Гирокомпас

1797690 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5)5 6 01 С 19 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) г.д САНИЕ ИЗОБРЕТ К ПАТЕ Н настраиваемым гироскопом, установленным на платформе в кардановом подвесе, М 7 два акселерометра и. датчик угла поворота технический институт им, . наружной рамки, ось которой вертикальна, Октябрьской социалисти- соединены через счетно-решающее устройство с датчиками момента гироскопа. Аксе.А.Дедок, Л,М.Рыжков и лерометр, ось чувствительности которогопараллельна главной оси гироскопа, соединен со счетно-решающим устройством чеидр,Техническиеустрой- рез апериодический фильтр. Другой я, М,: Транспорт, 1988, с, акселерометр,. асьчувствительности которогоперпендикулярйа оси первого и также лежит в горизонтальной плоскости, соедиотносится к точному ма- . нен со счетно-решающий устройством чеименно к гирокомпасам. рез квазиконсервативное звено.- повышение точности вь пхоглненное в виде последовательно сое- З уменьшения системати-диненйых измерителя частотыкачки и делити при регулярной барто- теля напряжения " с регулируемым компасе с .динамйческикозффициентом передачи,1 з.п. ф-лы, 2 ил, (Фф. гирокомпаса путемческой погрешносвой .качке В гира Изобретение относится к морскому приборостроению и.может использоваться как. основное средство курсоуказания морскихподвижных обьектов.Цель изобретения - .повышение точности гирокомпаса путем снижения систематической погрешности при бортовой качке,Указанная цель достигается тем, что вгирокомпас, состоящий из динамически на- страиваемого гироскопа с двумя датчиками моментов и двумя датчиками угла, расположенного нэ платформе с двухосным кардановым подвесом, стабилизированным относительно осей вращения с помощью двух усилителей и датчиковмоментов по сигналам соответствугощих датчиков углов гироскопа, причем выходы датчиков углов. соединены со входами усилителей, а выходы последних - со входами датчиков моментов, расположенных в цапфах подвеса платформы, а также двух акселерометрав, расположенных взаимно перпендикулярно на йлатформе, .причем ось цувствичтельности .первого параллельна главной:оси гироскопа, и апериодического фильтра, вхгод кото- О рого соединен с выходом первого: С) . акселерометра,а выход фильтра соединен со входом счвтно-решающего устройства,выходы которого соединены сдатчиками моментов гироскопа, вкорпуса йрибора и датчика угла курса: введено квазикогнсервативное звено, вход которого соединен с выходом второго акселерометра, а выход - со входом счетно-решаащего устройства. Для повышения устойчивости работы квазиконсервэтивного звена последнее выполнено в виде последовательно соединенных измерителя частоты качки и делителя напряжеимеет вид точной Функцией 50 55 ния с регулируемым коэффициентом передачи, причем вход измерителя частоты соединен с выходом второго акселерометра, выход измерителя частоты качки связан со входом делителя, а выход делителя связан со входом счетно-решающего устройства,На фиг.1 дана схема. предлагаемОго гирокомпаса, на фиг.2 - пример выполнения квазиконсервативного звена,Гирокомпас (фиг. 1) содержит динамически настраиваемый гироскоп 1 с датчиками моментов 2,3 и датчиками 4,5, йзмеряющими Отклонение ротора гироскопа относительно его корпуса. Гироскоп расположен на платформе б с двухосным кардановым подвесом, стабилизированным усилителями 7,8 и датчиками моментов 9,10, расположенными в цапфах подвеса платформы, по сигналам соответствующих датчиков углов гироскопа. На платформе размещены два акселерометра 11,12, являющиеся датчиками наклонов платформы относительно двух взаимно перпендикулярных горизонтальных осей. Первый.акселерометр связан с апериодйческим фильтром 13, а второй - с квазиконсервативным звеном 14, которое состоит из последовательно соединенных измерителя частоты качки 15 и делителя напряжейия 16. Последний связан со счетно- решающим устройством 17, в которое поступает информация о скорости объекта, его широте места и текущем курсе, На корпусе прибора 18 расположен датчик угла 19, подвижная часть которого связана с вертикальной осью вращения карданова подвеса и является указателем меридиана,Гирокомпас работает следующим образом.При отклонении оси гироскопа от меридиана на какой-то угол а у гироскопа 1, первоначально установленного на горизон.- тальную платформу 6, ось кинетического момента начинает отклойяться от горизонтальной плоскости со скоростью Осоз узап а. Принаклоне оси кинетического момента. гироскопа относительно, горизонтальной платформы вознйкает сигнал датчика угла 5, который, усиливаясь по уровню усилителя 7, поступает на датчик момента 9, Последний разворачивает платформу до тех пор, пока не исчезает угловое рассогласование между осью гироскопа и платФормой. В результате платформа отслеживает наклон гироскопа относительно своей оси вращения, а сигнал первого акселерометра 11, ограничиваясь по величине фильтром 13, поступает на счетно-решающее устройство 15, где формируются сигналы управления датчиков моментов 2 и 3. Последние создают прецессионное движение гироскопа по азимуту, направленноек меридиану, а по высоте - к плоскости горизонта, Широтная и скоростная коррекция5 формируется счетно-решающим устройством по информации о скорости объекта ч,его широте р и курсе К, Так, азимутальнаякоррекция создает прецессию со скоростьюЧ10 Ози р + - зи Кщ р, где й - радиус Земли.Горизонтальная коррекция создает прецессию со скоростью - соз К. ВозникающееЧйугловое рассогласование между осью гиро-.15 скопа и кардановым подвесом платформыустраняется датчиками моментов 9,10 посигналам датчиков углов гироскопа 4,5 иусилителей 7,8, Таким образом, вертикальная следящая рама карданова подвеса от 20 слеживает за движением оси гироскопа вазимуте и является указателем меридиана,а датчик угла 19 является датчиком курса.Для компенсации систематической погрешности прибора, вызванной двухосной25 схемой подвеса платформы и наклонамиобъекта вокруг своей продольной оси, всчетно-решающем устройстве Формируются корректирующие моменты по сигналамвторого акселерометра 12, являющегосяЗО датчиком этих наклонов. Сигнал акселерометра 12 поступает на квазиконсервативноезвено 14, которое не изменяет фазу, колебаний чувствительного элемента акселерометра и устраняет до инструментальныхЗ 5 погрешностей звена 14 систематическуюдевиацию гирокомпаса,3 вено 14 может быть выполнено, например, как показано на фиг,2 - на базе узкопо.- лосного Фильтра с Фиксированной частотой40 настройки, передаточная функция которого 2 фЬ(р) ., т= ,1+Тр Т 2 2"5 и двух апериодических фильтров с передаЮд(р) =,Т = Вс,1 1+ТрКваэиконсервативное звено получается в результате последовательного соедине ния двух апериодичесКих фильтров 1 и 2 с узкополосным фильтром 3; При использовании некоторых операционных усилителей может возникнуть возбуждение узкополосного фильтра. Для его устранения в схему необходимо внести соответствующие стабилизирующие цепочки.Для обеспечения устойчивой работы кваэиконсервативного звена последнее реализуется с помощью измерителя частоты качки и делителя напряжения (фиг,1). Сигнал акселерометра 12 поступает на измеритель частоты 15, с выхода которого сигнал, пропорциональный величине частоты, поступает на делитель напряжения 16, который с точностью до инструментальных погрешностей измерителя и делителя без изменения фазы колебаний уменьшает систематическую девиацию гирокомпаса.Формула изобретения 1. Гирокомпас, содержащий корпус с установленным на платформе в двухосном кардановом подвесе динамически настраиваемым гироскопом с датчиками моментов и углов, датчики моментов, установленные в цапфах подвеса платформы, датчики наклона платформы относительно двух взаимно перпендикулярных горизонтальных осей, выполненные в виде двух акселерометров, и датчик угла, установленный на вертикальной оси карданова подвесэ, причем датчики угла гироскопа через усилители соединены с датчиками моментов, установленными в цапфах повеса платформы, а акселерометры и датчик угла, установленный на верти" кальной оси карданова подвеса, - через счетно-решающее устройство с датчиками момента гироскопа, причем в цепи. соеди няющей акселерометр, ось чувствительности которого параллельна главной оси гироскопа, со счетно-решающим устройством, установлен апериодический фильтр, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с 10 целью повышения точности путем снижения систематической погрешности при бортовой качке, он снабжен квазиконсервативным звеном, вход которого соединен с выходом второго акселерометра, а выход - 15 со счетно-решающим устройством,2,Гирокомпас по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что квазиконсервативное звено выполнено в виде последовательно соединен ных измерителя частоты качки и делителянапряжения с регулируемым коэффициентом передачи, причем вход измерителя частоты соединен с выходом второго акселерометра, а выход делителя соединен 25 со счетно-решающим устройством.1797690 С, С гЗаказ 66 ТиражПодписноеИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж; Раушская наб 4/5 мбинат "Петен лХагарина, 101 ройзводственно-издательск