Инерциальный системы навигации

Инерциальный системы навигации

Инерциальные совокупности не нуждаются во внешних источниках информации (наземные станции, маяки, радиолокационные ориентиры и т. п.) Сами совокупности кроме этого не излучают никакой энергии. Помимо этого, им не мешают никакие помехи. Исходя из этого они являются самые автономными совокупностями.

Составляющими частями инерциальных совокупностей являются такие прекрасно узнаваемые устройства, как акселерометры, гироскопы, следящие приводы, вычислительно-решающие устройства. Но в условиях громадных перепадов температур, ударов, значительных ускорений и вибраций применение этих совокупностей в целях навигации произошло только тогда, в то время, когда техника сумела обеспечить высочайшую точность их регулирования и изготовления, и, следовательно, сохранения ими заданных параметров.

Принцип действия. Механическая энергия всех частей и тел, составляющих самолет, в полете непрерывно изменяется в зависимости от трансформаций режима полета, действий окружающей среды и т. п. Определяя особым прибором трансформации механической ^энергии, преобразуя их и регистрируя, возможно вычислить скорость перемещения самолета и пройденный им путь.

Измерители ускорений именуются акселерометрами. Несложным акселерометром есть груз с массой т, подвешенной на пружинах. В случае если таковой измеритель поместить на тележку, а к его грузу прикрепить движок потенциометра, укрепленного на данной же тележке, то при неподвижной тележке движок будет без движений находиться в разности потенциалов и середине потенциометра наблюдаться не будет.

В случае если применить к тележке силу F, она начнет двигаться и груз т получает ускорение, в следствии чего он начнет смещаться относительно платформы (потенциометра) , пока сила не уравновесится растяжением и сжатием пружин.

Разумеется, что величина смещения груза (и движка потенциометра) будет пропорциональна силе F и, следовательно, ускорению и показавшейся разности потенциалов, символ которой зависит от направления ускорения.

В случае если в момент приложения силы скорость тележки была равна нулю, то, зная ускорение (по акселерометру), возможно вычислить скорость, купленную тележкой через некое время, и пройденный ею за это время путь. Для этого пользуются интегрированием.

Ускорение есть приращением скорости в единицу времени:

В случае если проинтегрировать ускорение В первую очередь перемещения до момента, то возьмём скорость сейчас.

А интегрируя скорость, возьмём расстояние, пройденное тележкой за это время:

Поместив на ту же тележку (либо самолет) второй измеритель ускорения с грузиком, перемещающимся не по направлению перемещения, а перпендикулярно ему, легко замерить ускорение, действующее на тело в боковом направлении.

По этому ускорению подобно вычисляют и боковое уклонение тела (самолета).

Так, возможно в ортодромической совокупности координат с началом в месте взлета самолета указать его место довольно ЛЗП. Для этого нужно электрически связать парами интеграторов продольный и боковой акселерометры с индикатором пройденного пути, по которому возможно в любую секунду отсчитать величину пути с момента старта и линейное уклонение от заданного направления перемещения.

Акселерометры. В инерциальных совокупностях по большей части употребляются линейные акселерометры, предназначенные для измерения действующих на тело линейных ускорений, т. е. действий лишь тех сил, каковые направлены на протяжении измерительной оси прибора. Воздействие несложного из таких акселерометров основано на измерении перемещения упруго подвешенной массы.

Трудности в разработке новых акселерометров для целей самолетовождения связаны с диапазоном ускорений (отношения большого и минимального ускорений). Это отношение должно быть порядка 100 000.

У акселерометра с упруго подвешенной массой при таком отношении большого и минимального измеряемых ускорений при малого ускорения на работу прибора будут оказывать вредное влияние силы трения, а при громадных ускорениях появятся неточности за счет гистерезиса и зоны нечувствительности упругой подвески. В случае если кроме того территория нечувствительности образовывает 0,001 д, неточность в счислении пути за час полета достигнет величины до 70 км.

Одним из ответов этого вопроса есть использование «электрической пружины». Это устройство основано на перемещении в соленоиде массы стержня акселерометра. При перемещении самолета с ускорением на вход усилителя подается ток определенного напряжения, что по окончании усиления пропорционально выходной величины тока усилителя подается на соленоид для борьбы с перемещением массы.

По окончании начального ускорения при перемещении массы в обратном направлении появляется восстанавливающий ток кроме этого обратного направления. Так, каждое перемещение массы возможно измерять напряжением на входе в усилитель либо силой восстанавливающего тока, поступающего в соленоид.

Акселерометры аналогичного типа удовлетворяют собственной чувствительностью, которую возможно увеличивать практически во всем диапазоне работы.

Множество аналогичных устройств отличается одно от другого только видом кинематической связи с корпусом летательного аппарата.

Гиростабилизированная платформа. Для удержания платформы с акселерометром либо с блоком акселерометров в горизонтальной плоскости употребляется свойство свободного гироскопа сохранять положение оси собственного ротора неизменным в инерциальном пространстве (относительно звезд).

Свободным именуется гироскоп с тремя степенями свободы, не подвергающийся действию никаких моментов внешних сил, включая силы трения. Центр тяжести для того чтобы гироскопа обязан совпадать с точкой пересечения осей карданного подвеса.

Базой устройства гиростабилизированной платформы есть принцип силовой гироскопической стабилизации. При силовой стабилизации гироскопический момент компенсирует вредный внешний момент, т. е. есть разгружающим лишь , пока происходит разгрузочный момент и прецессия двигателя (имеется в виду, что на всех трех осях гироскопа установлены разгрузочные двигатели) не достиг нужной величины.

В будущем ось гироскопа разгружается уже за счет момента, создаваемого двигателем, а не за счет гироскопического момента. Момент двигателя возможно сделать большим.

Стабилизированная платформа, так, воплощает в себе идею гироскопа с невращающимся ротором, что, но, сохраняет неизменным положение оси ротора довольно инерциального пространства. Все это позволяет применять силовую гироскопическую платформу для стабилизации в горизонтальной плоскости аппаратуры инерциальной навигации, ряда и радиолокационных антенн вторых устройств.

Ссыдки по теме:

  • Радиотехническая совокупность ТАКАН
  • Совокупности ВРМ-5 и «КОНСОЛ» 1
  • Дальномерные радиотехнические совокупности навигации
  • Совокупность дальней навигации Сайтак (ЛОРАН-С)
  • Инерциальный совокупности навигации
  • Поплавковые интегрирующие гироскопы
  • Курсо-глиссадные совокупности
  • Бортовая аппаратура КУРС-МП-1
  • Бортовая совокупность БСУ-ЗП
  • Навигационный вычислитель
  • Навигационный рассчетчик НРК-2
  • Самолетные радиолокаторы
  • Бортовой радиолокатор «ГРОЗА»
  • Радиотехнические совокупности ближней навигации

Инерциальная навигация

Увлекательные записи:

Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны: