БЕСПЛАТФОРМЕННАЯ ИНЕРЦИАЛЬНАЯ НАВИГАЦИОННАЯ СИСТЕМА НА БАЗЕ МИНИАТЮРНЫХ ДАТЧИКОВ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ДИНАМИЧЕСКИ-НАСТРАИВАЕМЫХ ГИРОСКОПОВ И АКСЕЛЕРОМЕТРОВ

Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 6
1 СРАВНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 8
1.1 Обобщенная схема платформенной ИНС 9
1.2 Обобщенная схема бесплатформенной ИНС 10
Вывод по главе 10
2 АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ 13
3 ТЕОРИЯ БИНС 15
3.1 Принцип построения БИНС 15
3.2 Инерциальные чувствительные элементы системы навигации 20
3.2.1 Акселерометры 20
3.2.2 Гироскопы 22
3.3 Ориентация в пространстве 23
3.3.1 Углы Эйлера-Крылова 24
3.3.2 Матричный метод в описании конечных поворотов 26
3.3.3 Параметры Родрига-Гамильтона 27
3.3.4 Анализ кинематических параметров 28
3.4 Модель ошибок БИНС 29
3.4.1 Ошибки БИНС в случае неточного определения вертикали 31
3.4.2 Ошибки БИНС, вызванные погрешностями акселерометров 33
3.4.3 Ошибки БИНС, вызванные дрейфом гироскопов 34
3.4.4 Ошибки вертикального канала БИНС 36
3.4.5 Структурная схема ошибок северного канала БИНС 37
3.4.6 Скалярная модель ошибок БИНС 38
Вывод по главе 40
4 МАШИННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СОБСТВЕННЫХ ЧАСТОТ
КОНСТРУКЦИИ МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ 41
Вывод по главе 44
5 ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 45
5.1 Описание конструкции 45
5.2 Постановка задачи 49
5.3 Модальный анализ основания 50
5.4 Модальный анализ блока чувствительных элементов 52
5.5 Модальный анализ сборки блока чувствительных элементов с
амортизатором 55
5.6 Модальный анализ сборки корпуса с приспособлениями 60
5.6.1 Модальный анализ сборки корпуса с приспособлением 1 62
5.6.2 Модальный анализ сборки корпуса с приспособлением 2 65
Вывод к главе 69
Приложение А 75
Купить

Работа над дипломным проектом направлена на разработку конструкции бесплатформенной инерциальной навигационной системы.
Актуальность работы. Бесплатформенные инерциальные навигационные системы (БИНС) на сегодняшний день являются самыми перспективными системами бортовой навигации для подвижных объектов, независимо от их применения. Популярность и повсеместная применимость БИНС объясняются дешевизной изготовления, значительно меньшими массогабаритными характеристиками, в сравнении с платформенными системами инерциальной навигации, малым временем готовности, большой надежностью и низкими расходами на эксплуатацию. Из всего большинства достоинств есть один достаточно значительный недостаток - БИНС уступают по точности платформенным инерциальным навигационным системам.
В качестве чувствительных элементов (ЧЭ) в современных БИНС высокого класса точности используются динамически-настраиваемые гироскопы (ДНГ) и акселерометры.
Для устранения недостатков по недостаточности точности БИНС часто используют в паре с еще одной навигационной системой, например, со спутниковой системой. Наиболее распространенным решением в таком случае является комбинирование БИНС спутниковой GPS.
Большой проблемой в БИНС представляется накопление со временем работы ошибок. Применение комбинации с GPS позволяет контролировать рост ошибок и корректировать БИНС. Все это будет положительно отражаться на точности показаний.
Инерциальная навигационная система способна работать на высокоманевренных объектах, и выводить при этом на монитор параметры ориентации, скорости, значения координат местоположения.
Целью работы является создание конструкции БИНС, которая своими массогабаритными характеристиками будет значительно меньше, чем имеющиеся технические решения. При этом разработанная конструкция не должна ухудшать точностные характеристики чувствительных элементов.
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
• анализ существующих конструкций БИНС и выбор прототипа;
• создание основания под блок чувствительных элементов;
• разработка компоновки блока чувствительных элементов под новое основание;
• оценка правильности принятых технических решений, путем проведения модального анализа частот отдельных частей БИНС.
Научная новизна. Предлагается новая модель конструкции БИНС с одним амортизатором блока чувствительных элементов, осуществляется модальный анализ БИНС.
Купить