Магнитно-инерциальный измеритель

соединены с входами сумматора 18, выход которого соединен с первым входом первого умножителя 22, выходыканалов измерения ускорений измерителей 4 - 1 и 4 " 2, являющиеся выходами интеграторов 16-1 и 16-2,соединены с первыми Входами соответственно умножителей 26 и 27,выходыкоторых соединены с входами алгебраического сумматора 19Выходы каналов измерения составляющих индукции магнитного поля, являющиеся выходами Фильтров 14-1 и14-2, соединены с первым и вторымвходами соответственно умножителей24, 25 и с вторыми выходами соответственно умножителей 26 и 27,Выходы умножителей 24 и 25 соединены со входами сумматора 20, выходкоторого соединен с вторым Входомумножителя 28,первый вход которогосоединен с выходом умножителя 29.Выход задатчика постоянного напряжения 35 и умножителя 28 соединены ссоответствующими входами алгебраического сумматора 21выход которогосоединен с входом интегратора 34,выход которого соединен с вторымивходами умножите.пей 22 и 23, а также с обоими входами умножите.пя 29Выход сумматора 19 соединен с первым. входом умножителя 23. Выход умножителя 22 через первый интегратор30 соединен с входом интегратора 31,чВыхОд которого яВляется Выходом ОднОЙиз прямоугольных координат местоположения измерителя . Выход умножителя23 через интегратор 32 соединенвходом интегратора 33, выход которого40является выходом другой прямоугольной координаты измерителя.Основной и дополнительный измерители 4-1 и 4-2 установлены на стабилизируемой в плоскости горизонта45платформе так, что оси их чувствительности взаимно перпендикулярны.Иагнитно-инерциальный измерительработает следующим образом,Ось чувствительности у основного измерителя 4-1 направлена, в об 50щем случае, под не которым у глом Ык направлению на северный магнитныйполюс Земли (Фиг.3). В силу взаимнойперпендикулярности осей измерителей4-1 и 4-2, ось Х дополнительного из 55мерителя 4-2 образует угол М, с линией, указывающей направление ВостокЗапад,Работа каждого из измерителей 4-1 и 4-2 происходит в полном соответствии с работой основного изобретения по а,с. 11 131955. В результате на выходах фильтров 14-1 и 14-2 Формируются сигналы, пропорциональные проекциям вектора магнитного поля В на оси чувствительности измерителей 4-1 и 4-2 соответственно У(В) и Б(В). При перемещении измерителя с ускорениеи а на Выходах интеграторов 16-1 и 16-2 формируются сигналы, пропорциональные проекциям вектора а на оси измерителей 4-1 и 4-2, соотВетственно ц(ах) и 0(а) . При этом на выходах апериодических фильтров 15-1 и 15-2 формируются сигналы, пропорциональные Вха и Ва, соответственно У(Ва ) и П(Ва).Все перечисленные выше сигналы используются в элементах 18-35 магнитно-инерциального измерителя для вычисления составляющих ускорения измерителя по осям Север -йг и Восток- Запад и. в дальнейшем - для определения координат местоположения измерителя относительно исходной точки в системе координат Север-ЮГ, Восток- Запад. Это осуществляется в измерителе следующим образом .Связь выходных сигналов измерите" лей 4-1 и 4-2 с Вектором магнитного поля Земли В и ускорением а описывается следующей системой уравнений В =. -В яхпМ В =: В соя(6 а =: асовр + а я.пса 1 =. -ахя 1.п+ а сов бс, где а а - ускорения измеряемые изме)рителЯми1 и 4 29 а а - северная и восточная сос-, с о тавляющие ускорения магнитно-инерциального измерителя В В - составляющие индукции магкнитного поля Земли, измеряемъе измерите.пями 4-1 и 4-2. Тригонометрические Функции угла Ы определяются следуоцими соотношениями ВЬ = ------ ; (г) Ву3 )ВФ + ВхВхсов Ыг гв+ вУчитывая соотношения (2), уравнения для составляющих ускорения системы (1) можно представить в виде Я -(га, = (ав, -ав)(вх+в )г -еяа = (ав + а в) (вх +в)Решение системы (3) осуществляетсяв процессе работы блоков 18-35,При этом умножители 24, 25 и сумматор 20 формируют сигнал 11 гв, пропорциональный вг+ в,Задатчик 35, сумматор 21, умножители 28, 29 и интегратор 3 е Формируют на выходе интегратора 3 сиг 2 г -/гнаб, пропорциональный (Вх + В)Происходит это следуюцим образом.Выходное напряжение блока интегратора 3 Уописывается следующимиура внениями: Тэ 4, 2 е ЗФ )Т 4- период интегрированияВПодставляя последние два уравнения системы (е) в первое, имеем; 1 г(7), д личин Таким образом, соотношеназывает пропорциональностьд и (Ве+ В ) г,Если 0 и 11 дсе имеют одинаковые знаки, что легко реализуется, т.к.04.= сапами (напряжение задатчика), а О " В + В величина знакопостогянная, то уравйение (5) имеет устойчивую точку, для которой 6 = О. Из этого следует, что в процессе ра.боты рассматриваемых. блоков напряже, ние 04 устанавливается на значении, определяемом следующим соотношением: В силу этого сумматор 18 и залатчик 35 формируют сигнал 1 г, пропорциональной величине ас, а улеожители2 Ь, 27, 23 и сумматор 19 - сигнал 0 ,пропорциональны а 1, Сигналы, пропорциональные а и а, преобразуются всинверторах соответственно 30, 31 и32,33 путем двукратного интегрирова - 10 ния по времени.В силу этого выходное напряжениеинвертора 31 - Бпропорциональносмещению Х измерителя по линии насСеверг, а выходное напряжение ин вертора 33 - Упропорционально смещению измерителя от исходного состояния по пинии Восток-Запад. Формула изобретения20Иагнитно-инерциальный измерительпо а.с. 1 137955, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей путем одновременного измерения индукции магнитного поля и координат местоположения измерителя, снабжен аналогичным дополнительным преобразовательным блоком, возбуждаемым от 30 генератора и Фазоврацателя основного.с осью чувствительности, направленной перпендикулярно оси основного магнитно-инерциального измерителя, восприниеающим элементом, модулятоЗ 5 ром, четырьмя дополнительными алгебраическими сумматорами, восемью дополнительными умножителями, пятью дополнительными интеграторами и задатчиком постоянного напряжения, при чем основной и дополнительный воспринимающие элементы установлены на платформе, стабилизируемой в плоскости горизонта, выходы апериодических фильтров каналов измерения уско рений каждогоиз преобразовательныхблоков соединены с входами первого дополнительного сумматора, выход которого соединен с первым входом первого дополнительного умножителя, вы ходы каналов измерения ускорений основного и дополнительного преобразовательных блоков соединены с первыми входами соответственно второго и третьего дополнительных умножителей, 55 выходы которых соединены с входамивторого дополнительного алгебраического сумматора, выходы каналов измерения составляющих индукции магнитного пбля основного и дополнительно 168820830 20 го преобразовательных блоков соединены с первым и вторым входами соответственно четвертого и пятого дополнительных умножителей и с вторыми входами соответственно второгои третьего дополнительных умножителей, выходы четвертого и пятого дополнительных умножителей соединеныс входами третьего дополнительногосумматора, выход которого соединенс вторым входом седьмого дополнитель"ного умножителя, а его первый входсоединен с выходом восьмого дополнительного умножителя; выход задатчикапостоянного напряжения и седьмогодополнительного умножителя соединенс соответствующими входами четвертого дополнительного алгебраическогосумматора, выход которого соединен с входом пятого дополнительного интегратора, а его выход подключен квторым входам первого и второго умножителей и к обоим входам восьмогодополнительного умножителя, выходвторого дополнительного сумматорасоединен с первым входом второго дополнительного умножителя, выход первого дополнительного умножителя че.рез первый дополнительный интеграторсоединен с входом второго дополнительного интегратора, выход которогосоединен с первым выходом устройства,выход второго дополнительного умножителя через третий дополнительный интегратор соединен с входом четвертого дополнительного интегратора, выход которого соединен с вторым выходом устройства.1688208 Составитель В. ВеличкинРедактор Е. Зубиетова Техред А,Кравчук Корре амборская при ГКНТ СССР изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород,агарина, 10 Заказ 3707 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям 113035, Москва, Ж, Раушская н