Способ определения дрейфа гиростабилизированной платформы, вызываемого крутильными колебаниями основания прибора
A METHOD FOR DETERMINING THE DRIFT OF A GYROSTABILIZED PLATFORM CAUSED BY TORSIONAL VIBRATIONS OF THE BASE OF THE DEVICE

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при создании инерциальных систем управления для определения параметров управляемых подвижных объектов.
Известен своим практическим применением способ определения и компенсации ухода трехосного гиростабилизатора [1], заключающееся в том, что с целью повышения точности, через заданные промежутки времени создают вокруг осей стабилизации гиростабилизатора дополнительные моменты сил вязкого трения на время, достаточное для завершения переходных процессов в гиростабилизаторе, фиксируют при приложении дополнительных моментов сил вязкого трения в начале установившегося движения гиростабилизатора значения углов прецессии, выделяют систематические и периодические составляющие сигналов.
Применение данного способа ограничивается невысокой точностью определения навигационных параметров объекта.
Наиболее близким к данному изобретению является способ определения и компенсации ухода гиростабилизированной платформы и устройство для ее осуществления [2], заключающийся в повышения точности определения инструментальных уходов гиростабилизированной платформы (ГСП) за счет создания вычислительного устройства для регулировки параметров системы и повышения точности измерения, позволяющего исключить погрешности гироблоков, а также за счет совместной обработки информации, полученной с помощью математической модели гиростабилизатора (ГС) и непосредственно от самой ГСП.
Применение данного способа ограничивается в низкой точности определения навигационных параметров объекта за счет компенсации дрейфа ГСП.
Все упомянутые способы заключаются в определении текущего дрейфа гиростабилизатора с помощью сигналов пропорциональных углам прецессии, измеряемых датчиками углов прецессии в гироблоках. Значение углов прецессии используется для вычисления соответствующих им значений углов стабилизации от невозмущенного положения. Значения углов прецессии и углов стабилизации используются для вычисления возмущений, вызывающих отклонения этих углов и связанных с ними дрейфов.
Задачей изобретения является повышение точности определения навигационных параметров объекта за счет компенсации дрейфа ГСП, определяемого гироскопическим методом с помощью углов прецессии и стабилизации.
Предлагаемый способ заключается в определении с помощью углов прецессии и стабилизации нелинейных моментов возмущений и соответствующих им систематических значений дрейфов. Систему дифференциальных уравнений движения одного из каналов трехосного гиростабилизаитора можно записать в следующем виде:
C
П
где I, I - моменты инерции вокруг осей стабилизации и прецессии ГСП;
C
П
D, D - удельные моменты жидкостного трения вокруг осей стабилизации и прецессии ГСП;
H - кинетический момент гироскопа;
C
П
M, М - моменты возмущения вокруг осей стабилизации и прецессии ГСП;
C
K - коэффициент усиления в цепи системы стабилизации;
C
W(s) - передаточная функция системы стабилизации;
α, β - углы стабилизации и прецессии ГСП.
ДМ
где K - масштабный коэффициент датчика момента на оси стабилизации.
Уравнение движения ГС дает возможность определять углы стабилизации α с помощью углов прецессии β, измеряемых датчиками угла гироблока:
ГС
C
П
С
П
C
C
где W(s)=W[I, I, D, D, H, K, W(s)].
Уравнение прецессии с учетом нелинейных составляющих инерциального момента, момента диссипативных сил и нелинейного гироскопического момента имеет вид:
л
л
Полагая углы α и β малыми величинами первого порядка малости, произведения  можно рассматривать как малые второго порядка малости, в силу чего их можно рассматривать как возмущения второго приближения решения уравнений на базе решения порождающей линейной системы уравнений α, β.
откуда
Таким образом способ определения дрейфа гиростабилизированной платформы сводится к:
1. Измерению с помощью датчиков угла прецессии значений углов прецессии, т.е. углов отклонения гироскопов в приборной системе координат, связанной с платформой под действием возмущений, вокруг осей стабилизации.
2. Определению значений моментов сил, возмущающих гиросистему вокруг осей стабилизации, вызывающих появление углов прецессии и стабилизации.
3. Определению углов стабилизации, соответствующих моментам возмущения вокруг осей стабилизации.
4. Определению моментов нелинейных возмущений вокруг осей прецессии.
5. Определению дрейфов под действием нелинейных возмущений.
Систематический дрейф из-за колебания основания прибора может возникать в результате систематического движения гироскопов в результате колебаний платформы и гироскопов относительно платформы в соответствии со свойствами произведений
Источники информации:
1. RU 2060463, 1996.
2. RU 2285902, 2006.