Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Электротехника -> Анучин О.Н. -> "Интегрированные системы ориентации и навигации для морских подвижных объектов" -> 14

Интегрированные системы ориентации и навигации для морских подвижных объектов - Анучин О.Н.

Анучин О.Н., Емелъянцев Г.И. Интегрированные системы ориентации и навигации для морских подвижных объектов — СПб, 1999. — 357 c.
ISBN 5-90780-22-8
Скачать (прямая ссылка): integrsisynav1999.djvu
Предыдущая << 1 .. 8 9 10 11 12 13 < 14 > 15 16 17 18 19 20 .. 115 >> Следующая

В задачах навигации и управления движением имеют место случаи, например при решении линейных адаптивных задач оценивания, когда неизвестные постоянные параметры динамиче-
38
ской системы вводятся в вектор состояния, а функции ФIf(X^i) и Hf1-(Xk) нелинейны лишь относительно этих параметров. Один из простейших вариантов субоптимального решения этой задачи опирается на использование обобщенного ФК с расширенным вектором состояния. Такой алгоритм фильтрации принято называть расширенным ФК [64].
Одним из часто используемых методов получения оценок на конечном интервале времени является также метод наименьших квадратов (МНК), который может быть использован при работе ИСОН в режиме ускоренной выставки контура вертикали БИИМ и в режиме взаимодействия с бортовыми потребителями информации. В общей постановке задачи при использовании MHK предполагается, что результаты измерений представляют собой п рахчичных величин z\,Z2,...,2,,, причем априорно известно, что каждая из этих п величин линейно зависит от т{т<п) параметров Q\?->,¦¦.,Qn,, а с каждым измерением связана случайная ошибка - 1.2.....я). Алгоритмы MHK и методика их реализации приведены, например, в работе [12].
1.4. Алгоритмы функционирования бес карда иных ннерциальных измерительных модулей
1.4. 1, Общие сведения. Рассмотрим вначале общие сведения, необходимые для построения алгоритмов БИИМ.
Известно [1, 16, 18, 39, 65], что гироскопы и акселерометры как основные источники первичной информации отличаются способностью реагировать на некоторые виды движения основания, на котором они установлены, в инерциальном пространстве при полном отсутствии информационной связи с внешней средой в условиях воздействия гравитационного поля Земли. Под инерциальным пространством понимается пространство «неподвижных звезд», для которого справедлив закон инерции Галилея [40]. Принципиально гироскопы используются либо для моделирования инерциального пространства на борту объекта, либо для измерения абсолютной угловой скорости вращения основания, на котором они установлены. Линейные акселерометры реагируют на линейные ускорения своего основания (корпуса) по отношению к свободно падающей точке и используются для измерения этого, т.е. кажущегося, ускорения основания, на котором они установлены. Таким образом, гироскопы реагируют на вра-
щательное движение, а линейные акселерометры — на поступательное движение основания.
Если не учитывать упругих деформаций корпуса, то движущийся объект можно рассматривать как твердое тело с шестью степенями свободы, движение которого состоит из поступательного движения ц.м. и вращательного движения вокруг ц.м. Поступательное движение определяется координатами местоположения, векторами линейной скорости и ускорения ц. м. относительно выбранной навигационной системы координат, а вращательное движение — параметрами угловой ориентации, векторами угловой скорости и углового ускорения корпуса объекта относительно навигационной системы координат пли некоторого сопро- > вождающего трехгранника. :
Для определения ориентации объекта свяжем с его корпусом \ правую ортогональную систему координат XqVqZq, оси которой зададим следующим образом: ось у0 направим вдоль продольной < оси объекта, ось Z0-B плоскости ^0Z0 симметрии объекта и перпендикулярна продольной оси, ось Xq образует правый орто- і
тональный трехгранник (рис. 1.8). J
I
z01 В общем случае понятие
ориентации связано с враща- і тельным движением твердых I тел, а задача определения і ориентации сводится к нахо- і ждению некоторых параметров, которые однозначно задают жестко связанную с твердым телом ортогональную систему координат по отно-Рнс.1.8. Система координат X0V0Z0 , щению к некоторой заранее связанная с корпусом заданной или выбранной,
объекта Выбор параметров ориента-
ции, может быть произвольным: направляющие косинусыt утлы Эйлера - Крылова, параметры Родрига - Гамильтона, параметры Кейли - Клейна, вектор Эйлера, вектор конечного поворота, кватернионы и ряд других параметров, построенных на их основе [1, 16, 18, 39].
В качестве навигационной системы координат обычно используют связанный с Землей правый ортогональный трехгранник
40
Оее\Є2Єт,(Оеі,ег\е^е) с началом (точка Ое ) (рис.1.9), расположена ным в центре масс Земли (геоцентре), ось Є2(г\е) совмещена с осью суточного вращения Земли, ось ^3(C1,) лежит в плоскости Гринвичского меридиана и является нормалью к оси e2(r\e), а ось е\(ъе) ~~ нормаль к плоскости Є2ез(чі>С?) и дополняет систему координат Оее\Є2Єт,(Ое%ег\еІ^е) до правой так, что плоскость C1B3(^C,,) есть экваториальная плоскость.
Рнс.1.9 Сватанный с Землей правый ортогональный трехгранник
Положение ц.м. объекта в навигационной системе координат может быть определено декартовыми координатами е\,Є2.е3 радиус-вектора R , соединяющего ц.м. Земли и объекта, либо задано геодезическими координатами, связанными с вектором у нормальной силы тяжести (см. рис.1.9). Отрезок QO = h является геодезической высотой места, ср — геодезическая широта, определяемая как угол между нормалью к эллипсоиду вращения и экваториальной плоскостью C1C3(^1,), X — геодезическая долгота, определяемая как угол между плоскостью геодезического меридиана, проходящего через точку О и ось e2(r\e), и плоско етью С2сз(ч<??г) нулевого, или Гринвичского меридиана.
Предыдущая << 1 .. 8 9 10 11 12 13 < 14 > 15 16 17 18 19 20 .. 115 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed