с изменениями постоянных составляющих возмущений (моментов), если таковые появились. На фиг. 2 представлена циклограмма работы интегрально-позиционной коррекции гирогоризонта, T1 - период выхода гирогоризонта на рабочий режим, включающий в себя прогрев прибора, запуск и разгон гироскопа, время работы интегрально-позиционной коррекции; Т2, Т4 - период работы гирогоризонта в режиме свободного гироскопа; Т3, Т5 - период работы гирогоризонта в режиме интегрально-позиционной коррекции. Периоды T1, T2, Т3 выбираются исходя их заданной точности измерения угловых деформаций опор РЛС, точности гироскопа, заложенного в основу гирогоризонта, и условий эксплуатации. Реализация предложенных технических решений позволит значительно повысить точность измерения угловых деформаций опор РЛС за счет практического исключения статической и динамической погрешности гирогоризонта в режиме свободного гироскопа. Источники информации
1. Пельпор Д.С. Теория гироскопических стабилизаторов. Ч. 15.2, изд. Машиностроение, 1965 г. 2. Патент РФ 2124184, приоритет 15.12.1996 г., БИ 36, 1998 г.
Класс G01C19/44 для индикации вертикали