Индукционный компас

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 395716 Союз СоветскииСоциалистическихРеспублик Зависимое от авт. свидетельстваМ, Кл. б 01 с 21/08 Заявлено 23 Х 111.1971 ( 1693144/40-23) с присоединением заявкиГпсударстввнныР комитвСовета Министров СССР ,по делам изобретенийи открытий3 ПриоритетОпубликовано 28,П 11.1973. Бюллетень35Дата опубликования описания 11.1.1974 УДК 538.74(088.8) Авторыизобретения М. П. Цветков, А. А. Одинцов, К. А. Барицкий, И. Т. Бойко и Р. И. ОдинцоваЗаявитель ИНДУКЦИОННЫЙ КОМПАС Изобретение относится к навигационным приборам и предназначено для определения магнитного, курса подвижного объекта и магнитной широты (наклонения).Известен индукционный компас, чувствительный элемент которого состоит из трех взаимно перпендикулярных феррозондов, по электрическим сигналам которых производится в блоке обработки информации построение с помощью расшифровывающих следящих систем, углов магнитного курса объекта и магнитной широты места его нахождения. Однако такие индукционные компасы имеют большую погрешность определения магнитного курса в области высоких широт (больших углов магнитного наклонения). Это объясняется малым значением горизонтальной составляющей магнитного поля Земли в области высоких широт, что приводит к сильному влиянию различного ряда помех при выработке магнитного курса объекта с помощью решающей следящей системы, строящей полный вектор горизонтальной составляющей магнитного поля Земли по двум его проекциям на горизонтальные продольные и поперечные оси подвижного объекта, на котором установлен индукционный компас.Цель изобретения - повышение точности определения магнитного курса в области высоких широт применительно к малоподвижным объектам, например, дрейфующим льдинам.Это достигается тем, что индукционный дат чик, состоящий из чувствительного элемента,содержащего три взаимно перпвндикулярных зонда, установленных на стабилизированной в плоскости горизонта площадке, и двух расшифровывающих следящих систем, выполняю О щих построение углов магнитного курса объекта и магнитной широты его местонахождения, снабжают дополнительным блоком зенитных координат полного вектора магнитного поля Земли, выполненного на двух решаю щих следящих системах, вырабатывающихугол между вертикалью места и плоскостью, проходящей через вектор напряженности магнитного поля Земли и горизонтальную поперечную ось объекта, и угол между вектором 20 магнитного поля Земли и продольной вертикальной плоскостью. Выработка этих двух углов производится следящими системами непосредственно по сигналам зондов чувствительного элемента. Эти углы могут быть вырабо таны (в предположении высокой точностистабилизации в плоскости горизонта площадки с зондами) с высокой точностью, поскольку вертикальная составляющая магнитного поля Земли, участвующая в их выработке, не 30 является малой. Далее этп углы используют5 1 о 15 го 25 зо 35 4 О 45 50 55 60 65 Блок курса и широты 15 содержит решающую следящую систему построения магнитной щироты, состоящую из СКВТ 1 б, усилителя 17 и двигателя 18, и решающую следящую систему построения магнитного курса, состоящую из СКВТ 19, усилителя 20 и,двигателя 21,для выработки по ним углов магнитного о са и магнитной широты.Поскольку в этом случае слабые сигналызондов оказываются замененными сигналамивыходных ВТ следящих систем блока зенитных координат, точность гыработки магнпо -ного курса объекта может быть повышена.В условиях малоподвижного объекта высокая точность стабилизации площадки с зондами в плоскости горизонта может быть получена сравнительно просто, например, с помощьюфизического маятника с использованием поплавкового подвеса для разгрузки опор.На фиг. 1 схематически изображена характеристика положения вектора напряженностимагнитного поля Земли относительно земнойсистемы координат; на фиг. 2 - функциональная схема индукционного компаса.Как видно из геометрического чертежа(фиг. 1), положение вектора напряженностиземного магнитного поля Т относительно земных осей ОЦ 125 (ось 0 направлена на север,ось От 1 - ,по вертикали места, ось О - на восток) как обычно определяется углом р -магнитной широтой, а относительно системыкоординат объекта или дрейфующей льдиныОХохоА (ось Х, - продольная ось объекта,о - поперечная ось объекта, а ось Уо - вертикаль места) определяется еще и углом курса К.Можно, как видно из фиг. 1, положениевектора напряженности магнитного поля Земли определять относительно вертикали углами а и Р, Угол а отсчитывается в продольнойплоскости объекта и расположен между вертикалью места и плоскостью, проходящей через вектор магнитного поля Т Земли и горизонтальную поперечную ось Ео объекта, УголР является утлом между вектором напряженности магнитного поля Земли и продольнойвертикальной плоскостью объекта. Зонды связаны со стабилизированной системой координат и направлены вдоль осей Хо, Уо, Уо, Индукционный компас состоит из трех блоков,чувствительного элемента, блока зенитных координат и блока курса и широты,Чувствительный элемент 1 состоит из взаимно перпендикулярных индукционных зондов2, 3, 4, размещенных на стабилизированнойв горизонте с помощью маятника площадке 5.Блок зенитных координат б включает решающую следящую систему угла а, состоящу 1 ю изсинусно-,косинусного вращающегося трансформатора (СКВТ) 7, усилителя 8, двигателя9 и датчика 10, и решающую систему угла Р,состоящую из СКВТ 11, усилителя 12, двигателя 13 и датчика 14. Принцип работы индукционного компаса заключается в следующем,Электрические сигналы, пропорциональные гроекциям вектора напряженности земного магнитного поля на вертикальную ось Уо и одну из горизонтальных осей Хо, снимаемые с зондов 2 и 3, подают на статорпые обмотки СКВТ 7, По двум проекциям вертикальной и горизонтальной составляющим вектора Т и с помощью усилителя 8 и двигателя 9 производится определение угла а и построение суммарного вектора Т 1 в продольной плоскости объекта. Угол Р получается с помощью решающей следящей системы, состоящей из СКВТ 11, усилителя 12 и двигателя 18, причем на СКВТ 11 поступает электрический сигнал с зонда 4, пропорциональный проекции вектора Т на ось Ло, и с роторной обмоткой СКВТ 7, пропорциональный вектору Т,.По известным углам а и Р с помощью СКВТ, кинематически связанных с решающими следящими системами а и Р, можно получить напряжения, пропорциональные проекциям вектора земного магнитного поля, но в гораздо большем электрическом масштабе с минимальной квадратурной составляющей, используя для этой цели датчики СКВТ 10 и 14.Магнитный курс объекта получается с помощью решающей системы, состоящей из СКВТ 19, усилителя 20 и двигателя 21. На статорные обмотки СКВТ 19 поступают напряжения, пропорциональные горизонтальным продольной и поперечной составляющим вектора магнитного поля.Магнитная широта ср получается с помощью решающей следящей системы (состоящей из СКВТ 1 б, усилителя 17 и двигателя 18). На статоры СКВТ 1 б поступают сигналы, пропорциональные вертикальной составляющей магнитного поля Земли и результирующему вектору на горизонтальную составляющую магнитного поля Земли. Для съема углов магнитного курса и широты на осях соответствующих решающих следящих систем установлены лазутчики угла СКВТ 22 и 23 и отсчетные юпкалы,Предмет изобретенияИндукционный компас, содержащий чувствительный элемент, выполненный в виде трех взаимно перпендикулярных феррозондов, стабилизированных относительно плоскости горизонта, и решающие следящие системы построения курса и магнитной широты, отличаюиийся тем, что, с целью повышения точности определения магнитного курса в области высоких широт, в него введен блок зенитных координат, вырабатывающий по сигналам феррозондов два угла, характеризующих положе.ние вектора напряженности земного магнит395716Уо ного поля относительно земной вертикали и выполненный на двух решающих следящих системах, причем его входы соединены с феррозен-амп, а выходы - со входами рещающих следящих систем построения курса и магнитной широты,395716 остааптель И. КолчиТехред Т. Курилко Ред Пиичу ипография, пр. Сапунова, 2 Заказ 3520/12ЦНИИП Изад.925осударственного комитетапо делам изобретений иМосква, Ж, Раушская Тираж 75овета Минткрытийаб., д. 45 орректор О. Тю Подписюеров СССР