Устройство для вычисления упрежденного значения угла качки

Авторы патента:

G06G7/78 - определения направления, местоположения, расстояния, скорости или для систем навигации

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и предназначено для непрерывного автоматического прогнозирования углов качки подвижного объекта. Цель изобретения - повьшение быстродействия . Устройство содержит датчик угла , датчик угловой скорости, три масштабных усилителя, сумматор, два коррелометра и блок вычисления дисперсии . Устройство позволяет существенно повысить быстродействие за счет сокращения числа операций по вычислению большого числа значений корреляционной функции. 1 ил. (Л

Со)ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (б)) 4 G 06 G 7 8

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

) ) )

) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3854050/24-24 (22) 06.02.55 (46) 15.12.86. Бюл, Ф 46 (71) Пермский политехнический институт (72) Т.В.Казанцева, А.В.Костров, Б.С,Ривкин и С.С.Ривкин (53) 681.333 (088.8) (56) Бородай И,К., Нецветаев Ю.А.

Качка судов на морском волнении. JI.:

Судостроение, 1969, с. 318.

Ривкин С.С. Стабипизация измерительных устройств на качающемся основании, М.: Наука, 1978, с, 274. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ УПРЕЖДЕННОГО ЗНАЧЕНИЯ УГЛА КАЧКИ (57) Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и предназначено для непрерывного автоматического прогнозирования углов качки подвижного объекта. Цель изобретения вЂ” повышение быстродействия. Устройство содержит датчик угла, датчик угловой скорости, три масштабных усилителя, сумматор, два коррелометра и блок вычисления дисперсии, Устройство позволяет существенно повысить быстродействие за счет сокращения числа операций по вычислению большого числа значений корреляционной функции. 1 ил.

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено для непрерывного автоматического прогнозирования углов качки подвижного объекта.

Целью изобретения является повышение быстродействия, снижение стоимости устройства и повышения его на дежности при сохранении высокой точности за счет исключения необходимости вычисления параметров качки h

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство, Устройство содержит датчик 1 угла,. датчик 2 угловой скорости, первый масштабный усилитель 3, второй масштабный усилитель 4, сумматор 5, первый коррелометр 6, третий масштабный усилитель 7, второй масштабный усилитель 8, блок 9 вычисления дисперсии.

Устройство работает следующим образом, При движении объекта на выходе ,датчика 1 угла появляется сигнал, равный значению угла качки объекта в текущий момент времени Е (я), на выходе датчика 2 угловой скоростивЂ” сигнал, равный текущему значению угловой скорости качки 9(к). Сигнал по углу e(z) поступает на оба входа коррелометра 6, на первый вход второго коррелометра 8 и через первый масштабный усилитель 3 на первый вход сумматора 5. Сигнал по скорости H(z) с выхода датчика 2 скорости поступает на второй вход второго коррелометра 8, на вход блока 9 вычисления дисперсии и через второй масштабный усилитель 4 на второй вход сумматора 5. Первый коррелометр 6 измеряет значение нормированной автокорреляционной функции угла качки объекта в точке = t„, т.е. ге (к ), Сигнал первого коррелометра 6 поступает на второй вход первого масштабного усилителя 3 и масштабный коэффициент по углу К> становится равным ге(к ).

Так как значение нормированной автокорреляционной функции гЕ(Г.„) для случайного процесса с корреляционной функцией определяется выражением

1 г8("))) е («»to+ (»»t()) (1)

-Р о Р то в первом масштабном усилителе 3 устанавливается таким образом коэф?7152 2 фициент К> равный масштабному коэф-. фициенту по углу для оптимального закона прогнозирования.

Второй коррелометр 8 измеряет эна5 чение взаимной корреляционной функции процессов 0 (t) и 8 (t) в точкет = т.е. К (t„). Блок 9 вырабатывает значение дипресии угловой скорости 0(9). Выходные сигналы коррелометра 8 и блока 9 поступают соответственно на первый и второй входы третьего масштабного усилителя 7, в котором определяется значение масштабного коэффициента по скорости

5 К9 по соотношению (2)

Значение дисперсии угловой скорости

20 Р(()1= 6 как известно для качки объе

У ектов связано с диспресией угла D)0)=

= 5 Е соотношением б, = Ь 6,, (3)

z где Ъ = (+ . В свою очередь взаимная корреляционная функция К (() для процесса 0 (Г), имеющего корреляционную функцию вида (2), описывается выражением

30 к (к)=- вЂ” е sins . (1)

6 е b --(" ("1 ее

С учетом выражений (1), (2) и (3) на выходе масштабного усилителя 7 уста35 навливается, таким образом, значение к- =, " """"

1 (5) е Я

l равное масштабному коэффициенту по скорости для оптимального закона прогнозирования. Сигнал с выхода масштабного усилителя 7 поступает на второй вход масштабного усилителя 4, масштабный коэффициент которого становится равным К .

На первый вход сумматора 5 с перного масштабного усилителя 3 посту50 пает сигнал, равный взвешенному значению угла К 6(t), а на второй вход сумматора 5 с второго масштабного усилителя 4 поступает сигнал, равный взвешенному значению угловой ско5S рости Ке-6(г) . Упрежденное значение угла качки объекта, сформированное в сумматоре 5, равно

8 (t+t„) =КЕ 9(г) +К 8 (t), (6) 152

BHHHIIH Заказ 6670/45 Тираж 671

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул; Проектная, 4 з 1277 так как коэффициенты К и К равны своим оптимальным значениям, то, следовательно, предлагаемое устройство реализует оптимальную передаточную функцию. 5

Устройство позволяет повысить быстродействие, так как не требуется определения большого числа значений корреляционных функций, необхомо знание только одного значения каждо- 10 го из них. При этом значительно сокращается (до 100 раз) число рабочих тактов (или операций) коррелометра, таким образом облегчается режим работы коррелометра, что повышает íà- t5 дежность устройства, и сокращается время выхода на рабочий режим примерно во столько же раз.

Формула изобретения 20

Устройство для вычисления упрежденного значения угла качки, содержащее первый коррелометр, датчик угла, датчик угловой скорости, первый 25 и второй масштабные усилители, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам сумматора, выход которого является выходом устройства, выход датчика угла соединен с первым входом первого масштабного усилителя и с первым и вторым входами первого коррелометра, выход которого подключен к второму входу первого масштабного усилителя, выход датчика угловой скорости соединен с первым входом второго масштабного усилителя, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены второй коррелометр, блок вычисления диспресии и третий масштабный усилитель, выход которого подключен к второму входу второго масштабного усилителя, выход датчика угла соединен с первым входом второго коррелометра, выход которого подключен к первому входу третьего масштабного усилителя, второй вход которого соединен с выходом блока вычисления диспресии, вход которого подключен к выходу датчика угловой скорости и к второму входу второго корре лометра.

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и может быть использовано для настрой ки системы обработки информации гироскопических приборов

Устройство для моделирования выходных сигналов судового гирокомпаса // 1233189

Изобретение относится к области вычислительнойтехники и предназначено для моделирования выходных сигналов гирокомпаса

Устройство для моделирования и оценки статистических параметров // 1173425

Вычислитель угла атаки // 1129630

Устройство для имитации движения судна вблизи берега // 1084830

Вычислитель угла атаки // 1072069

Устройство для определения траекторий движения наземного транспортного средства // 877579

Устройство для моделированиявыходных сигналов судовогогирокомпаса // 809247

Устройство контроля движения самолета // 767789

Устройство для моделирования барометрической высоты полета // 752392

Распределенный информационно-управляющий комплекс группы многофункциональных летательных аппаратов // 2232102

Изобретение относится к средствам решения задач навигации, управления и наведения для группы многофункциональных летательных аппаратов (МЛА)

Использование приближенного местоположения устройства, определенного на основании внешних сигналов // 2356091

Способы определения приближенного местоположения устройства на основании внешних сигналов // 2391701

Фазовый пеленгатор // 2454715

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для обнаружения и пеленгации фазоманипулированных сигналов

Вычислитель угла атаки // 2071113

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано в системе автоматического управления движущимся объектом, например летательным аппаратом, а также в системах предупреждения критических режимов полета

Устройство для моделирования барометрической высоты полета // 2042200

Изобретение относится к специализированным вычислительным средствам и может быть использовано в авиационных тренажерах

Устройство автоматического определения поправки компаса // 1810893

Поиск и выявление объектов инфраструктуры и прокладка маршрута // 2513797

Изобретение относится к навигационным системам для прокладки маршрута к по меньшей мере одному объекту инфраструктуры. Технический результат заключается в обеспечении возможности нахождения объектов инфраструктуры, не находящихся на пути следования маршрута. Получают данные о точке отсчета, не зависимые от маршрута следования, для выявления по меньшей мере одного объекта инфраструктуры. Получают по меньшей мере один параметр поиска для поиска указанного по меньшей мере одного объекта инфраструктуры относительно указанной точки отсчета. Получают критерии сортировки для сортировки объектов инфраструктуры, где критерии сортировки содержат по крайней мере один из критериев: потребительский рейтинг, цена, время, алфавитный порядок или обратный алфавитный порядок. Выявляют указанный по меньшей мере один объект инфраструктуры на основе параметров поиска, критериев сортировки и точки отсчета. Получают выбранный по меньшей мере один объект инфраструктуры, отсортированный на основе критериев сортировки. Рассчитывают маршрут следования к выбранному по меньшей мере одному объекту инфраструктуры с учетом выбора. Демонстрируют маршрут следования. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

Устройство определения углов пространственной ориентации летательного аппарата // 2602342

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано на борту летательного аппарата, а также при моделировании динамики и управлении полетами летательных аппаратов. Технический результат - увеличение точности определения углов пространственной ориентации летательных аппаратов. Устройство определения углов пространственной ориентации летательного аппарата, содержащее блок датчиков угловых скоростей и блок интегрирования матрицы направляющих косинусов, дополнительно включает в себя шесть блоков возведения в квадрат, два умножителя, пять сумматоров, четыре делителя, три устройства извлечения квадратного корня, три инвертора и три блока определения арккосинуса, соединенных между собой таким образом, чтобы по сигналам с блока интегрирования матрицы направляющих косинусов обеспечить определение углов крена, тангажа и рыскания. Для определения углов пространственной ориентации предлагаемое устройство реализует использование максимально возможного числа элементов матрицы направляющих косинусов, в результате чего, выполняя прямые многократные измерения с учетом случайных погрешностей, применяя усреднение полученных значений по N измерениям, уменьшает дисперсию оценки сигнала в N раз. 1 ил.