Интегрированные системы ориентации и навигации для морских подвижных объектов - Анучин О.Н.
ISBN 5-90780-22-8
Скачать (прямая ссылка):
X= Xl ,xf= [о* т. р. A®vb AEvb Дш,а AM ех AM'. ^ 12= [? У &VE AVn baxh ЪауЬ ЪагЬ AM0x AMav Ahdazl
165
Соответственно ему должны быть описаны и матрицы расчет-н0ІЇ модели погрешностей системы и измерений.
Точность обсервационного режима работы ИСОН в выработке tfU характеризуется уровнем ошибок оценок ху, х, для погрешностей аналогов вертикали и ИСК БИИМ согласно моделям типа (2.4.10). Следует заметить, что при существенном отличии расчетной модели погрешностей ИСОН от действительной могут иметь место значительные дополнительные погрешности в выработке НП [26].
2.4.4. Режим взаимодействия с корабельными потребителями информации. Данный режим работы ИСОН осуществляется параллельно с основными режимами ее работы. Как известно, он предназначен, в частности, для информационного обеспечения решения задач начальной выставки и калибровки бортовых систем корабельных потребителей, например приборов пплотажно-навигацпонных комплексов (ПНК) палубной авиации. При этом g грубом режиме взаимодействие корабельной ИСОН и бортовых систем потребителей осуществляется по данным о курсе К и углах качки у,0 . Точный режим базируется на использовании метода векторного согласования линейных скоростей пли перемещений, т.е. первых или вторых интегралов от действующих на объект ускорений.
Формально постановка задачи начальной выставки и калибровки бортовых систем корабельных потребителей сводится к задаче оценивания на конечном интервале времени параметров модели погрешностей бортовых систем рассматриваемого комплекса, например, инерциальнои системы ПНК палубной авиации при обработке по методу наименьших квадратов или алгоритму фильтра Калмана следующих измерений: -V^ -V(^ или
Z3/ = Sf - J1 = Е, NJi), (2.4.29)
где V'ltA"\sf = E,NJi) - составляющие в географических
осях векторов соответственно линейной скорости или линейных перемещений от бортовой системы ПНК (индекс «Р») и корабельной ИСОН (индекс «К*).
При этом модель погрешностей бортовой системы при использовании MHK может быть аппроксимирована полиномами
вида Al'f = AVq1 + a,At + — b,-AT + AVvi или
ASf =Д% + AVQiAt+ ^cijAt2 + ^1-Ai3 + ASvii(i = E,N,h) ,(2.4.30)
где Al — интервал времени выставки (калибровки) бортовой системы.
В этом случае оценки коэффициентов модели погрешностей бортовой системы могут использоваться: AV^j — для задания начальных условий по скорости, aj — для выработки поправок на горизонтирование приборных географических осей, O1 — для калибровки дрейфов гироскопов бортовой системы.
Эталонная информация от корабельной системы должна быть приведена к месту установки бортовой системы, т.е. по составляющим линейной скорости в соответствии с векторным соотношением
Ук =Уко +[й0-а]хг, (2.4.31)
(2.4.32)
и по составляющим переметений
где УКо^К(>- исходные данные в месте размещения корабельной системы; [й()-п] — вектор угловой скорости, определяемо
мыи, в основном, изменчивостью углов качки и рыскания; Су ~
матрица направляющих косинусов, определяющая взаимную ориентацию связанной с корпусом объекта системы координат и географической; г — вектор отстояния бортовой системы от корабельной.
Погрешности выработки динамических параметров корабельной ИСОН (принимаемой в качестве эталонной при выставке бортовых систем корабельных потребителей) могут оцениваться аналогичным образом в соответствии с моделью (2.4.30) либо по скорости, либо по перемещению.
167
Глава 3. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПРОБЛЕМЫ РАЗРАБОТКИ ОСНОВНЫХ МОДУЛЕЙ ИНТЕГРИРОВАННЫХ СИСТЕМ ОРИЕНТАЦИИ И НАВИГАЦИИ МОРСКИХ ПОДВИЖНЫХ ОБЪЕКТОВ
В настоящей главе рассматриваются современное состояние и проблемы разработки основных модулей отечественных корабельных ИСОН [58].
3,1. Бескарданные инерцнальные измерительные модули и их чувствительные элементы
Анализ современного состояния разработок в области гироскопических чувствительных элементов, приведенный в статье [56], позволяет схематично изобразить диапазон точностных характеристик различных типов современных гироскопов в виде, представленном на рис.3.1.
Волновой твердотельный піроскоп (ВТГ)
Волоконно-оптическая гироскоп (ВОГ)
Ко.іьцевой лазерный гігроскоп (КЛГ;
Динамически настраиваемый гироскоп (ДНГ)
Потавкокый гироскоп (ПГ)
Электростатический гироькоп (ЭСГ)
Гироскоп с магнкткорезонакеным подвесом ротора (MCT)
Гироскоп с воздушное оиорои (ЗШГО)
Мнхромеьаннческий гироскоп (ММГ)
Ю-6 ]0-' Ю-* 10 1 10"! JO"1 10° 10» 10-Стабипьность дрейфа S град /ч
Рис.3 Л, Точностные характеристики различных типов современных гироскопов
Однако не все приведенные на рис.3.1 гироскопы могут быть применены в БИИМ. Так, МСГ, ПГ и ЗШГО для своего функционирования требуют карданова подвеса. Отметим, что диапазон точностных характеристик гироскопов достаточно широк и занимает не менее 8 декад. С точки зрения чувствительных эле-
168
ментов, используемых в БИИМ, этот диапазон позволяет раз батывать ИСОН с различной степенью информационной %щ н омн ости.
Результаты проведенного сотрудниками Лаборатории щ Ц. Дрейпера (США) анализа современного состояния разрабсу^ современных гироскопов и акселерометров, а также перспектив' ные области их применения в будущем представлены на рис 31 -3.5 [69].
