Интегрированные системы ориентации и навигации для морских подвижных объектов - Анучин О.Н.
ISBN 5-90780-22-8
Скачать (прямая ссылка):
309
оиш с приведенными ранее значениями прогнозируемого уровня инструментальных погрешностей акселерометров и ЛГ и при следующих условиях:
• погрешности начальной калибровки систематических составляющих дрейфов гироскопов лежат в пределах (2-3)-10"3 град/ч (которые не компенсируются вращением измерительного блока БИИМ);
• модель и численные значения погрешностей акселерометров и относительного лага, используемого для демпфирования шулеровских колебаний, а также параметры движения объекта принимались аналогичными, как и при численном моделировании погрешностей БИИМ на ЭСГ.
а)
б)
0 4 К 12 l6t,4
I I
\ \
\ к. л
і і
avE,M/c
Рие.4Л2. Результаты моделирования погрешностей ИСОН , па базе БИИМ на прецизионных ЛГ в выработке 1
координат места (а), курса (о) и линейной скорости {в)
Анализ результатов моделирования погрешностей ИСОН на азе БИИМ на ЛГ показывает, что при прогнозируемом уровне нструментальньгх погрешностей ее элементов возможна выра-отка координат места с погрешностью (радиальная составлявшая Д5 = Удф2 + ДД7 ) на уровне 5 км на интервале до 10 ч.
310 . „
На основании результатов численного, моделирования было получено также, что значения коэффициентов полинома, аппроксимирующего на интервале времени І0 - 20 с погрешности рассматриваемой ИСОН по составляющим вектора линейной скорости в автономном режиме ее работы, не превышают значений: ДКо,<0,Зм/с, Oj < 0Д0см/с2, д,-ПО-4см/с3,=
Следует отметить, что в настоящее время отсутствуют отечественные образцы ЛГ, нестабильность дрейфа которых [ 0,0 і - 0,02 град/ч (lo) J соответствовала бы приведенным выше точностным характеристикам.
4.4. Интегрированная система ориентации и навигации на базе БИИМ на волоконно-оптических гироскопах
С появлением в настоящее время дешевой гироскопической элементной базы для бескарданных систем (динамически настраиваемых, волоконно-оптических и волновых твердотельных гироскопов, а также так называемых микромеханических гироскопов и акселерометров) с нестабильностью дрейфа на уровне 0,1 - 1,0 град/ч открывается возможность применения на морских судах, где основными потребителями навигационной информации являются авторулевые и системы динамического позиционирования, высоконадежных интегрированных систем, содержащих относительно дешевые (20 - 25 тыс. долл. США) малогабаритные БИИМ. При этом информационная автономность таких ИСОН в части выработки координат места не превышает десятков секунд, что обеспечивает их работоспособность в автономном режиме только на время сбоев в приеме данных СНС.
Одной из проблем на пути создания рассматриваемых ИСОН с достаточно грубыми ЧЭ БИИМ является проблема выполнения требований по точности выработки курса для обеспечения навигационной безопасности судовождения, которую в последнее время пытаются решить, в частности, за счет создания для подвижных объектов приемной аппаратуры CHC с разнесенными антеннами и фазовыми [інтерферометрическими измерениями, обеспечивающей выработку поправки курса [60, 77]. Однако этот путь ведет к усложнению ПА СНС, повышению ее стоимости и потере информационной автономности ИСОН по курсу.
Рассмотрим альтернативное решение [5), т.е. возможность повышения точности ИСОН на базе БИИМ с грубыми ВОГ по курсу в условиях рыскания объекта и при установке БИИМ в
311
штурманской рубке (т.е. при значительном удалении его от ц.м. судна). Кроме того, для обеспечения калибровки смещения нулей ВОГ либо только при начальной выставке БИИМ, либо постоянно в процессе эксплуатации используются модуляционные повороты его измерительного блока в плоскости палубы на ± 180°. В качестве опорной информации будем использовать данные CHC по составляющим УеУіїУь вектора V линейной
скорости (без их сглаживания, которое обычно осуществляется в стандартной ПА CHC)1 приведенные от точки размещения приемной антенны к месту установки БИИМ. Для обеспечения информационной автономности ИСОН по курсу при сбоях в приеме данных CHC предполагается также использовать данные относительного лага с приведением их к месту размещения БИИМ.
Математическое обеспечение данной ИСОН в основном аналогично алгоритмам режима начальной выставки и калибровки, а также обсервационного режима рассмотренной раннее ИСОН на базе БИИМ на ЛГ. Отличием данной постановки задачи является тот факт, что в этом случае требуется реализация ФК с высокочастотной обработкой скоростных измерений, так как здесь для достижения требуемого эффекта используются измерения CHC динамических составляющих вектора линейной скорости МПО из-за рыскания, качки и его орбитального движения.
Блок ИУУ
5%; v,z
Задача выработки Параметров ориентации
As
Задача
v4ct.1 от1ггопмия
фазового центра антенны CHC
E.HJl
Vе
ПА CHC
с;
ФСЛС,АС
к
Aa
E,NJi
Задача прс об ра зовлн ия приращений кажущейся скорости
л л л
Дф,ДА,,Д/г
Задача комплексной обработки ннформшрш
Задача иыработкн парамекров посту плольного движения
Блок акселерометров
К ,^0,K ,ці ,9
Рис.4.] 3. Блок-схема взаимодействия основных задач, решаемых в вычислителе ИСОН 312
