Разоренов Г.Н., Бахрамов Э.А., Титов Ю.Ф. Системы управления летательными аппаратами (2003) (1246774), страница 41

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 41)

На рис. 2.8 показаны два акселерометра А„и А„оси чувствительности которых параллельны осям '~п и л' Совокупность трехосного гиростабилизатора с установленными на нем гироскопами, акселерометрами и другими чувствительными $90 ъг 9г Хя л вол Рнс. 8.8. Слома трааооноа гароотаанананрованноа нлатфориью злсментами, а лаосах подвеса-датчиками углов поворота рам подвеса, называется сисерцьшльньси пзлаериьчельпым блоком платформенпой ИНС. Первичной навигационной информацией, регистрируемой на выходе инерциального измерительного блока, являются в данном случае компоне)пы вектора кажущегося ускорения объекта навигации ьт', М'„, Ф и углы поворота ГСП в осях подвеса О...

$„а, т Типичные схемы размещения аксслерометров иа ГСП показаны на рис. 2.9. На рис. 2.9, а показана простейшая схема размещения акселерометров, оси чувствительности которых образуют ортогональный измерительный базис. На рис. 2.9, б показана схема, в которой оси чувствительности двух акселерометров ориентируются под углами А и р к плоскости стартового горизонта и лежатв плоскости пуска. Значения углов А и р зависят от условий пуска, главным образом от дальности стрельбы, и определяются соотношениями, рассмотренными в гл. 3,4, На 191 Ркс. 2зь Схемы раамммаана аксслерачатроа ма ГСП рис.

2.9, е показана схема, где используются только два акселерометра. В двиной схеме ось чувствительности одного акселерометра перпендикулярна плоскости пуска, а ось чувствительности второго акселерометра находится в плоскости пуска и образует угол Р(!) с плоскостью стартового горизонта. Данный угол установки может изменяться в процессе полета по программе, вид которой рассмотрен в гл, 3.4. На рнс.2.10 показан общий случай размещения акселеромстров, оси чувствительности которых образуют косоугольный измерительный базис.

Ориентация осей чувствительности характеризуетса углами ас и рг Значения этих углов определяются для заданных условий пуска методами статического моделирования работы ИНС и являсотся оптимальными по критерию минимальности рассеивания боевых блоков БР. Гиростабилизированная платй форма, выполняя функцию стабилизации осей чувствительности измерителей параметров поступательно! го движения, является наряду с этим прецизионным углаизлсерительным прибором, с помощью которого у9' Х определяются параметры угловой Р ориентации объекта навигации. сб ! Измеряемыми величинами являются в' в данном случае углы поворота рамок ГСП в осях се подвеса.

При г„ произвольных угловых эволюциях объекта навигации измерительный Ркс.эио.у. морне аак е баЗИС тРЕХОСНОй ГСП ИЕОРтОГОиааа ГСП ЛЕН, а Прн дОСтнжсипн КрнтиЧССКИХ угловых положений, соответствующих явлению складывания рамок, базис вырождается. Это обстоятельство затрудняет применение трехосных ГСП на объектах с большим диапазоном изменения параметров ориентации, как, например, на ступенях разведения злементов боевого оснащения Бр. Для исключения данного недостатка применяются четырехосные ГСП, имеющие дополнительную рамку карданова подвеса, однако более зффективиым техническим решением являются бескарданиые сферичес.

кие ГСП. Примером бескарданной ГСП является гиростабилизнрованная платформа плавающего типа АИРС, использованная в навигационном комплексе ракеты "МХ". Преимуществамн бескарданиых ГСП является отсутствие зффекта складывания рамок, возможность осуществления аналитической выставки измерителей и автономного прицеливания ИНС, упрощение процедуры калибровок измерителей, лучшие массово-габаритные характеристики.

Измерительный базис вращательного движения бескарданных ГСП всегда ортогонален, что является дополнительным фактором, упрощающим решение навигационной задачи. 2.2.3. Бесплатформениые ИНС Взависнмости отконструктнвно-кннематической схемы инерциального измерительного блока бесплатформенные ИНС подразделяются на БИНС с физическим и математическим моделированием инерциального базиса. Примером БИНС первого типа может служить инерциальный измерительный блок, в составе которого имеются трн двухосных гнрастабилнзатора с размещенными иа них тремя акселерометрами.

Поскольку двухосный стабилизатор обеспечивает стабилизацию осн чувствительности установленного на нем акселерометра по двум углам, то оси трех таких акселерометров материализуют ннерциальный измерительный базис, что и служит основанием отнести рассматриваемый вариант инерциального измерительного блока к типу БИНС с физическим моделированием инерциального базиса.

В целом БИКС с физическим моделированием нперциалы юго базиса ие обладают сколько-нибудь существенными преимуществами перед ИНС, имеющими в своем составе ГСП. Поэтому основное внимание в настоящее время уделяется разработке БИНС с математическим моделированием инерциального базиса. Главные преимущества БИНС перед ИНС платформенпого типа заключаются в возможности существенно уменьшить массу и габариты инерциального измерительного блока, повысить его стойкость к ".- пвз механическим нагрузкам.

Эти качества БИНС особенно важны для построения систем управления перспективными малогабаритными маневрирующими блоками БР. где требуемый уровень перегрузок при совершении маневров уклонения от средств перехвата достигает 200-250 сд. Область применения БИНС нс ограничивается объекталии ракетно.

космической техники и непрерывно расширяется. В настоящее время инерциальные навигационные системы, построенные по бесплатфор. менному принципу, применяются в авиации. на морских судах и подводных лодках, в навигационных комплексах наземных трансиор. тиых средств, в различных видах малогабаритного управляемого орукия. При этом проблемными вопросами практического применения БИНС являются вопросы аналитической выставки и прицеливания, пред. стартовых калибровок измерителей.

зашиты БИНС от вибрационных нагрузок и др. Актуальными остаются вопросы разработки эффективных алгоритмов решения навигационной задачи в БИНС. Рассмотрим схемы построения БИЕ1С с математическим моделирова. ииеминерциальиогобазиса. Вданпомслучаеизмерителн БИНСсжестка фиксированными осями чувствительности объединяются в единый ннерцнальный измерительный блок, который размещается неподвижна в корпусе объекта навигации.

Таким образом, оси чувствительности вращаются в инерциальном пространстве вместе с обьектом навигации. вследствие чего измерительный базис нсинсрциалсн. По составу датчиков первичной измерительной информации БИНС подразделяются на три вида: ° инерцнально-гироскопические, ° чисто гироскопические; ° чисто инерциальиые. В ииерциально-гироскопических БИНС в качестве датчиков первичной измерительной инфорьшции поступательного движения (ЛПИ-П! используются инерциальные измерители — иьютоиометры, однократно и дважды интегрирующие акселерометры. В качестве датчиков первичной измерительной информации вращательного движения 1ДПИ-В) используются датчики угловых скоростей или олноосныс гиростабилизаторы.

Измерительные базисы поступательно. го и вращательного движения выбираются обычно ортогоиальиыми. Будем для простоты считать их совпадающими с осялш связанной с объектом системы координат (рис. 2. ! !). При построении инсрциального измерительного блока на основе трех ньютоиомстров н трех датчиков угловых скоростей первичная измерительная информация вкл|очает три проекции вектора кажущегося !94 ескорения на оси связанной системы координат и три проекции вектора тгловой скорости на те же оси: (2.57) Для решения навигационной задачи необходимо осуществлять совместное интегрирование основного уравнеиия пиерциальной навигации с известными начальными условиями чо, го и кинематических уравнений вращательного движения (см.

Приложение 3) с соответствующими начальнымн условиямн, определявшими начальную ориентацию объекта навигации. При построении инерциального измерительного блока на основе ньютоиометров и одноосиых гиростабилизаторов первичная информация включает проекции вектора кажущегося ускорения и интегралы от проекций вектора угловой скорости на осн измерительного базиса: (2.58) В данной схеме измерений угловые величины а; не позволяют непосредственно определить текущую ориентацию объекта навигации, так как не обеспечивают привязку к ннерциальному базису. Для осуществления такой привязки следует путем дифференцирования сигналов а; определять компоненты вектора угловой скорости и решать кииематические уравнения вращательного движения с соответствуюшими начальными условиями.

Характеристики

Список файлов книги