RU2166733C1 - Self-orienting gyroscopic course and roll indication system - Google Patents

Self-orienting gyroscopic course and roll indication system Download PDF

Info

Publication number
RU2166733C1
RU2166733C1 RU99118323/28A RU99118323A RU2166733C1 RU 2166733 C1 RU2166733 C1 RU 2166733C1 RU 99118323/28 A RU99118323/28 A RU 99118323/28A RU 99118323 A RU99118323 A RU 99118323A RU 2166733 C1 RU2166733 C1 RU 2166733C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
sensor
relay
gyroscopic
sensors
Prior art date
Application number
RU99118323/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.В. Савельев
А.В. Заморский
В.В. Королев
В.И. Медведев
Original Assignee
Государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал" filed Critical Государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал"
Priority to RU99118323/28A priority Critical patent/RU2166733C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2166733C1 publication Critical patent/RU2166733C1/en

Links

Landscapes

  • Navigation (AREA)

Abstract

FIELD: designing and manufacture of devices for stabilization, navigation and topographical survey of surface equipment units. SUBSTANCE: proposed system includes azimuth and horizontal units with gimbal mount, gyroscopic sensitive elements, attitude sensors, torque generators, amplifiers, dynamically adjustable gyroscopes, control unit, information conversion and processing unit and timing mechanism. Control unit is provided with two threshold units, OR circuit, two relays; first normally-closed contact of first relay is connected with output of switchgear and second normally- closed contact of first relay is connected with input of torque generator of sensitive element of azimuth unit; input of winding of first relay is connected with first normally-open contact of second relay and second contact of second relay is connected with output of digital unit. Inputs of OR circuit are connected with outputs of threshold unit. Inputs of first threshold unit are connected with output of first torque generator of sensitive element of horizontal unit and inputs of second threshold unit are connected with output of second torque generator. EFFECT: enhanced accuracy of determination of azimuth. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при разработке и изготовлении приборов для стабилизации, навигации и топопривязки объектов наземной техники. The invention relates to the field of measuring equipment and can be used in the development and manufacture of devices for stabilization, navigation and topographic location of ground equipment.

Известна система самоориентирующаяся гироскопическая курсокреноуказания [1] , которая представляет собой курсовую гироскопическую систему на базе гироскопических чувствительных элементов, работающая в режиме выработки сигналов об изменении (приращении) углов курса (режим удержания заданного азимутального направления или гироазимута), крена и тангажа объекта во время его движения и стоянки и в режиме определения азимута (режим самоориентирования или гирокомпаса) во время стоянки объекта. A known system of self-orienting gyroscopic heading and roll indication [1], which is a course gyroscopic system based on gyroscopic sensing elements, operating in the mode of generating signals about changes (increments) in course angles (hold mode for a given azimuthal direction or gyroazimuth), roll and pitch of the object during movement and parking and in the azimuth determination mode (self-orientation or gyrocompass mode) while the object is stationary.

В качестве прототипа использована система самоориентирующаяся гироскопическая курсокреноуказания [1]. As a prototype, a system of self-orienting gyroscopic headcount indications was used [1].

Система состоит из азимутального блока и горизонтального блока (конструктивно образуют единый гироблок), управляющего устройства, блока преобразования и обработки информации и временного механизма. The system consists of an azimuthal block and a horizontal block (they form a single gyro block), a control device, a block for converting and processing information, and a temporary mechanism.

За счет работы горизонтального блока ось внутренней рамы карданова подвеса удерживается по направлению вертикали места. Due to the operation of the horizontal block, the axis of the inner frame of the cardan suspension is held in the vertical direction of the place.

За счет работы управляющего устройства и азимутального блока вектор кинетического момента гироскопического чувствительного элемента азимутального блока удерживается в плоскости горизонта в фиксированном направлении (в режиме гироазимута) или в направлении меридиана (в режиме гирокомпаса). При этом с датчиков угла курса, крена, тангажа снимается информация об изменениях курсового угла, углов поперечного и продольного наклона объекта соответственно. Due to the operation of the control device and the azimuthal block, the vector of the kinetic moment of the gyroscopic sensing element of the azimuthal block is held in the horizontal plane in a fixed direction (in the gyro azimuth mode) or in the direction of the meridian (in the gyrocompass mode). At the same time, information on changes in the heading angle, roll, pitch is removed information about changes in the heading angle, the angles of the transverse and longitudinal tilt of the object, respectively.

Временной механизм управляет режимами работы блока преобразования и обработки информации, в который поступает информация с датчиков угла курса, крена, тангажа. Недостаток системы самоориентирующейся гироскопической курсокреноуказания [1] заключается в сравнительно низкой точности определения азимута заданного направления при колебаниях корпуса объекта, вызванных действием на объект внешних возмущений (ветровые нагрузки, перемещение экипажа по объекту, работа двигателя и др.). The temporary mechanism controls the operating modes of the conversion and information processing unit, which receives information from the angle sensors, roll, pitch. The disadvantage of the system of self-orienting gyroscopic heading [1] is the relatively low accuracy of determining the azimuth of a given direction during fluctuations of the object’s body caused by the action of external disturbances on the object (wind loads, crew moving around the object, engine operation, etc.).

Изобретение направлено на повышение точности определения начального азимута заданного направления за счет уменьшения погрешности от действия на объект внешних возмущений. The invention is aimed at improving the accuracy of determining the initial azimuth of a given direction by reducing the error from the action of external disturbances on the object.

Это достигается тем, что в управляющее устройство самоориентирующейся гироскопической системы курсокреноуказания, содержащей азимутальный блок, состоящий из внутренней рамы карданова подвеса с датчиком угла курса, датчиком стабилизирующего момента, усилителя стабилизации и гироскопического чувствительного элемента, по ортогональным измерительным осям которого установлены датчики угла и датчики момента, причем первая измерительная ось гироскопического чувствительного элемента совпадает с осью внутренней рамы карданова подвеса, а выход датчика угла, установленного на первой измерительной оси гироскопического чувствительного элемента, связан с входом усилителя стабилизации, выход которого связан с датчиком стабилизирующего момента, горизонтальный блок, состоящий из карданова подвеса с датчиками угла тангажа и крена, датчиками стабилизирующего момента, датчиками наклона и гироскопического чувствительного элемента, по ортогональным измерительным осям которого установлены датчики угла и датчики момента, управляющее устройство, включающее усилитель привода в меридиан, коммутирующее устройство, датчик широтной поправки и два ограничителя, блок преобразования и обработки информации и временной механизм для управления режимами работы блока преобразования и обработки информации с датчиков угла курса, крена и тангажа, выход усилителя привода в меридиан соединен с первым контактом коммутирующего устройства, выход датчика угла, установленного на второй измерительной оси гироскопического чувствительного элемента азимутального блока, связан через усилитель привода в меридиан, ограничители и второй контакт коммутирующего устройства с соответствующим датчиком момента гироскопического чувствительного элемента азимутального блока, введены два пороговых устройства, схема ИЛИ, два реле, при этом первый нормально замкнутый контакт первого реле связан с выходом первого контакта коммутирующего устройства, а второй нормально замкнутый контакт первого реле связан с входом датчика момента гироскопического чувствительного элемента азимутального блока, вход обмотки первого реле связан с первым нормально разомкнутым контактом второго реле, а второй контакт второго реле связан с выходом схемы ИЛИ, вход обмотки второго реле связан с выходом временного механизма, входы схемы ИЛИ связаны с выходами пороговых устройств, входы первого порогового устройства связаны с выходом первого датчика момента гироскопического чувствительного элемента горизонтального блока, а входы второго порогового устройства связаны с выходом второго датчика момента гироскопического чувствительного элемента горизонтального блока. This is achieved by the fact that, in the control device of the self-orienting gyroscopic heading indicating system, which contains an azimuth block consisting of an internal frame of the cardan suspension with a heading angle sensor, a stabilizing moment sensor, a stabilization amplifier and a gyroscopic sensing element, angle sensors and moment sensors are installed along its orthogonal measuring axes moreover, the first measuring axis of the gyroscopic sensing element coincides with the axis of the inner frame of the cardan suspension, and the output of the angle sensor mounted on the first measuring axis of the gyroscopic sensor is connected to the input of the stabilization amplifier, the output of which is connected to the stabilizing moment sensor, a horizontal unit consisting of a cardan suspension with pitch and roll angle sensors, stabilizing moment sensors, tilt sensors and gyroscopic sensitive element, along the orthogonal measuring axes of which are installed angle sensors and torque sensors, a control device including a drive amplifier in m a meridian, a switching device, a latitudinal correction sensor and two limiters, an information conversion and processing unit and a time mechanism for controlling the operating modes of the information conversion and processing unit from the heading, roll and pitch sensors, the output of the drive amplifier in the meridian is connected to the first contact of the switching device, the output of the angle sensor mounted on the second measuring axis of the gyroscopic sensing element of the azimuth block is connected through the drive amplifier to the meridian, limiters and second contact of the switching device with the corresponding moment sensor of the gyroscopic sensing element of the azimuth block, two threshold devices, an OR circuit, two relays are introduced, while the first normally closed contact of the first relay is connected to the output of the first contact of the switching device, and the second normally closed contact of the first relay is connected to the input of the moment sensor of the gyroscopic sensing element of the azimuth block, the input of the winding of the first relay is connected to the first normally open contact of the second relay, and the second contact of the second relay is connected to the output of the OR circuit, the input of the winding of the second relay is connected to the output of the temporary mechanism, the inputs of the OR circuit are connected to the outputs of the threshold devices, the inputs of the first threshold device are connected to the output of the first moment sensor of the gyroscopic sensing element of the horizontal unit, and the inputs the second threshold device is associated with the output of the second moment sensor of the gyroscopic sensing element of the horizontal unit.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется с помощью чертежа (фиг. 1), на котором представлена схема предлагаемой самоориентирующейся гироскопической системы курсокреноуказания. The essence of the invention is illustrated using the drawing (Fig. 1), which shows a diagram of the proposed self-orienting gyroscopic heading system.

Самоориентирующаяся гироскопическая система курсокреноуказания состоит из азимутального блока, горизонтального блока, управляющего устройства, блока преобразования и обработки информации и временного механизма. The self-orienting gyroscopic heading and pointing gyro system consists of an azimuth block, a horizontal block, a control device, an information conversion and processing unit, and a temporary mechanism.

Азимутальный блок представляет собой внутреннюю раму 1 карданова подвеса, на которой установлены датчик угла курса 2, датчик стабилизирующего момента 3 и гироскопический чувствительный элемент 4, в котором датчики угла 5, 6 и датчики момента 7, 8 установлены по ортогональным измерительным осям гироскопического чувствительного элемента 4. При этом одна ось гироскопического чувствительного элемента 4 совпадает с осью внутренней рамы карданова 1 подвеса. Азимутальный блок включает в себя также усилитель стабилизации 9. The azimuthal block is an internal frame 1 of the gimbal, on which a heading angle sensor 2, a stabilizing moment sensor 3 and a gyroscopic sensor 4 are installed, in which angle sensors 5, 6 and torque sensors 7, 8 are installed along the orthogonal measuring axes of the gyroscopic sensor 4 . In this case, one axis of the gyroscopic sensing element 4 coincides with the axis of the inner frame of the gimbal 1 of the suspension. The azimuth block also includes a stabilization amplifier 9.

Горизонтальный блок представляет собой среднюю 10 и наружную 11 рамы карданова подвеса. На средней раме 10 установлены датчик угла тангажа 12, датчик стабилизирующего момента 13, датчики наклона 14, 15 и гироскопический чувствительный элемент 16. На наружной раме 11 установлен датчик угла крена 17 и датчик стабилизирующего момента 18. У гироскопического чувствительного элемента 16 по ортогональным измерительным осям установлены датчики угла 19, 20 и датчики момента 21, 22. The horizontal unit is the middle 10 and the outer 11 of the gimbal frame. A pitch angle sensor 12, a stabilizing moment sensor 13, tilt sensors 14, 15 and a gyroscopic sensing element 16 are installed on the middle frame 10. A roll angle sensor 17 and a stabilizing moment sensor 18 are installed on the outer frame 11. The gyroscopic sensing element 16 has orthogonal measuring axes angle sensors 19, 20 and torque sensors 21, 22 are installed.

Управляющее устройство состоит из усилителя привода в меридиан 23, двух ограничителей 24, 25, коммутирующего устройства (на рисунке не показано) с первым К1 и вторым К2 контактами, датчика широтной поправки 26, двух пороговых устройств (например, сдвоенных компараторов) 27,28, двух реле 29, 30 и схемы ИЛИ 31. The control device consists of a drive amplifier in the Meridian 23, two limiters 24, 25, a switching device (not shown in the figure) with the first K1 and second K2 contacts, a latitudinal correction sensor 26, two threshold devices (for example, dual comparators) 27.28, two relays 29, 30 and OR circuit 31.

Временной механизм 32 управляет режимами работы блока преобразования и обработки информации 33, в который поступает информация с датчиков угла курса 2, крена 17, тангажа 12. The temporary mechanism 32 controls the operating modes of the conversion and information processing unit 33, which receives information from the angle sensors 2, bank 17, pitch 12.

Датчики наклона 14, 15, усилители 34, 35, датчики момента 21, 22 и ограничители 36,37 определяют характеристики цепей горизонтальной коррекции. Tilt sensors 14, 15, amplifiers 34, 35, torque sensors 21, 22 and limiters 36.37 determine the characteristics of the horizontal correction circuits.

Самоориентирующаяся гироскопическая система курсокреноуказания работает следующим образом. A self-orienting gyroscopic system of heading and censorship works as follows.

За счет работы горизонтального блока оси X2-X2 и Z2-Z2 гироскопического чувствительного элемента 16 горизонтального блока удерживаются в плоскости горизонта, а ось Z1-Z1 гироскопического чувствительного элемента 4 азимутального блока удерживается в направлении местной вертикали. При этом сигналы об углах наклона объекта снимаются с датчика угла крена 17 и датчика угла тангажа 12.Due to the operation of the horizontal block, the X 2 -X 2 and Z 2 -Z 2 axes of the gyroscopic sensor 16 of the horizontal block are held in the horizontal plane, and the Z 1 -Z 1 axis of the gyroscopic sensor 4 of the azimuth block is held in the local vertical direction. In this case, the signals about the tilt angles of the object are removed from the roll angle sensor 17 and the pitch angle sensor 12.

В режиме удержания заданного азимутального направления (режим гироазимута при стоянке и при движении объекта) первый контакт К1 коммутирующего устройства разомкнут, а второй контакт К2 замкнут. Для удержания вектора кинетического момента H1 гироскопического чувствительного элемента 4 в плоскости горизонта используется горизонтальная коррекция: сигнал с датчика угла 5, пропорциональный углу отклонения вектора кинетического момента H1 от плоскости горизонта, через усилитель 23, ограничитель 24 и контакт К2 поступает на датчик момента 8, который устраняет указанное отклонение. In the holding mode of the specified azimuthal direction (gyro azimuth mode when the vehicle is stationary and during movement), the first contact K1 of the switching device is open, and the second contact K2 is closed. To hold the vector of kinetic moment H1 of the gyroscopic sensing element 4 in the horizon plane, horizontal correction is used: the signal from the angle sensor 5, proportional to the angle of deviation of the vector of kinetic moment H1 from the plane of the horizon, is transmitted through amplifier 23, the limiter 24, and contact K2 to the moment sensor 8, which eliminates the indicated deviation.

Азимутальная коррекция используется для устранения отклонения внутренней рамы 1 карданова подвеса относительно оси Z1-Z1. Сигнал с датчика угла 6, пропорциональный углу отклонения, через усилитель стабилизации 9 поступает на датчик стабилизирующего момента 3, который устраняет указанное отклонение.Azimuthal correction is used to eliminate the deviation of the inner frame 1 of the cardan suspension relative to the axis Z 1 -Z 1 . The signal from the angle sensor 6, proportional to the deviation angle, through the stabilization amplifier 9 is supplied to the stabilizing moment sensor 3, which eliminates the specified deviation.

Сигнал о курсе объекта снимается с датчика угла курса 2, затем преобразуется и по сигналу с временного механизма 32 обрабатывается в блоке преобразования и обработки информации 33. The signal about the object’s course is taken from the heading angle sensor 2, then it is converted and processed by the signal from the temporary mechanism 32 in the information conversion and processing unit 33.

В режиме самоориентирования (в режиме гирокомпаса при стоянке объекта) первый контакт К1 коммутирующего устройства замкнут, а второй контакт К2 разомкнут. В цепь горизонтальной коррекции датчик угла 5 - усилитель 23 - ограничитель 24 - датчик момента 8 подключается ограничитель 25, при этом крутизна горизонтальной коррекции уменьшается и вектор кинетического момента H1 гироскопического чувствительного элемента 4 отклоняется от плоскости горизонта под действием горизонтальной составляющей угловой скорости вращения Земли на угол β, пропорциональный синусу угла а между плоскостью меридиана и плоскостью, содержащей вектор кинетического момента H1 гироскопического чувствительного элемента 4 и вектор вертикальной составляющей угловой скорости вращения Земли. Сигнал с датчика угла 5, пропорциональный углу β, через усилитель привода в меридиан 23 и первый контакт К1 коммутирующего устройства поступает на датчик момента 7 гироскопического чувствительного элемента 4. Под действием указанного момента вектор кинетического момента H1 гироскопического чувствительного элемента 4 стремится совместиться с плоскостью меридиана и после окончания переходного процесса устанавливается в направлении на Север. При этом с датчика угла курса 2 снимается сигнал о курсовом угле объекта, который преобразуется и по сигналу с временного механизма 32 проходит обработку в блоке преобразования и обработки информации 33, после чего представляет информацию об истинном азимуте объекта. In the self-orientation mode (in the gyrocompass mode when the object is stationary), the first contact K1 of the switching device is closed, and the second contact K2 is open. An angle sensor 5 — an amplifier 23 — a limiter 24 — a torque sensor 8 is connected to the horizontal correction circuit; a limiter 25 is connected, while the horizontal correction slope decreases and the kinetic moment vector H1 of the gyroscopic sensor 4 deviates from the horizontal plane under the influence of the horizontal component of the angular velocity of the Earth’s rotation by an angle β proportional to the sine of the angle a between the meridian plane and the plane containing the kinetic moment vector H1 of the gyroscopic sensing element 4 and Torr vertical component of the Earth's angular velocity. The signal from the angle sensor 5, proportional to the angle β, is transmitted through the drive amplifier to the meridian 23 and the first contact K1 of the switching device to the moment sensor 7 of the gyroscopic sensor 4. Under the action of this moment, the kinetic moment vector H1 of the gyroscopic sensor 4 tends to coincide with the meridian plane and after the end of the transition process is set in the direction of the North. In this case, the signal about the heading angle of the object is removed from the heading angle sensor 2, which is converted and processed by the signal from the temporary mechanism 32 in the information conversion and processing unit 33, after which it presents information about the true azimuth of the object.

Действие на объект внешних возмущений приводит к колебаниям корпуса системы. Появившиеся при этом на датчиках наклона 14, 15 сигналы, пройдя через усилители коррекции 34, 35, поступают на датчики момента 21, 22 гироскопического чувствительного элемента 16. Это приводит к увеличению сигналов на датчиках моментов 21, 22 гироскопического чувствительного элемента 16. Под действием указанного момента вектор кинетического момента Н2 гироскопического чувствительного элемента 16 отклоняется от направления местной вертикали. The action of external disturbances on the object leads to oscillations of the system case. The signals that appeared on the tilt sensors 14, 15, passing through the correction amplifiers 34, 35, are fed to the torque sensors 21, 22 of the gyroscopic sensor 16. This leads to an increase in the signals on the torque sensors 21, 22 of the gyroscopic sensor 16. moment vector of the kinetic moment H2 of the gyroscopic sensing element 16 deviates from the direction of the local vertical.

Сигналы с датчиков углов 19, 20, пропорциональные углам отклонения вектора кинетического момента Н2 гироскопического чувствительного элемента 16 от направления местной вертикали, через усилители стабилизации (на рисунке не показаны) поступают на датчики стабилизирующего момента 13, 18, которые устраняют указанное отклонение. The signals from the angle sensors 19, 20, proportional to the angles of deviation of the kinetic moment vector H2 of the gyroscopic sensing element 16 from the direction of the local vertical, are fed through stabilization amplifiers (not shown) to the stabilizing moment sensors 13, 18, which eliminate this deviation.

Если сигнал на выходе датчика момента 21 или 22 (или на обоих одновременно) гироскопического чувствительного элемента 16 превысит определенное значение, величина которого может регулироваться соответствующим ограничителем 36 или 37, на выходе соответствующего сдвоенного компаратора 27 или 28 появляется сигнал, который открывает схему ИЛИ 31. В результате на выходе схемы ИЛИ 31 появляется сигнал. If the signal at the output of the torque sensor 21 or 22 (or both at the same time) of the gyroscopic sensing element 16 exceeds a certain value, the value of which can be controlled by the corresponding limiter 36 or 37, a signal appears at the output of the corresponding dual comparator 27 or 28, which opens the OR circuit 31. As a result, a signal appears at the output of the OR circuit 31.

В определенный момент времени с временного механизма 32 на обмотку реле 30 поступает сигнал, замыкающий контакт К3 реле 30, и на обмотку реле 29 с выхода схемы ИЛИ 31 поступает сигнал, размыкающий контакт К4 реле 29. Происходит отключение датчика момента 7 гироскопического чувствительного элемента 4 от усилителя привода в меридиан 23. В результате, вектор кинетического момента H1 гироскопического чувствительного элемента 4 не отклоняется от плоскости меридиана под действием сигнала, вызванного действием на объект внешних возмущений и превышающего допустимое значение. At a certain point in time from the temporary mechanism 32, a signal closes the contact K3 of the relay 30 and a contact closes the contact K4 of the relay 29 to the winding of the relay 29 from the output of the OR circuit 31. A moment sensor 7 of the gyroscopic sensing element 4 is disconnected from drive amplifier in the meridian 23. As a result, the vector of the kinetic moment H1 of the gyroscopic sensing element 4 does not deviate from the plane of the meridian under the action of a signal caused by the action of external perturbations on the object and exceeding permissible value.

В результате, погрешность определения азимута заданного направления уменьшается. As a result, the error in determining the azimuth of a given direction is reduced.

В случае, когда сигналы на выходе датчиков момента 21 и 22 гироскопического чувствительного элемента 16 ниже установленного значения, контакт К4 реле 29 замкнут. In the case when the signals at the output of the torque sensors 21 and 22 of the gyroscopic sensing element 16 are lower than the set value, contact K4 of the relay 29 is closed.

В качестве гироскопических чувствительных элементов как азимутального блока, так и горизонтального блока, могут быть использованы динамически настраиваемые гироскопы, например, типа ГВК (гироскоп с внутренним карданом) или модуляционные гироскопы и другие. При этом допускается использование в одной системе гироскопических чувствительных элементов различного типа, например, в азимутальном блоке - модуляционного гироскопа, а в горизонтальном блоке - динамически настраиваемого гироскопа или наоборот. При этом на одной измерительной оси чувствительного элемента может быть более одного датчика момента, например, в ГВК - основной и компенсационный датчик момента. При этом выбор конкретного датчика для осуществления связей между элементами системы зависит от конкретного чувствительного элемента и его технических характеристик. As gyroscopic sensitive elements of both the azimuthal block and the horizontal block, dynamically tuned gyroscopes can be used, for example, GVK type (gyroscope with internal cardan) or modulation gyroscopes and others. In this case, it is allowed to use gyroscopic sensitive elements of various types in one system, for example, in the azimuthal block — a modulation gyroscope, and in a horizontal block — a dynamically tuned gyroscope or vice versa. Moreover, on one measuring axis of the sensing element there can be more than one torque sensor, for example, in GVK - the main and compensation torque sensor. At the same time, the choice of a specific sensor for making connections between system elements depends on the specific sensitive element and its technical characteristics.

В качестве датчиков угла курса, крена, тангажа могут быть использованы датчики любого типа, преобразующие механический угол поворота в электрический сигнал. Sensors of any type that convert a mechanical angle of rotation into an electrical signal can be used as angle sensors for heading, roll, pitch.

В качестве датчиков угла наклона могут быть использованы датчики различного типа, например жидкостные маятниковые переключатели, акселерометры и т.д. Various types of sensors can be used as angle sensors, for example, liquid pendulum switches, accelerometers, etc.

В качестве переключателя режима могут использоваться различные коммутирующие устройства - электромеханические (реле), электронные (на микросхемах и радиоэлементах). As a mode switch, various switching devices can be used - electromechanical (relays), electronic (on microcircuits and radioelements).

В качестве ограничителей могут использоваться элементы электронного устройства или их набор (простейший пример - резисторы или их набор), позволяющие при изменении режима работы системы изменить (при переходе к режиму самоориентирования уменьшить) крутизну горизонтальной коррекции. As limiters, elements of an electronic device or their set (the simplest example is resistors or their set) can be used, which allows changing the slope of horizontal correction when changing the operating mode of the system (when switching to the self-orientation mode).

В качестве датчика широтной поправки может использоваться электронное устройство, вырабатывающее электрический сигнал, пропорциональный вертикальной составляющей угловой скорости вращения Земли. Это устройство может быть аналоговым, цифроаналоговым, а также иметь управление извне. An electronic device generating an electrical signal proportional to the vertical component of the angular velocity of the Earth's rotation can be used as a latitudinal correction sensor. This device can be analog, digital-analog, and also have external control.

В качестве пороговых устройств могут использоваться, например, сдвоенные компараторы. As threshold devices, for example, dual comparators can be used.

В качестве временного механизма может использоваться, например, таймер. Временной механизм может иметь управление извне. As a temporary mechanism, for example, a timer can be used. The temporary mechanism may have external control.

Предлагаемое изобретение может быть использовано при разработке автономных систем навигации, стабилизации и топопривязки и позволяет повысить точность определения азимута при работе системы в режиме гирокомпаса. The present invention can be used in the development of autonomous navigation, stabilization and topographic systems and can improve the accuracy of determining the azimuth when the system is in gyrocompass mode.

В настоящее время разработаны опытные образцы системы самоориентирующейся гирокурсокреноуказания, которые проходят предварительные испытания, в том числе и на подвижных объектах. Результаты испытаний положительны. At present, prototypes of a system of self-orienting gyrocourse-creep-indication have been developed, which are undergoing preliminary tests, including on moving objects. The test results are positive.

ЛИТЕРАТУРА
1. Патент на изобретение N 2124184 от 15.12.96 "Система самоориентирующаяся гироскопическая курсокреноуказания", МПК6 G 01 C 19/38.
LITERATURE
1. Patent for invention N 2124184 dated 12/15/96 "System self-orienting gyroscopic heading", IPC 6 G 01 C 19/38.

Claims (1)

Самоориентирующаяся гироскопическая система курсокреноуказания, содержащая азимутальный блок, состоящий из внутренней рамы карданова подвеса с датчиком угла курса, датчиком стабилизирующего момента, усилителя стабилизации и гироскопического чувствительного элемента, по ортогональным измерительным осям которого установлены датчики угла и датчики момента, причем первая измерительная ось гироскопического чувствительного элемента совпадает с осью внутренней рамы карданова подвеса, а выход датчика угла, установленного на первой измерительной оси гироскопического чувствительного элемента, связан с входом усилителя стабилизации, выход которого связан с датчиком стабилизирующего момента, горизонтальный блок, состоящий из карданова подвеса с датчиками угла тангажа и крена, датчиками стабилизирующего момента, датчиками наклона и гироскопического чувствительного элемента, по ортогональным измерительным осям которого установлены датчики угла и датчики момента, управляющее устройство, включающее усилитель привода в меридиан, коммутирующее устройство, датчик широтной поправки и два ограничителя, блок преобразования и обработки информации и временной механизм для управления режимами работы блока преобразования и обработки информации с датчиков угла курса, крена и тангажа, выход усилителя привода в меридиан соединен с первым контактом коммутирующего устройства, выход датчика угла, установленного на второй измерительной оси гироскопического чувствительного элемента азимутального блока связан через усилитель привода в меридиан, ограничители и второй контакт коммутирующего устройства с соответствующим датчиком момента гироскопического чувствительного элемента азимутального блока, отличающаяся тем, что в управляющее устройство введены два пороговых устройства, схема ИЛИ, два реле, при этом первый нормально замкнутый контакт первого реле связан с выходом первого контакта коммутирующего устройства, а второй нормально замкнутый контакт первого реле связан с входом датчика момента гироскопического чувствительного элемента азимутального блока вход обмотки первого реле вязи с первым нормально разомкнутым контактом второго реле, а второй контакт второго реле связан с выходом схемы ИЛИ, вход обмотки второго реле связан с выходом временного механизма, вход схемы ИЛИ связаны с выходами пороговых устройств, входы первого порогового устройства связаны с выходом первого датчика момента гироскопического чувствительного элемента горизонтального блока, а входы второго порогового устройства связаны с выходом второго датчика момента гироскопического чувствительного элемента горизонтального блока. A self-orienting gyroscopic heading and roll indicating system comprising an azimuth block consisting of an internal gimbal suspension frame with a heading angle sensor, a stabilizing moment sensor, a stabilization amplifier and a gyroscopic sensing element, angular sensors and moment sensors are installed along its orthogonal measuring axes, the first measuring axis of the gyroscopic sensing element coincides with the axis of the inner frame of the cardan suspension, and the output of the angle sensor installed on the first measurement the axis of the gyroscopic sensing element, connected to the input of the stabilization amplifier, the output of which is connected to the stabilizing moment sensor, a horizontal unit consisting of a cardan suspension with pitch and roll angle sensors, stabilizing moment sensors, tilt sensors and a gyroscopic sensitive element, along whose orthogonal measuring axes angle sensors and torque sensors, a control device including a drive amplifier in the meridian, a switching device, a sensor of the first amendment and two limiters, an information conversion and processing unit and a temporary mechanism for controlling the operating modes of the conversion and information processing unit from the heading, roll and pitch sensors, the output of the drive amplifier in the meridian is connected to the first contact of the switching device, the output of the angle sensor mounted on the second measuring axis of the gyroscopic sensing element of the azimuth block is connected through the drive amplifier to the meridian, limiters and the second contact of the switching device with the corresponding sensor of the moment of the gyroscopic sensing element of the azimuthal unit, characterized in that two threshold devices, an OR circuit, two relays are introduced into the control device, the first normally closed contact of the first relay connected to the output of the first contact of the switching device, and the second normally closed contact of the first relay connected to the input of the moment sensor of the gyroscopic sensing element of the azimuthal block, the input of the winding of the first relay relays with the first normally open contact of the second relay, the second contact of the second relay is connected to the output of the OR circuit, the input of the winding of the second relay is connected to the output of the temporary mechanism, the input of the OR circuit is connected to the outputs of the threshold devices, the inputs of the first threshold device are connected to the output of the first moment sensor of the gyro sensor element of the horizontal unit, and the inputs of the second threshold device connected with the output of the second moment sensor of the gyroscopic sensing element of the horizontal unit.
RU99118323/28A 1999-08-23 1999-08-23 Self-orienting gyroscopic course and roll indication system RU2166733C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99118323/28A RU2166733C1 (en) 1999-08-23 1999-08-23 Self-orienting gyroscopic course and roll indication system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99118323/28A RU2166733C1 (en) 1999-08-23 1999-08-23 Self-orienting gyroscopic course and roll indication system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2166733C1 true RU2166733C1 (en) 2001-05-10

Family

ID=20224226

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99118323/28A RU2166733C1 (en) 1999-08-23 1999-08-23 Self-orienting gyroscopic course and roll indication system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2166733C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4166406A (en) Self-aligning pitch and azimuth reference unit
CA1141008A (en) Autonomous navigation system
US4038876A (en) Acceleration error compensated attitude sensing and control apparatus and method
US3028592A (en) Doppler inertial navigation data system
US3543587A (en) Gyroscopic instrument
US3931747A (en) Gyroscopic stable reference device
EP2638360B1 (en) A system and method for north finding
US2770452A (en) System for measuring the acceleration of a dirigible craft
US4399694A (en) Gravity gradiometer compass
US3432856A (en) Doppler inertial navigation system
GB2314419A (en) Determining rotational rate
RU2166733C1 (en) Self-orienting gyroscopic course and roll indication system
US4180916A (en) Gyroscopic instruments
RU2124184C1 (en) Self-orienting gyroscopic heading and roll indicating system
RU9521U1 (en) SELF-ORIENTING GYRO-CURRENCY SYSTEM
US3962797A (en) Self contained quick reacting wide angle gyrocompassing
RU130390U1 (en) GYROCOMPAS LASER
US3167763A (en) Vertical sensor
RU2270419C1 (en) Method of gyrocompassing and method of hydrodynamic gyroscope's zero signal drift compensation
RU2408843C1 (en) Analytical gyro-compass for quasi-static measurements
US6131297A (en) Gyro compass
RU2165074C1 (en) Self-orienting gyro course and roll indication system
US3430239A (en) Doppler inertial system with accurate vertical reference
US3548507A (en) Gyroscopic indicating system
RU2171450C1 (en) System of course and roll indication

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040824