Способ определения направления меридиана на подвижном объекте

Союз Советски Сощналнстнческн Республик(51)М. Хл. С 01 С 19/38 с присоединением заявки М Государственный комитет СССР о делам изобретений и открытий(72) Автор изобретения В,В.Серегин Ленинградский институт точной механики и оптики(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ МЕРИДИАНА НА ПОДВИЖНОМ ОБЪЕКТЕИзобретение относится к навигации и может быть использовано при автономном определении направления меридиана на подвижных объектах, перемещающихся по поверхности Земли,Известны немагнитные способы определения направления меридиана, основанные на использованиигоризонтальной составляющей вектора угловой скорости вращения Земли для создания направляющего момента, обеспечивающего колебательное движение оси гироскопа относительно плоскости меридиана, При введении демпфирования колебаний ось гироскопа уста навливается в плоскости меридиана, При реализации такого способа с помощью трехстепенного гироскопа осуществляется измерение угла поворота плоскости горизонта в инерциальном пространстве 1) и 2) .Момент сил сопротивления, действующий на гироскОп относительно вертикальной оси подвеса, вызывает появление погрешности в определении направления меридиана, Введение демпфирования не позволяет реализовать принцип инвариантности при измерении горизонтальной составляющей угловой скорости вращения Земли, что приводит 1 О к дополнительным погрешностям придвижении с линейными ускорениями объекта, на котором осуществляется определение направления меридиана,Известен способ определения направления меридиана, в котором положение горизонтальной составляющей.угловой скорости вращения Земли (темсамым положение плоскости меридиана,в которой расположена эта составляющая) определяется по экстремальномузначению угла отклонения двухстепенного гироскопа при развороте его вокруг вертикальной оси. При этом двухстепенной гироскоп используется какизмеритель угловой скорости поворотаплоскости горизонта в инерциальномпространстве,.а его входная (измерительная) ось должна находиться в плоскости горизонта (вектор кинетическогомомента направлен вертикально) 31 .Однако известные способы определения направления меридиана при ихиспользовании на объектах, перемещающихся по поверхности Земли, обладаютследующим недостатком: появляетсяскоростная гогрешность. Это объясняется тем, что при перемещении объекта по поверхности Земли появляетсяцополнительная угловая скорость враще ния плоскости горизонта в инерциэльном пространстве, которая суммируется с горизонтальной составляющей уг-"ловой скорости Вращения Земли. ЕслиОбъРкт имеет составляющую скорост 11перемещения, направленную по меридиану северную составляющую скорости),то су 1 марией вектор угловой скоростиВращения плОскОсти Горизонта не будетлежать в плоскости меридиана и соста=.Вит с ней угол радиус Земли,.уГлОВая скорость врэщеЗемли,широта местсПолОкения ОбъектаСОСтЭН 7 ЯЮШИЕ СКОРО"ти днижения объекта, не-.правеннье по мер-.диа НУ И ПаРаЛЛЕЛИ СООТНРТСТВЕННОТак как Гироскоп реагирует на эб - солютную угловую скорость, то при движении Об". екта буДет Опрецелено Награвление не плоскости меридиана, а плоскости; проходящей через с 1. - марный вектор у."лоной скорости врэ" щениЯ плоскости ГоризОнта, Этс н ПО;." водит к появлению скоростной пс:.-Рею чости,равной .углуоВ связи с этим при примен 1 ении Бянестньх способов требуются ДО 107 е тельнне Операции по Вычислению скоРостной погрешности за счет испсль - зования информации 0 ироте -:. Ок-"- рости Движения Объекта котЗва; В-,.1 рабатывается другими измерителя 1,.и и ПО компенсации еР 3 и змепе ни(1, з и":., чении курса объекта, При зом:;:см.;ен. сация Осуществляется с некОторой пОГреностью из-За погРещностей, содер" жааихся в используемой, ин(1 ормации Кроме того, эти операции усложняю. способ определения напранления Меги: диана, удорожэют его и требуют до полнительньж расходов в зкс 17 уатэ ции вЦелью изобретения является исключение влияния еверной составляющей линейной скорости движения объекта на определение направления меридиана и, как следствие,. поньщение точнссти определения направления меридианэ.на ПОДЬижном объекте.Это достиГается ем чтО п 0 прд"- лагаемому способу определения направ-: ления меридиана, включающему операцию измерения горизонтальной составляющей уГ 70 ВОЙ скОРОсти вращения Земли с по"- мощью измерителя абсолютной углоной скорости, предварительно Ориентируют входную ось этого измерителя В вертикальной плоскости, гроходящей 4 е- рез Вектор линейной скорости движения объекта, Причем входная ось из.:,Эри: эля Ос ОЯИНО удерживается Вэтой Плао;Ос.и а НЕ НРЭЩЭЕТСЯ"КР(гВер икальной Оси как н кзВРстнях спОсобах,При указанной ориентации входнойоси измерителя угловой скорости сосЭн П (ОЯ чГ 1 евой; ОРО, ТИ Н ЭЩЕНИЯ: ь 10 С : О С т: ГОР И Зонта О бС 7 С Ь т Е Н 3 Э Япереещением Объекта и ПОИ Эхиос тиЗему 1 будет лежать В плоскости и р"пендикулярной измерительной Оси Яре=ОбоазонэтелЯ и слеЦОнэтРльнО не бу"- дет иметь 1 рОекции на зту Ось,П-едлагаемий способ поясняетсячертежом, на котором изображена плоскОсть ГОризонта с расположенны 4 И Вней полуденной линией 01) от пересечения с плОскостью меридиана и ли 11.1 Ей 1 (1/) ОТ ПЕРЕСЭЧЕНИЯ С 770 СКОСТЬЮпзрного веот кала, Здесь Ке пок эз ань 1БЕК ТОРЬ 1 (О И Й И ЗМСРЯ С 1 ЫХ Г,103 ЬР:,:ГП 0 й С";ОООСТИ НРЭ 1 РННЯ ПЛОпк ТИГпрч:ОН Э В 1(НЕРЦИ 17 ппод. ПРО ТРп пс ЭЕ3 при осуществлении предг:агаемого спс-:собэ могут быть использованы двух-:п ПЕННОЙ -"Ч ОСКОП Од бГЭющнй Н ОЕ -;1 ме гиротэхсетра яэзерньй гирэскопНл,".1 1 "1 ГОКОПЬЧРСКО( УС" ЭОЙСТВО . З КГ.,:,льную Ось необхДии 0 э( 10 лотитьн плОскссти Горизонта к с дОстэ-точной ТОчностью удерживать В ней(,112 ъект ДвижетсЯ поОнер-.но .:и З лкИ сйНОй СКОРОСТ :,Ю 11 р П 1 п 1 р ПЕЧНО.,1 сЛЕго величина не зависит ст линеЯой скорости Движения Объек э и 011 ие 1 е - ляется без скоростной попрев эти,р,Составитив Б, Дел ек торский Техред НКовалева Корректор И.ИУс Редактор Л.Гох каз 1020 В,/ 801ного коений иРаушска ира тве бре одписное ЦНИИПИ Госуд по делам 113035, Москва, СССРтнйд, откр я на- 3 илиал ППП Патент, г,ужгород, ул,Проектная,4 Использование предлагаемого способа определения направления мериуЛ- ана на подвижном объекте обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимушества: определение направления меридиана на под- .,- вижном объекте беэ скоростной погрешности, а следовательно, с большей точностью, что весьма важно для современных судов, кораблей и других подвижных объектов; исключается необходимость применения операций вычислеО ния и компенсации скоростной погрешности,что упрощает и удешевляет определение направления меридиана; отпадает необходимость в использовании информации а величине скорости дви жения объекта, в результате чего способ становится более автономньи,Все это позволяет повысить точность определения направления меридиана и снизить расходы, связанные с 2 п решением этой задачи, на подвижном объекте. формула и зобретенияСпособ определения направлениямеридиана на подвижном объектЕ, заключающийся в измерении направления горизонтальной составляющей вектора угловой скорости вращения. Земли гироскопическим измерителем абсолютной угло"вой скорости, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения его точности, входную ось измерителя ориентируют и удерживают в вертикальнойплоскости, проходящей через векторлинейной скорости движения объекта.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельствоУ 173429, кл, С 01 С 19/38, 1961прототип),2 Под ред,Пельпора Д,С. Гироскопические системы, часть 11 Гироскопические приборы и системы, ,Высшаяшколаг Яс 19713. Патент Англии Р 1,332019,кл С 1 С, 1973,