ВВЕДЕНИЕ 6
1 СИСТЕМЫ ОРИЕНТАЦИИ И ИХ ЭЛЕМЕНТЫ 7
1.1 Анализ технического задания 7
1.2 Устройство, в которое входит разрабатываемая система ориентации .. 7
1.3 Обзор приборов, используемых в системе 10
Выводы 29
2 АЛГОРИТМЫ ВЫЧИСЛЕНИЯ ОРИЕНТАЦИИ 30
2.1 Системы координат 30
2.2 Магнитное поле земли и его составляющие 31
2.3 Вычисление ориентации c помощью углов Эйлера-Крылова 34
2.4 Вычисление ориентации с помощью магнитометров 40
2.5 Определение координат объекта 43
Выводы 43
3 ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 45
3.1 Состав и конструктивное исполнение прибора 50
3.2 Расчет основных элементов 51
3.3 Анализ возможного решения задачи повышения точности работы
бесплатформенной системы 61
Выводы 63
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 64
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 65
Одной из важнейших задач, которую приходится решать в течении всего времени движения объекта, является получение информации о его положении в пространстве. Такую задачу позволяет решить система ориентации (СО), построенная на датчиках угловой скорости и акселерометрах. Однако, это не единственный способ построения СО, также можно использовать и другие группы датчиков, такие как магнитометры и акселерометры или датчики угловой скорости и магнитометры. В разработке современных систем ориентации сохраняется тенденция к уменьшению габаритов, массы, стоимости системы, а также к снижению энергопотребления и увеличение сроков эксплуатации системы. Это и определяет развитие перспективных систем ориентации.
Цель дипломной работы определение курса следования исключительно измеряя компоненты на продольную ось буксировщика на ЛАГ ах и магнитометрах, при горизонтальной составляющей вектора напряженности магнитного поля Земли.
Поставленные задачи:
• обзор и выбор возможных решений из существующих приборов;
• алгоритмы и способы решения подобной задачи;
• выбор схемы и расчет чувствительных элементов;
• схемное решение панели блока чувствительных элементов управления и индикации.
1. В работе рассмотрены возможности повышения точности традиционных бесплатформенных систем инерциальной навигации. (БИНС). Моделированием оценены возможные погрешности определения местоположения, достигающие значений около 1,3 км на времени возможной работы системы, являющихся неприемлемыми;
2. Предложено решение поставленной задачи путем разработки более точного датчика поступательного движения с порогом 10-5... 10-6“g”.
3. Предложен способ измерения текущего значения угла КУРСА позиционированием измерительных осе магнитометров в горизонтальную плоскость по показаниям акселерометров без ошибок вычисления этого угла с использованием определения ориентации инерциальным способом (интегрированием);
4. Предложено использование показаний ДУСов и акселерометров для выдачи команды на измерение магнитометрами компонент напряженности МПЗ с гарантией отсутствия переносных ускорений и вращения основания;
5. Рассмотрена возможность комплексирования предложенных решений с известными методами получения этих же параметров движения, но с учетом конкретных законов движения основания, что учитывалось и при разработке чувствительного элемента (акселерометра блока ориентации).
