Способ определения поправки курса двухрежимного одногироскопного курсоуказателя

/ ОПИСАНК ПАТЕНТУ БРЕТЕ соуказателя, оуказателя и и, обеспечиовившегося стояния, по- чают режим оментом по пропорциоди като ра гогиро куриро курсе времене установого сожки вклюяющим мроскопа,гналу иноазимутаой оси О оиэводят оскопа в ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Изделие ГКУ, Инструкция по эксплуатации КИ), 150.020-05 ИЭ. п,3.3,4,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОПРАВКИ КУРСА ДВУХРЕЖИМНОГО ОДНОГИРОСКОПНОГО КУРСОУКАЗАТЕЛЯ(57) Изобретение относится к области нави гационного приборостроения и может бытьиспользовано для определения поправкикурса двухрежимных одногироскопных кур, соуказателей, в частности, гироаэимутком, пасов и гироазимутгоризонткомпасов. , Целью изобретения является повышение точности определения поправки курса двух- режимного одногироскоп ного курсоукаэаИзобретение относится к области при-боростроения и может быть использовано для определения поправки курса двухрежимных одногироскопных курсоукаэателей,Целью изобретения является повышение точности определения постоянной пои равки курса двухрежимного гирокурсоуказателя при одновременном со-кращении времени ее определения,Указанная цель достигается тем, что в способе определения постоянной поправки6 теля при одновременном сокращении времени ее определения. Предложенный способ определения поправки курса двухрежимного одногираскопного курсоуказателя включает запуск курсоуказателя и выдержку его в течение вреМени, обеспечивающего достижение установившегося электрического и теплового состояния, включение режима гироаэимута с управляющим моментом по вертикальной оси подвеса гироскопа, пропорциональным отклонению главной оси гироскопа от горизонта, ориентирование .главной оси гироскопа в произвольной последовательности . на восток и на запад, фиксирование в каждой из этих ориентаций, установившихся значений отклонений главной оси гироскопа от горизонта и определение постоянной поправки курса как арксинуса частного от деления суммы измеренных показаний индикатора горизонта на разность этих показаний,курса двухрежимного включающем запуск г выдержку его в течени вающего достижени электрического и тепл сле укаэанной выдер гироаэимута с управл вертикальной оси ги нальным выходному си ризонта. В режиме гир ориентирование главн(4) произвольной последовательности на Восток и на Запад,В каждой иэ двух указанных ориентаций измеряют установившееся значение выходного сигнала индикатора горизонта и определяют постоянную поправку курса как арксинус частичного от деления суммы измеренных показаний индикатора горизонта на разность этих показаний, взятых в том порядке, в котором производилось ориентирование главной оси гироскопа.Теоретическое обоснование предлагаемого способа определения постоянной поправки курса двухрежимного гирокурсоуказателя состоит в следующем,Придание гирокурсоуказателю свойства избирательности к направлению истинного(географического) меридиана в режиме гирокомпаса и свойства сохранять заданное аэимутальное направление в режиме гироазимута достигается соответствующим формированием моментов управления. В режиме гирокомпаса по показаниям индикатора горизонта (акселерометра) 3 формируются одновременно маятниковый Кф и демпфирующий Кф моменты, прикладываемые соответственно по горизонтальной и по вертикальной осям гироскопа, что придает ему свойства гирокомпаса, В режиме гироазимута по показаниям индикатора горизонта подают момент Кф только на вертикальную ось, горизонтируя гироскоп. В обоих режимах по данным о широте места и скорости движения объекта относительно Земли формируют также моменты широтной и скоростной коррекции. Уравнения движения гироазимуткомпа. са на неподвижном основании в предположении, что угол поворота оси гироскопа в азимуте неограничен, а угол В возвышения оси гироскопа над плоскостью горизонта мал, можно представить в виде; Н (Р + Осоз р зп а)=коРР + М койп + М (1) -Н( а+ Озп 1 р - ф Осоз рсоза) = К 4+ М коРР + М. комп + М (2) где а, р - углы отклонения оси гироскопа от меридиана в горизонтальной плоскости и от плоскости горизонта соответственно;Н - собственный кинетический момент гироскопа,О - скорость вращения Земли;р - широта места: Мх Рр моменты коРРекции навертикальной и на горизонтальной осях гироскопа соответственно;М" , Мх"- моменты компенсации 5 постоянных составляющих вредных моментов на вертикальной и на горизонтальной осях гироскопа соответственно;Мх, Мг - вредные моменты на вертикальной и на горизонтальной осях гироско- "0 па соответственно.Наличие вредных моментов в осях подвеса гироскопа приводит к инструментальным погрешностям определения географического меридиана в режиме гиро компаса и погрешностям хранения азимутального направления в режиме гироаэимута. Постоянную составляющую вредных моментов на горизонтальной оси гироскопа компенсируют моментом Мх в ре жиме гироазимута, устраняя видимый азимутальный уход,. отличающийся от вертикальной составляющей скорости вращения Земли Оз и р, После этого моментом широтной коррекции Мх"Рр компенсируют вертикальную составляющую скорости вращения Земли, устраняя видимый азимутальный уход полностью. Влияние постоянной составляющей вредных моментов по верти- кальной оси гироскопа на погрешность определения географического меридиана в режиме гирокомпаса выражается известнойформулой в малых углах; или в конечных углах40 45 где да - погрешность определения нап равления географического меридиана;М - постоянная составляющая нескомпенсированных вредных моментов на вертикальной оси гироскопа.Поэтому постоянную составляющуювредных моментов на вертикальной оси гироскопа - основной источник инструментальных погрешностей в режиме гирокомпаса устраняют по измерениям по стоянной поправки - разности между положением равновесия в режиме гирокомпаса и направлением географического меридиана.В режиме гироазимута постоянная составляющая нескомпенсированного вред1838760 ного момента на вертикальной оси гироскопа приводит к появлению пропорционального его величине дополнительного вклада , в установившееся показание индикатора го- . ризонта, При произвольной ориентации ги- Б раскопа в азимуте в установившемся положении из уравнения (1) следует равен- ство Рассмотрим пример конкретного вы полнения способа.Гироазимуткомпас в режиме гирокомпаса приходил в компасный меридиан. Затем в режиме гироаэимута осуществлялось ориентирование оси гироскопа на Восток за 15 время 4 минПосредством цифрового вольтметра измерялось установившееся показание индикатора горизонта в течение 46 мин. Затем осуществлялось ориентирование гироскопа на Запад за время 8 мин.20 Посредством цифрового вольтметра измерялось установившееся показание индикатора горизонта в течение 68 мин, Далее определялась постоянная поправка курса гироаэимуткомпаса в режиме гирокомпаса 25 по формуле (8). Направление истинного меридиана определялось как сумма компасного меридиана и постоянной поправки в данном пуске. Эксперименты проводились с двумя гироскопами. Между пусками про изводилась компенсация постоянной поправки дополнительным током датчика момента гироскопа, Во всех пусках корпус гироазимуткомпаса сохранял неизменную ориентацию относительно неподвижного 35 основания.По результатам экспериментов ус 1 ановлена высокая эффективность предлагаемого способа. Время определения постоянной поправки составило от 23 до 24 мин.40 Время определения постоянной поправки серийного гироазимуткомпаса "Вега-М" ВаО. 115.001 ТУ с использованием предлагаемого способа удалось сократить с 12 часов до 40.мин,45 В обоих случаях погрешность определения постоянной поправки курсоуказателя при реализации предлагаемого способа была меньше цены деления шкалы курса 0,1 градуса.50 Использование предлагаемого способаопределения постоянной поправки курса двухрежимного гирокурсоуказателя позво. ляет по сравнению с прототипом резкоуменьшить время определения поправки (в 55 20 и бОлее раз), увеличить точность определения поправки. При конкретном выполнении способа погрешность определения постоянной поправки была меньше цены деления шкалы курса. При использовании файв(6 Воии оси гироскопа 1) при ориен сток (курс 270) НО феф = +08 ции оси гироскопа на 2) при орие,пад (курс 90) О ссб -По янная выражметрич результата оправка моний (4), (7),еская функц К 84 = - НО соз рз 1 па+Мр, (5)или гдето - угол подьема кинетического момента гироскопа над плоскостью горизонта в установйвщемся положении;К - крутизна момента горизонтальной коррекции.В предлагаемом способе определения постоянной поправки для исключения требований по точному определению угла а; измерение установившегося показания индикатора горизонта Р производят при ори-. ентации оси гироскопа приблизительно на Восток (курс 270 градусов) или приблизительно на Запад(курс 90 градусов). В этом случае погрешность азимутальной ориентации гироскопа или ее изменения в процессе работы даже в единицы градусов не приводят к заметному нарушению баланса членов в выражении (3) (соз 90 = 1,0000; соз 89 =0,9998; сов 88 =0,9994 ит.д,). Использование любой другой аэимутальной ориентации потребовало бы точной привязки гироскопа к направлениюгеографического меридиана, В предлагаемом способе проводят измерения установившихся показаний .индикатора горизонта в двух ориентациях гироскопа в произвольной последовательности: Кг,(8)м этих измерений постожет быть определена иэ 8), как обратная тригоноия (арксинус) частного от деления суммы установившихся показанийиндикатора горизонта в восточной и в западной ориентациях на их разность в том жепорядке Ла = агавп е - -(9)Де 4 Рю1838760 Формула изобретения Способ определения поправки курсадвухрежим ного одногироскопного курсоуСоставитель Г,ПодовТех ред М.Моргентал Корректор Л. Пилипенко Редактор Заказ 2923 Тираж. ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина. 101 предлагаемого способа отпадает .надобность в использовании внешних удаленных ориентиров, в высокоточном определении их истинных пеленгов, исключается зависимость возможности определения постоянной поправки от погодных условий.Предлагаемый способ с равным успехом можно применять как в условиях завода-изготовителя, так и на объекте.Применение предлагаемого способа позволяет по сравнению с прототипом существенно повысить инструментальную точность гирокурсоуказателя, особенно при плавании в высоких широтах,казателя, включающий запуск курсоукаэаеля и выдержку его в течение времени точностной готовности, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определе ния поправки присокращении времени ееопределения, после укаэанной выдержки дополнительно в режиме гироаэимута формируют управляющий момент по вертикальной оси гироскопа, пропорциональ йой отклонению главной оси гироскопа отгоризонта; ориентируют главную ось гироскопа на Восток и на Запад, Фиксируют в каждой из этих ориентаций установившуюся величину отклонения главной оси ги роскопа от горизонта .и определяютпоправку курса как арксинус частного от деления суммы величий указанных отклонений на их разность,