Раціональний вибір конфігурації гіроскопічних вимірювачів для бесплатформних інерціальних навігаційних систем високодинамічних об'єктів

Анотація

Розглядається проблема поширення області ефективного використання безплатформних інерціальних навігаційних систем на клас високодинамічних об'єктів. Для забезпечення ефективного керування рухом висуваються високі вимоги до точності визначення кутів орієнтації та координат об'єкту, задовольнити яким можливо тільки за умов використання в БІНС високотехнологічних прецизійних гіроскопів та акселерометрів. Також використання БІНС обмежується можливою динамікою об'єкту. Розв'язання цієї проблеми ґрунтується  на можливості врахування умов майбутньої експлуатації БІНС за рахунок раціонального вибору розміщення або конфігурації  осей чутливості гіроскопів. Такий вибір здатен знизити вимоги до вимірювального діапазону блоку вимірювачів при збереженні функціональності у складі безплатформної інерціальної навігаційної системи в цілому. Саме з цією метою в роботі пропонується спеціальним чином розмістити гіроскопи відносно приладової системи координат. Таке розміщення дозволяє використовувати гіроскопи із відносно невеликим робочим діапазоном для вимірювання значної кутової швидкості обертання об’єкту. Вибір такої конфігурації реалізується через розв'язання певної оптимізаційної задачі з обмеженнями. У загальному випадку така задача розв'язується чисельно, а в окремих випадках можливе аналітичне розв'язання. Додатковою перевагою описаної в роботі оптимальної конфігурації є підвищення точності БІНС за рахунок зменшення впливу похибки масштабного коефіцієнту гіроскопів. Отримане рішення використовується на практиці  у ході проектування та створення спеціалізованої БІНС.