Интегрированные системы ориентации и навигации для морских подвижных объектов - Анучин О.Н.
ISBN 5-90780-22-8
Скачать (прямая ссылка):
ХУ-. связанного с корпусом ЭСГ (оси которого направлены по
рхности и для составляющих дрейфа в осях трехгранника '* ¦ связанного с корпусом °СЯМ симметриц электродов),
, имеет вид:
126
га, - а, f- (l - Л,2 )гх + I4 (і,2Пу + /,3„г)]+ а2;,, [- \Л - *,2 У; + л2*2 +«1»| ]+
+ ^{-(-/,^)(5^-1)., + /.,1^(5/-2-1)^ + ^(5^-1)41]+ '-; .•
+ a4hx -t- /I12W + /I24 + A3"]+
+ O5Ai - If - Al2X7*!3 - 3^* + *2 (7*1 - 3)'у + ''3 (7/'32 - з)1?]+ + а\И 2/13 - Я 3*2 X ff 1*1 + "2*2 + "3*3) + + а'\- (ff 5 + ff2)*i + H1H1Ii1 + ffiff3/,3]
«^= a, [-(l-A2)^ + A2(A3«- +'4"i)]+a2A2[- (1-'?2)'! +%2"z +''l2"!]*
+ «з й Л2 Ь'2 - 1^y + bib N - lk- + ''і (5Лі2 - 4'J+ + а4/12 + 05/12
+ 0•(H1Iix-HxIi2XH1I4 +H2Il2 +H3Ii3) +
J - /.22!7?2 - з).2 + /.3(7/13 - з)>22 + A12^A12 - з).2]+
ш. = я, [-(l - Л| ),. +/I3 (/12«J +/!!"»1+12/13(-(1 -''3)1; +h2"y +*2"2]+ + а3 {-I-A32^A= -l),z +/,3^2(5/,1-1),,, +/!,(і/.2-!),,!+ + ^4/,3-(1-/,2),2+/,4+/?4]+
+ asAj -(l-A2)(7/,32 -3),? +/.22(7/,2 -з),2 +/,^(7/I12 -з).2]+ ¦І» +UXH1Ii2-H2IixXH1Iix+H2Ii2 +H3Ii3) + ?. + а"[- (Я2 + H2)JiJ +н,нхих + H3H2Ii2]
(2.1.43)
где hx,h2,h3 — направляющие косинусы оси вращения ротора ЭСГ в системе координат xyz, связанной с его корпусом; nx,iiy,nz — составляющие вектора кажущегося ускорения для
точки размещения ЭСГ на объекте в той же системе координат; коэффициенты 0,-(/ = 1,2.3,4,5) определяются кинетическим моментом, параметрами ротора и камеры гироскопа так: ехт
27Ш-)5п/И2 3 /77 35 еЛІг. 57TCjOnTW"
щ =-*—,aj =-~—,a, =-ft — ,а. =--~г^.«5 =-—
H U^h ' 3 2 3 Я' 4 16 „sg// VlH
о' (2.1.44)
127
где 5q — средний зазор между ротором и электродами: Uq ~ величина опорного напряжения; т — масса ротора; H — кинетический момент; еА. (к = 1,2,3,4) — амплитуда к - й гармоники формы поверхности ротора в системе координат xyz, связанной с корпусом ЭСГ; ЯьН2,Нз ~ проекции вектора напряженности магнитного поля; а',а' — действительная и мнимая части коэффициента магнитной поляризуемости, зависимые от угловой скорости вращения ротора.
В условиях завода-изготовителя на специальном метрологическом оборудовании возможна калибровка всех коэффициентов Gj(J -1,23.4,5), а',а" и Н\.Я2,Я3 модели дрейфа, которые затем заносятся в паспорт ЭСГ.
Но даже при найденных в запуске значениях всех коэффициентов модели дрейфа и дальнейшей алгоритмической компенсации уходов в системе реальная траектория движения ЭСГ в инерциальном пространстве будет отличаться от прогнозируемой траектории на величину неучтенного ухода ЭСГ, который будет обусловлен как неточностью модели дрейфа (т.е, неполным учетом всех детерминированных факторов), так и случайными факторами. К случайным факторам можно отнести температурную нестабильность параметров ротора и камеры, изменение во времени опорного напряжения подвеса; рассогласования и погрешности в системе обратной связи, в системе стабилизации скорости вращения ротора и т.д Уровень систематического дрейфа ЭСГ и его нестабильность характеризует точностные качества ЭСГ.
Современное состояние [58] разработки бескарданных ЭСГ для БИИМ позволяет прогнозировать следующие значения (Ia ) уровня систематических составляюцщх:
nl?o = (3-5)-10-2 град/ч;о2?0 = (l -1,5)-10-2град/ч; ''
a3So (4-5) - 1(Г2 град/ч;о4 ? 1,0 град/ч;
и нестабильности коэффициентов модели дрейфа от запуска % запуску:
AaigQ = 1-10~3град/ч ; Aa^So = (3~5)"Ю-5град/ч; \t t
Aa3S0 = (U - 2,0) ¦ 10"4 град/ч; Aa4 = (3 - 5) ¦ 10~3град/ч; Аа5&1 = (2-3)-10"5 град/ч. ,. ,(2.1.45)
128
Наибольшая величина нестабильности (3-5)-10 град/ч ^ современного бескарданного ЭСГ обусловлена составляют^ дрейфа от четвертой гармоники формы ротора, не зависящ^' действующих нагрузок. Весовой коэффициент, стоящие ^ этой величине, зависит от направляющих косинусов оси вр^ ния ротора относительно корпуса ЭСГ, динамику изменения,, торых определяют в основном качка объекта с периодом б -5 и автокомпенсационное вращение корпуса ЭСГ с периодом ц, рядка 10 — 20 с. Кроме того, для обеспечения требуемой вь%' ной точности системы в конструкцию БИИМ на ЭСГ ввод, автокомпенсационное вращение в целом инерциального изщ тельного блока,
В дальнейшем можно положить, что нестабильность в tfvcf коэффициентов модели дрейфа ЭСГ может быть аппроксимирг вана низкочастотным процессом в виде интеграла от белог шума
Ч(')=л/&-^Ч('о). (' = 1-5). (2.U
где Q05 — интенсивность изменения коэффициентов моде; дрейфа, начальный уровень которых находится в предел. (2.1.45), t(t) — «белый» шум единичной интенсивности.
Модель погрешностей измерения углового положения о. вращения ротора относительно корпуса ЭСГ (погрешности олр; деления соответствующих направляющих косинусов) можно лрі нятъ в виде суммы трех составляющих
5A7- - Щ + 5А7А~ + 5А7Ф„(/ = 1.23). (2.1-*'
Здесь 8А,- представляет собой систематическую^ или сравн; тельно медленно изменяющуюся составляющую погревши которая характеризует смещение нуля измерительной системы может быть представлена в виде интеграла от белого ШУ*1 начальный уровень 5A7-(Zq) которого можно прогнозировать угловой мере на уровне (3-5)угл.с , а изменчивость — интен^ ностъю Q)1. т.е.
