Методика экспериментального определения параметров размещения акселерометров в бесплатформенной инерциальной навигационной системе
Ключові слова:
БИНС, акселерометр, size-эффект, калибровка, модель компенсации, трехосный стенд, тестовые вращенияАнотація
Для забезпечення високої точності функціонування безплатформенних інерційних навігаційних систем в умовах значної кутовий динаміки об'єкта враховується просторове рознесення акселерометрів в блоці. З цією метою в ході заводського калібрування необхідно уточнити геометричне розміщення акселерометрів щодо приладової системи координат. Існуючі методи передбачають реалізацію досить складних експериментальних програм руху блоку або використання параметрів обертання лабораторного стенду як еталонних значень. Все це може призводити до збільшення похибки визначення шуканих параметрів і, як наслідок, до збільшення помилки функціонування навігаційної системи в цілому. У даній роботі пропонується проста методика проведення експерименту з використанням трьохосного столу, інваріантна до адитивної помилки вимірювань акселерометра і не ідеальності лабораторного обладнання. Для розвитку і обґрунтування запропонованої методики вирішуються наступні завдання: розробка моделі вимірювань акселерометрів, що враховує геометричний фактор його розміщення; проектування програми тестових обертань для трьохосного столу і алгоритму обробки вимірювань; обговорення джерел похибки методики і можливості її мінімізації; оцінка впливу геометричного фактору і розробка моделі його компенсації в процесі експлуатації навігаційної системи; експериментальна перевірка методики. В наслідок розв’язання перерахованих завдань зроблені висновки про необхідність врахування геометричного фактору розміщення акселерометрів в безплатформенній інерціальній навігаційній системі та практичної ефективності розробленої методики. Результати статті можуть бути використані при проектуванні та налаштуванні високоточних інерційних навігаційних систем.Посилання
Tyuvy`n A.V. Analiticheskaya yustirovka i kalibrovka inertsialnogo izmeritelnogo bloka besplatformennoy inertsialnoy navigatsionnoy sistemyi. Elektronnyiy zhurnal «Trudyi MAI». Vyp. #71. www.mai.ru/science/trudy/
Nikolaev S.G., Ivshina I.V. Calibration of strapdown inetial navigation systems using output signals of error model, SPbSPU Journal. Computer Science. Telecommunication and Control Systems. 2014. Iss. 4 (200). P. 95-105.
Gao Р., Li К., Wang L., Liu Z. A self-calibration method for tri–axis rotational inertial navigation system. IEEE Transactions on Industrial Electronics. 2018. Vol. 65, iss. 2. P. 1655-1664. DOI: 10.1109/TIE.2017.2733491.
Uspenskyy V.B., Nekrasova M.V. Metod kalibrovki akselerometricheskogo izmeritelnogo modulya. Natsional'nyy tekhnichnyy universytet "Kharkivs'kyy politekhnichnyy instytut". Visnyk NTU "KhPI" Zbirnik naukovih prats. Seriya: Priladobuduvannya. Kiyiv, 2012. #44. P. 15–23.
Hung J.C., Hunter J.S., Stripling W.W., White H.V. Size Effect on Navigation Using a Strapdown IMU. Technical Report. T–79–73. 1979. 24 p.
Fernandez M., Macomber G.R. Inertial Guidance Engineering. 1962. P. 510-511.
Emelyantsev G.I., Blazhnov B.A., Dranitsyina E.V., Stepanov A.P. O kalibrovke izmeritelnogo modulya pretsizionnoy BINS i postroenii svyazannogo s nim ortogonalnogo trehgrannika. Giroskopiya i navigatsiya. 2016. T. 24, #1 (92). P. 36-48. DOI 10.17285/0869–7035.2016.24.1.036-048.
Kozlov A.V., Shaymardanov I.H. Kalibrovka vnutrennego razneseniya chuvstvitelnyih mass akselerometrov BINS-RT. Doklad na XXXI konferentsiya pamyati vyidayuschegosya konstruktora giroskopicheskih priborov N.N. Ostryakova. 2018. P. 25-34.
Stvorennya navigacijnyx system dlya kosmichnyx aparativ, raket-nosiyiv i bezpilotnyx litalnyx aparativ [O.Yu. Zlatkin, V.I. Chumachenko, S. V.Olijny`k ta in.]. Derzhavne kosmichne agenstvo Ukrayiny. 2019. Rezhym dostupu: http://www.kdpu-nt.gov.ua/uk/content/stvorennya-navigaciynyh-system-dlya-kosmichnyh-aparativ-raket-nosiyiv-i-bezpilotnyh-litalnyh.
Uspenskyy V.B., Nekrasova M.V. Izmereniya uskoreniya i uglovoy skorosti tverdogo tela s pomoschyu izbyitochnoy sistemyi akselerometrov. Natsional'nyy tekhnichnyy universytet "Kharkivs'kyy politekhnichnyy instytut". Visnyk NTU "KhPI" Zbirnik naukovih prats. Seriya: Dinamika i mitsnist mashin. Kharkiv, 2011. # 63. P. 138–145.
Normal
0
false
false
false
MicrosoftInternetExplorer4
1.Tyuvy`nA.V.Analiticheskayayustirovkaikalibrovkainertsialnogoizmeritelnogoblokabesplatformennoyinertsialnoynavigatsionnoysistemyi. Elektronnyiyzhurnal «TrudyiMAI». Vyp. #71. www.mai.ru/science/trudy/
2.NikolaevS.G., IvshinaI.V.Calibrationofstrapdowninetialnavigationsystemsusingoutputsignalsoferrormodel, SPbSPUJournal. Computer Science. Telecommunication and Control Systems. 2014. Iss. 4 (200). P. 95-105.
3. Gao Р., Li К., Wang L., Liu Z. A self-calibration method for tri–axis rotational inertial navigation system. IEEE Transactions on Industrial Electronics. 2018. Vol. 65, iss. 2. P. 1655-1664. DOI: 10.1109/TIE.2017.2733491.
4. Uspenskyy V.B., Nekrasova M.V. Metod kalibrovki akselerometricheskogo izmeritelnogo modulya. Natsional'nyy tekhnichnyy universytet "Kharkivs'kyy politekhnichnyy instytut". Visnyk NTU "KhPI" Zbirnik naukovih prats. Seriya: Priladobuduvannya. Kiyiv, 2012. #44. P. 15–23.
5. Hung J.C., Hunter J.S., Stripling W.W., White H.V. Size Effect on Navigation Using a Strapdown IMU. Technical Report. T–79–73. 1979. 24 p.
6. Fernandez M., Macomber G.R. Inertial Guidance Engineering. 1962. P. 510-511.
7. Emelyantsev G.I., Blazhnov B.A., Dranitsyina E.V., Stepanov A.P. O kalibrovke izmeritelnogo modulya pretsizionnoy BINS i postroenii svyazannogo s nim ortogonalnogo trehgrannika. Giroskopiya i navigatsiya. 2016. T. 24, #1 (92). P. 36-48. DOI 10.17285/0869–7035.2016.24.1.036-048.
8. Kozlov A.V., Shaymardanov I.H. Kalibrovka vnutrennego razneseniya chuvstvitelnyih mass akselerometrov BINS-RT. Doklad na XXXI konferentsiya pamyati vyidayuschegosya konstruktora giroskopicheskih priborov N.N. Ostryakova. 2018. P. 25-34.
9. Stvorennya navigacijnyx system dlya kosmichnyx aparativ, raket-nosiyiv i bezpilotnyx litalnyx aparativ [O.Yu. Zlatkin, V.I. Chumachenko, S. V.Olijny`k ta in.]. Derzhavne kosmichne agenstvo Ukrayiny. 2019. Rezhym dostupu: http://www.kdpu-nt.gov.ua/uk/content/stvorennya-navigaciynyh-system-dlya-kosmichnyh-aparativ-raket-nosiyiv-i-bezpilotnyh-litalnyh.
10. Uspenskyy V.B., Nekrasova M.V. Izmereniya uskoreniya i uglovoy skorosti tverdogo tela s pomoschyu izbyitochnoy sistemyi akselerometrov. Natsional'nyy tekhnichnyy universytet "Kharkivs'kyy politekhnichnyy instytut". Visnyk NTU "KhPI" Zbirnik naukovih prats. Seriya: Dinamika i mitsnist mashin. Kharkiv, 2011. # 63. P. 138–145.
/* Style Definitions */
table.MsoNormalTable
{mso-style-name:"Обычная таблица";
mso-tstyle-rowband-size:0;
mso-tstyle-colband-size:0;
mso-style-noshow:yes;
mso-style-parent:"";
mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt;
mso-para-margin:0cm;
mso-para-margin-bottom:.0001pt;
mso-pagination:widow-orphan;
font-size:10.0pt;
font-family:"Times New Roman";
mso-ansi-language:#0400;
mso-fareast-language:#0400;
mso-bidi-language:#0400;}
