Цифровой магнитный компас

(72) А Н о местныхЗемли, Затерачивдют по ях магн ртное ср 0 до 36 РСд С Вь Ддтчикд 1 итного поля едство пово- О, При этом хода цифроподается в чднии ЛОВО- т В Вычислизложения, редаются и транскругу оСногоОн ного 01,92, Бю ,Зарубин Сигнал ком вого индук ОПЕратиВну рота на 360 тель 5 к ю память сигнал оэ иы поступфф циентовкоэффициентыя в узле 6 постоалибровки можетСтва, д циючаетсяпереклюнал компндукционного длитель 7 магнитсигналы, пропоВидЦИИ, КОТОРЫил. получезапомиПосле МПАС ройствам ного или навига ого блок ктелем 11тного сред датчик вклдНОВКОЙрежиме сиг)ключ анспо ионны чения иации, ство с 3 устаер. Уз- мация рабочем ЦифРОвО ется в в получаю значени суммато гоычи м тупают наМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(54) ЦИФРОВОЙ МАГНИТНЫЙ КО(57) Изобретение относится к устдля определения положения истинмагнитного северного полюса дляционных целей. Цель изобретения -шенив точности за счет исклюдискретности при определе девПри калибровке транспортн редпомощью цифрового гироко анавливается по направлению евлом 4 ввода поправок вводит фор 55 С 01 С 17/38 нной памяти отключается ниматься с ровой индук рабочий ре ателя 10. В ного курса с чика 1 пода й дЕвидции циональныеИзобретение относится к устройствам для определения положения истинного или магнитного северного полюса для навигационных целей, в частности касается испытания, юстировки и балансировки компасов, и может использоваться преимущественно в навигационных системах транспортных средств. Цель изобретения - повышение точности за счет исключения дискретности приопределении девиации.На чертеже приведена функциональнаясхема компаса,Устройство состоит из цифрового индукционного датчика 1, связанного с оперативной памятью 2, цифрового гирокомпаса3 и узла 4 ввода поправки, также связанныхс оперативной памятью 2, которая вместе свычислителем 5 коэффициентов разложения образует узел обработки (на схеме непоказан). Вычислитель 5 коэффициентовразложения связан с узлом 6 постояннойпамяти, который подключен к узлу коррекции (на схеме не показан). состоящему извычислителя 7 магнитной девиации и сумматора 8, Сумматор 8 непосредственно связан с индикаторой 9. Через переключатель10 цифровой индукционный датчик 1 соединяется с блоком калибровки (на схеме непоказан) либо с узлом коррекции. Блок калибровки является съемным и в рабочемрежиме магнитного компаса отключен с помоецью переключателя 10 и включателя 11.При калибровке транспортное средствос помощью цифрового гирокомпаса 3 устанавливается по направлению на север. Узлом ввода поправок вводится информацияо местных искажениях магнитного поляЗемли. Затем транспортное средство повоорачивают по кругу от 0 до 360. При этомсигнал компасного курсафс выхода цифрового индукционного датчика 1 подается воперативную память 2.Одновременно сигнал истинного курсаЧ 2 о с цифрового гирокомпаса 3 и сигнал магнитного отклонения Ь от узла ввода поправокподаются в оперативную память 2, где получается сигнал магнитного курса Жа( по формулеФЬЮ)+А 4 (1)Кроме того, в оперативной памяти 2магнитный курс Чаа вычитается из компасногокурса";и определяются дискретные разностид = т(- 2)ь; (г)0По окончании поворота на 360 сигналы(л и ф, поступают в вычислитель 5 коэффициентов разложения, Девиацию можно представить в виде ряда Фурье:6 = А+ Взп,+ Ссод,+ Озп 2 а,+ Есоз 21,(3)Исходя из сущности методов наименьших квадратов, в вычислителе коэффициентов магнитной девиации необходимо определить коэффициенты А, В, С, О, Е, при которых суммао а5 Е Я.Л Ьач Ссоаа; Расоч-Гсоа 2 ч; ,4)1 будет минимальной,15Приравнивая к нулю частную производную 5 по А. получимЬХ 2 Ец; Л Ьач,-Соач;.Ра 2, соа 2 ч,)(5) Приравняв правую часть полученноговыражения к нулю, получим КЛ (ЕаОЧ)Ь(ЕСОЛЧ;)С(ЕаЛ 2 Ч,Р(ЕСОа 2 Ча)аЕЬ (6)1Аналогично дифференцируеи Я по В, С, О, Е и приравниваем каждый раз результат к нулю. Получим систему нормальных уравнений для выбора наилучшего магнитного приближения к кривой магнитной девиации и для определения коэффициентов постоян- ЗО ной А, полукруговой В и С и четвертной О иЕ магнитной девиации методом наименьших квадратов, которая решается в вычислителе 5; Фм =Фка 5 Ю(Еао Ча, Ь (Есоа)С (Еао 2 Ча;Р (Есос 2 т) ЕЕ В)(Е асо 2 о; соь 2 ч;Р (2 соь 2 чаЕ Е 8 соа 2 Ч.Полученные в результате решения системы управлений 7) коэффициенты А, В, С, 45 О, Е передаются и запоминаются в узле 6. постоянной памяти, После этого блок калибровки отключается выключателем 11 и может сниматься с транспортного средства, ацифровой индукционный датчик включается.в рабочий режим установкой переключателя 50В рабочел режиме сигнал компасногокурса с цифрового индукционного датчика 1подается в вычислитель 7 магнитной девиации, получаются сигналы, пропорциональ ные значениям девиации о;, которыевычитаются из значений компасного курса1703974 Сигналы магнитного курсадоступа)от на сул 1 матор 8.Для исключения тригонометрических функций двойного угла, л 1 агнитная девиация в вычислителе 7 магнитной девиации вычисляется по формуле о,с ЛЕ(С2 Рсп 1,)соп (ВЕ сп 1,)Ефл Ч 1 1 ( Э ) 3,Л ЭслЧф, фссоЕФс 2 Рсл Фс соЕ и, Е. 2 Е сл 1 сс ЛЕВ 2 Рсо 2 П,. 2 Есть;) рлФ, с Р с ос Р, Е - ЛЕ фС2 Р ьл Р, ) с о е ч ;с (В - 2 Е Еп Ф; ) Опт Ефс,Составитель М.ТерещенкоРедактор Т,Зубкова Техред М.Моргентал Корректор Т,Палий Заказ 54 Тираж Подписное 8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб,4/5 Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 которая получена из (3) с использованием.известных теорем сложения для кратныхаргументов следующим образом Формула изобретения Цифровой магнитный коли)лс, содержащий блок измерения курса с последователь но соединенными цифровь,л 1 индукционным датчиком, узлом коррекции, подключенным к узлу постоянной памяти, и индикаторол 1, и блок калибровки с цифровым гирокомпасом, узлом обработки и узлом ввода поправки, выполненный с возможностью подключения к блоку измерения курса, о т ли ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности за счет исключения дискретности при определении девиации, узел обработки выполнен в виде оперативной памяти и вычислителя коэффициентов разложения, узел коррекции выполнен в виде вычислителя магнитной девиации и сумматора, а узел ввода поправки выполнен в виде задатчика магнитного склонения,20