Способ определения азимута

)5 6 01 С 19/38 ЗОБРЕТЕНИЯИДЕТЕЛЬСТВУ ИЕИ ОПИСА В змериР, 1987,:УТА рительно для илиэи- площа. ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО СССР(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЗИМ(57) Изобретение относится к изменой технике и может быть использоваазимутального ориентирования стаброванных относительно горизонта Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для . азимутального ориентирования стабилизированных относительно горизонта площадок.Известен способ азимутального ориентирования на основе свойств трехстепенного астатического.гироскопа.Недостатком известного способа явля-. ется наличие возмущающего момента,Известен способ азимутального ориентирования на основе свойств свободного двухстепенного гироскопа.К недостаткам известного способа следует отнести погрешность гироопределителя, вызванную возмущающим моментом по выходной оси;Прототипом следует считать способ азимутального ориентирования на основе свойств гиротахометраК недостаткам данного способа следует отнести погрешность гироопределителя,вызванную возмущающим моментом относительно выходной. оси.Целью изобретения является повышение точности азимутального ориентирова 1796904 А 1 док. Целью изобретения является повышение точности определения азимута путем учета погрешности, вызванной возмущающим моментом. После измерения информационных сигналов о положении ротора двухстепенного гироскопа, работающего в режиме гиротахометра, снимают эти сигналы после отключения обратной связи и работе прибора в режиме свободного гйроскопа. Определение азимута производят по изложенной в описании формуле, 1 ил,Ьа ния, путем измерения погрешностей гироопределителя, вызванных наличием возмущающего момента.Укаэанная цель достигается порядком измерения информационных сигналов о положении ротора двухстепенного гироскопа в обратной вязи гиротахометра, разрывом обратной связи измерения информационнь 1 х сигналов положения ротора свободного двухстепенного гироскопа.Сущность изобретения заключается в измерении информационных сигналов положения ротора гиротахометра, разрыв обратной связи гиротахометра, измерения информацйонных сигналов о положении ротора свободного двухстепенного гироскопа.1 акое конструкторское решение позволяет измерить погрешность, вызванную возмущающим моментом, как установившийся.угол поворота ротора двухстепенного гироскопа и учитывать эту погрешность при определении азимута в режиме гиротахометра.Использование свободйого двухстепенного гироскопа и гиротахометра в способах азимутального ориентирования известно;Однако, в предлагаемом способе известные способы используются в совокупности определенных порядком действий во времени и наличием действия разрыва обратной связи гиротахометра, проявляющихся в положительном эффекте - повышение точности определения азимутального направления,Проведенный патентный поиск показал отсутствие способа с предназначенной совокупностью признаков,На чертеже изображена функционально-кинематическая схема выполнения способа.Для реализации предлагаемого способа прИменяются общеизвестные устройства: двухстепенной гироскоп 1, жестко установленный на площадке 2, которая горизонтирована, гироскоп выполнен с датчиком момента 3 и угла 4, охвачен обратной связью с усилителем обратной связи 5, в цепи обратной связи, для ее разрыва, включена кнопка 6, для производства вычислений и преобразования измеренных сигналов в цепи обратной связи и с датчиком угла 4, датчик угла соединен с вычисли-. тельным устройством 7.На фиг.1 введены следующие системы координат:О Ей - географическая, где ось ОЕ направлена на восток. Ой - на север, О - по вертикали;ОХ 1 У 1 Е - система координат Резаля для гироскопа, работающего в режиме гиротахометра, где ОХ 1 - выходная ось гиротахометра, ОУ 1 - ось чувствительности гиротахометра, 071 - ось собс венного вращения;ОХ 2 У 222 - система координат Реэаля свободного двухстепенного гироскопа, где .ОХ 2 - выходная ось, ОУ 2 - ось чувствительности, 022 - ось собственного вращения;Оф у У - система координат, связанная с основанием гироскопа,Положение ротора гироскопа относительно систем координат определяется углами:А - азимут площадки 2, угол между системами координат географической О Ей и связанной с основанием гироскопа Офир в плоскости ОЕй;д - угол невертикальности выходной оси, определяемый между системами координат О ЕИ и О у р в плоскости О.Е;ф 1 - угол положения ротора гироскопа ,в режиме гиротахометра, определяемый между системами координат Обад ри ОХУ 1 Е 1. в плоскости Од р, 35 Д - угол отсчета от оси О р т.е. пройденный путь ротора свободного гироскопапосле обрыва обратной связи;Рз-угол положения ротора свободного5. гироскопа, определяемый между системамикоординат 0 ду и ОХ 2 У 222 в плоскостиОр.Составляющие векторы угловой скорости вращения Земли направлены: по оси"0 О - вертикальная составляющая в, по осиОй - горизонтальная. составляющая ю,Конструкцию гироскопа считаем абсолютно жесткой, причем площадка 2 высокоточно горизонтирована и неподвижна15 относительно горизонта.Тогда уравнение движения свободногодвухстепенного гироскопа будет;В,Вз+Рз+на 4 з =рв+ниъд+вв (1)Для гиротахометра уравнение движения будет:В,В +. К ф + Н (- а, д + В 8 Ь Д ++ф 1 Вг СО 8 А) =ф 1 К+,иь(2)где К - коэффициент обратной связи для25 гиротахометра;Н - кинетический момент гироскопа,В - момент инерции гиромотора относительно выходной оси;Гф 1, 1 Д- момент сил вязкого трения;30 Рв - возмущающий момент,В установившемся режиме уравнениябудут определятьсяА Н-" -(3)К =На зйд+НР 1 осоэд-(4)Угол фз можно представить так:Д=д - ф. Тогда иэ уравнения (4) рв определится;40 (А-Д) в Н = и (5)Подставляя уравнение (5) в уравнение(4) получим выражение для определенияазимута с одним йеизвестным А,,81 ф К. = Н в эп А + Н д ф а(6)45 соз А - (А-Ъ Ф)вг НДля реализации способа производитсяизмерение положения ротора гироскопа вобратной связи гиротахометра, которое определяется выражением (4), далее, воздей 50 ствуя на кнопку 6; производится разрывобратной связи и гироскоп переходит в режим измерения сигнала свободного гироскопа.Так как ив незначительно меняется в55 одном запуске гироскопа, чем от запуска кзапуску, азимут определяется решениемуравнения.Р ф К = Н в 81 п А + Н ф 1 ф всов д-(А -Д ф)иН, Лисин аз 643 Тираж: ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям и11 Э 035, Москва, Ж, Раушская наб., 4 Лт СССР инат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 1 Производственно-и ский. Использование предлагаемого способа позволяет значительно повысить точность определений азимутальн ого положения стабилизированной относительно горизонта площадки с помощью двухстепенного гироскопа за счет измерения возмущающего момента,формула изобретения Способ определения азимута, основан. ный на измерении информационных сигналов о положении ротора двухстепенного гироскопа, работающего в режиме гиротахометра, от л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности путем учета погрешности, вызванной возмущающим моментом, дополнительно измеряют информационные сигналы о положении ро 6. йг - горизонтальная составляющая угловой скорости вращения Земли;К - коэффициент обратной связи;10 . р 1 - установившееся значение информационного сигнала о положении ротора гироскопа в режиме гиротахометраотносительно оси отсчета;Д+ - установившееся значение инфор 15 мационного сигнала о положении роторасвободного гироскопа относительно оси отсчета.