Интегрированные системы ориентации и навигации для морских подвижных объектов - Анучин О.Н.
ISBN 5-90780-22-8
Скачать (прямая ссылка):
векторов KTq = \hqE AqN Aqh\ и ДГ=[дк Ау] погреш-
ностей списывающих устройств ЭСГ и измерения углового положения измерительного блока БИИМ относительно объекта, в соответствии с соотношениями (4.1.10) приближенно можно оценить и начальный уровень погрешностей ИСОН на базе БИИМ на ЭСГ в выработке навигационных параметров и параметров ориентации. При этом следует иметь в виду, что в погрешностях ИСОН по координатам места Дф.ДХ с точностью до
смешений 5ф~с,—-—bWc будут отсутствовать систематические С05ф
составляющие погрешностей, так как они являются наблюдаемыми в позиционных измерениях, т.е.
Дф = 5рІ'-рАЧ5фс,
Ak = -5ai + tgcp • 6"тІ" + —!— у к + —S Wc.
COS ф COS ф
Автономный режим работы. В данном режиме для демпфирования шулеровских колебаний погрешностей аналога вертикали БИИМ и обеспечения устойчивости его вертикальному каналу используется информация относительного лага и глубиномера или высотомера, а данные ПА CHC привлекаются эпизодически для коррекции погрешностей аналога ИСК БИИМ. Модель погрешностей ИСОН на базе БИИМ на ЭСГ для автономного режима ее работы может быть представлена в виде (2.4.1), (2.4.2) и (2.4.3), где управления, как известно, будут равны:
=0,«к=[о 0 иуЕ щ ~ы — \tyh ubY.
Причем сигналы управления, использующие данные БИИМ и данные Упаг относительного лага для демпфирования шулеровских колебаний погрешностей аналога вертикали БИИМ, будут 272
равны:
иуЕ = -2<;vv(Kj -V§*) = -2qvv(AVE -SVn,), Щ'„ =-2Svv(^!-V^)^-2qvv(AVN-bVTN), где &Vj?.&Vj}j - оставляющие морских течений; c,v — относи.
тельный коэффициент демпфирования; v =
шулеров-
ская частота.
Сигналы управления, формируемые в вертикальном канале и использующие данные БИИМ и данные Агл глубиномера или высотомера либо априорную информацию о движении МПО с нулевой высотой по поверхности Земли, будут равны:
uVh = -Ay (a" -Агл) = -Ay (дА -8АС -qj
uh = -kh (і,» - A гл) = -kh (дл - SAc - с. g і где ку,к}г — коэффициенты коррекции погрешностей вертикального канала; bhQ — либо погрешность глубиномера или высотомера (для подводных аппаратов или судов на воздушной подушке и подводных крыльях), либо динамические изменения высоты объекта на волнении (для водойзмещаюших надводных кораблей и морских судов); c,g — превышение геоида над земным
эллипсоидом, в системе координат которого функционир>тот алгоритмы ИСОН.
При принятом описании векторов состояния погрешностей подсистем БИИМ
х.=[ба. 5т. Sp.f,xK=[? у АУЕ AVKf 9xh = [AVh Ahf матрицы динамики и матрицы коэффициентов при входных возмущениях аналогов ИСК, вертикали и вертикального канала определяются с учетом используемых управлений (2.4.20) и (2.4.21) для БИИМ на ЭСГ из уравнений соответственно (2.1.26) (2.1.36) и (2.1.4), (2.1-5).
Проведем анализ погрешностей северного канала аналога вертикали БИИМ с учетом их демпфирования по данным относительного лага и принятых ранее допущений. Для этого прибли* женную модель погрешностей северного канала аналога вертика-ли представим в виде
M0=^0+<W(<M<o)=*vo , <4-2-40)
где
273
Xy =
" ?o"
, ну = Wy2
F1? =
So -2Cvv_
системы) найдем из характеристического уравнения JjF-F[/J = 0 или уравнения s2 + 2qvvs + v2 = 0, где
v2 = 8о/
'R '
(4.2.4L)
откуда
S12 =-<;vv±ivJl-Q2v. (4.2.42)
Легко видеть, что при Cv > 0 система (4.2.40) обладает асимптотической устойчивостью. При Qv > 1 переходный процесс в системе будет апериодическим,. а при Qv <1 — колебательным: іц = -«„ ±!cov,(cxv =Cvv) с периодом 2тс 2їс
Г = -
(4.2.43)
Можно показать, что переходная матрица состояния системы "P11 ?v > 1 будет равна
1
05((0,/) + -5111((0^)--sm(
ю„ Ra
(avt)
^-sin((0v/) cos((0v/)-—sin((ov()
(4.2.44)
Тогда в соответствии с решением вида (4.1.5) переходнъш процесс в системе из-за ненулевых начальных условий при 'i = 0 описывается следующим образом:
?,)(')=< K(I) = C-^'
?0 cos (га „f) + — I a v?o - Д VNa »v V л
A' '.VO cos (a vl)--(aVA Vn0 - g0?0) sin (ra vl)
¦ H-2.45)
1: .:я
при этом время переходного процесса приближенно будет равно 1
,=3-
(4.2.46)
При t;v = 0,5 время начальной выставки аналога вертикали составляет около гпер = 90 мин = 1,5 ч.
Полагая, что входные возмущения wy\, Wy2 в проекциях на оси географической системы координат в части инструментальных погрешностей элементов БИИМ приближенно могут быть представлены в виде (4.2.13), а УОЛ и погрешности относительного лага - в виде суммы систематических составляющих соответственно ^g,rfg (глобальные и региональные составляющие
УОЛ) и 8F)Jar,8i7gar (инструментальные погрешности лага) и
флкжтуационных §*,ті* (локальные изменения УОЛ) и &VTfJ,
SVT? (флюктуации морских течений), аппроксимируемых марковскими процессами первого порядка с параметрами соответственно о"^,ц^ и Of,\if, для погрешностей аналога вертикали в
установившемся режиме согласно решениям (4.1.5) и (4Л.9) получим следующие аналитические зависимости: для средних значений:
go v к
.8"
2Svv8ra7' - v2
Ч go
-AJ.
^j1 ~ Vj)
¦Е
7=i
і м7
J(v2-^+4SvVco2
COS[C!, /-У j j
