Устройство для определения курса с компенсацией магнитных помех

 

сОюз сОВетсних

Л 6Ф

РЕСПУБ ЛИК (!9) OI) (gg)g G 01 С 7/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ по изо1Ретемиям и отнятиям пРи Гннт сссР (21) 4353628/10 (22) 13.10.87 (46) 23.04,9!. Бюл. !1- 15 (7!) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции и Раменское приборостроительное конструкторское бюро (72) Ю.1 .Жуковский, В.В.Корнейчук, В,В.Мелешко, С.В.Прозоров, С.В,Тарнавский и C.À.Øàðîâ (53) 629.105.1! (038.8) (56) Патент США 11- 4031630, кл. С 01 С 17/38, 28.06.87.

Патент Великобритании Ф 2020037, кл . G 01 С 1 9/36, 1979.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КУРСА С КОИПЕНСАЦИЕЙ МАГНИТНЫХ ПОИЕХ (57) Изобретение относится к навига- i ционному приборостроению, в частности к устройствам по автоматическому списанию девиаций индукционного компаса. Цель изобретения — повьппение точности. После включения устройства производитель девиационных работ поворачивает объект до тех пор,пока блок фиксации курса 5 не.выдает сигнал Начало измерения". На первый вход блока фиксации курса 5 поступает сигнал с измерителя эталонного курса 6, а на второй вход с выхода.1643932 блока управления и индикации 4 — 6 о числе курсов. Блок фиксации курса 5 разрешает работу осреднителей магнитного курса 3 и эталонного курса 7.

На блоке управления и индикации загорается табло "Начало измерения", по которому прекращается поворот объекта. С первого выхода этого блока поступает сигнал на осреднители о заданном шаге измерений,а на первый вход счетчика числа измерений

8 — о заданном количестве измерений. После того как сигналы на первом и втором входах счетчика числа 15 измерений 8 будут равны, на вход блока управления и индикации 4 поступит сигнал "Конец измерений" и,объект поворачивают на следующий курс. В

Изобретение относится к навигационному приборостроению, в частности к устройствам по автоматическому устранению девиаций индукционного компаса.

Целью изобретения является .повышение точности.

На чертеже изображена структурная схема устройства.

Устройство определения курса с компенсацией магнитных помех содержит измеритель 1 магнитного курса, выход которого подключен к первым входам сумматора 2 и осреднителя 3 магнитного курса.

Второй и третий входы осреднителя 3 подключены к первым входам соответственно блока 4 управления и индикации и блока 5 фиксации курса.

Выход измерителя 6 эталонного курса подключен к первому входу блока 5 фиксации курса и первому входу осреднителя 7 эталонного курса. Второй и третий входы осреднителя 7 подключены к первым выходам соответственно блока 4 управления и индикации и блока 5 фиксации курса. Первые выходы осреднителей 3 и 7 подключены к в.торому входу счетчика 8 числа измерений. Первый вход счетчика 8 числа измерений подключен к первому выходу блока 4 управления и индикации, а выход к второму входу этого блока.

Второй вход блока 5 фиксации курса подключен к второму выходу блока 4 управления и индикации, а второй вы1

55 осреднителях магнитного 3 и эталонного курсов 7 вычисляются средние значения, которые поступают в блок вычисления девиации, где вычисление коэффициентов девиации осуществляется по алгоритму непоследовательного метода наименьших квадратов. Аналогичные измерения проводятся на остальных курсах через 45 . По окончании девиационных работ сигналы,пропорциональные девиации, поступают на блок управления и индикации 4 для визуального наблюдения и на второй вход сумматора 2, на первый вход которого поступает сигнал с измерителя магнитного курса l. В сумматоре 2 происходит вычисление магнитного курса. 1 ил. ход к первому входу блока 4.Вторые выходы осреднителей эталонного 7 и компасного магнитного 3 курсов подключены к блоку вычисления девиации, состоящему из узла 9 запоминания значений курса и девиации, вычислителя 10 текущей девиации, вычислителя

ll отсчетов девиации, вычислителя

12 коэффициентов. девиации и счетчика 13 измеренных девиаций. Эти выходы осреднителей подключены соответственно к первому и второму входам вычислителя отсчетов девиации.Дополнительно второй выход осреднителя 3 подключен к второму входу блока 10 вычислителя текущей девиации. На другие входы вычислителя 11 может подаваться информация о значениях угла крена, наклонения J вектора нап-. ряженности МПЗ, а также магнитного склонения d. Первый и второй выходы вычислителя 11 подключены к соответствующим входам блока запоминания значений курса и девиации. Первый и второй выходы блока 9 подключены соответственно к первому и второму входам блока 12 вычислителя коэффициентов девиации, а третий выход к входу счетчика 13 измеренных девиаций.

Выход счетчика 13 подключен к третьему входу блока 12 вычисления коэффи" циентов девиации. Выход блока 12 вычисления коэффициентов девиации подключен к первому входу блока 10 вычислителя текущей девиации и третьему входу блока 4 управления и инди5 16 кации. Выход блока 1О вычисления текущей девиации подключен к второму входу сумматора 2 и четвертому входу блока 4 управления индикации. С выхода сумматора 2 снимается информация о магнитном курсе К . Третий выход блока 4 управления и индикации подключен к второму входу счетчика 13 измеренных девиаций.

Устройство работает следующим образом.

Производитель девиационных работ на земле (в полете — летчик), начиная с произвольного курса (после включения устройства), поворачивает объект до тех пор, пока блок 5 фиксации курса не выдаст сигнал "Начало измерения". На первый вход блока

5 фиксации курса поступают сигналы о текущем курсе К с выхода измерителя 6 эталонного курса, а на второй вход блока 5 фиксации курса с второго блока 4 управления и индикации о числе 1 отсчетных курсов. Сигнал с первого выхода блока 5 фиксации курса п9ступает на третьи входы осреднителей магнитного 3 и эталонного 7 курсов, подключая их первые ( входы соответственно к выходам измерителей компасного магнитного 1 и эталонного 6 курсов, а с второго выхода — на первый вход блока 4 управления и индикации. На блоке 4 по этому сигналу загорается табло "Начало измерения", по которому производитель работы прекращает поворот объекта ° С первого выхода блока 4 управления и индикации на вторые входы осреднителей компасного магнитного 3 и эталонного 7 курсов поступает сигнал о заданном шаге измерений, а на первый вход счетчика 8 числа измерений о заданном количестве .1 измерений. При выполнении

1 измерений в осреднителях компасного магнитного 3 и эталонного 7 курсов с их первых выходов на второй вход счетчика 8 числа измерений пос.тупает сигнал о количестве выполняемых измерений, а на первый вход счетчика 8 числа измерений поступает сигнал о заданных 1 числе измерений. Если сигналы на первом и втором

/ входах счетчика 8 числа измерений равны, то 11 = 1. Тогда с выхода счетчика 8 числа измерений на второй вход блока 4 управления и индикации поступает сигнал "Конец измерений", 43932

15

Вычисление коэффициента девиации в блоке 12 осуществляется по алгорит55 му непоследовательного метода наиI меньших квадратов (НМНК). Для этого выражение ряда девиации и производитель девиашгонных работ приступает к следующему маневру.

В осреднителях компасного магнитного 3 и эталонного 7 курсов происходит осреднение результатов 1 измерений. С вторых выходов осреднителей компасного магнитного 3 и эталонного

7 курсов сигналы соответственно о ! средних значениях Y u V. поступа 9 ют на первый и второй входы вычислителя 11 отсчетов девиации, а на его другой вход подается информация о магнитном склонении d. В вычислителе

11 осуществляется алгебраическое суммирование осредненньгх значений ( компасного магнитного К и эталонного курсов, учет склонения d,а на его первом и втором выходах соответственно получают значения курса компасного К и девиации 8 (Измеренное значение девиации Р соответствующее разности между компасным магнитным К и эталонным Кр

I курсами с учетом магнитного склонения d поступает на второй вход блока 9 запоминания значений курса и девиации, а на его первый вход значение компасного магнитного курса.

С первого и второго выходов блока 9 на первьпг и второй входы блока 12 вычисления коэффициентов девиации поступает информация об I выполненных измерениях компасного магнитного курса ° K и девиации о соответственно, 1

С третьего выхода блока 9 на первьпг вход счетчика 13 измеренных девиаций поступают сигналы о каждом цикле измерения девиации на курсе i 45

При совпадении числа заданных измерений, и выполненных, о чем свидетельствуют равенства сигнала, поступающего с третьего выхода блока 4 управления и индикации на второй вход счетчика 13, и сигнала, поступающего с третьего выхода блока 9 на первьгй вход счетчика 13, с его выхода подается сигнал на третий вход блока 12 вычисления коэффициентов девиации. Вход блока 12. открывается и в него вводится информация об

I выполненных измерениях девиации и компасного магнитного курса.! 643932

1=I l

=- Л + BsinK + CcosK +

+ Dsin?K + Есо$2К

1 где компасный курс

К=К -d- =К, Формул а изобретения представим в матричной форме

Y=H X.

Be к тор коэффициентов девиаций

Х = (A,В,С,D Е, а Н вЂ” матрица выходных сигналов. Представим Н в ниде

-i.n2K,cos 2К, I !!

1п2К со $2Кя,1,I

sinK, cosK

1 $1.nK,cosK,s

Э ° э ° o ° э !

1 sinK„cosK s

1э

° ° ° э ° !

in2K

Техред Х .Олийпык

Корректор С.Шекмар

Редактор В.Бугренкова

Заказ 1232 Тираж 3)8 Подписное

ВНИИПО Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 Г

Д " П -Р

3 ,,-ве 20 значений девиации, номер измерения

1,... и; n i. Алгоритм НМНК в векторно-матричной форме имеет вид

X = (и Н) Н НЛ.

А где Х вЂ” вектор оценок Х, Z = Y + V— вектор реальных измерений девиации с шумом Ч.

После вычисления коэффициентов девиации в блоке 12 сигналы,им про- 30 порциональные, поступают на третий вход блока 4 управления и индикации ! в качестве информации и на первый. вход блока 10 вычисления девиации.

На второй вход блока 10 с второго выхода осреднителя 3 магнитного кур— са подается сигнал об осредненном значении магнитного курса.. После вычисления девиации в блоке 10 сигналы, ей пропорциональные, пос туп ают IIQ 40 четвертый вход блока 4 управления индикации и второй вход сумматора 2, при этом на первый вход сумматора

2 поступает с выхода измерителя 1 магнитного курса сигнал о текущем ,J значении компасного курса К

В сумматоре 2 происходит вычисление магнитного курса К„. Согласно выражению K „= K + 3

Устройство для определения курса с компенсацией магнитных помех,содержащее измерители магнитного и эталонного курса, блок вычисления девиации и блок управления и индикации, о т личающе ес я тем, что, с целью повышения точности, в него введены осреднитель эталонного курса и осреднитель магнитного курса, сумматор, счетчик числа измерений и блок фиксации курса, выход измерителя эталонного курса соединен с первыми входами соответствующего осреднителя и блока фиксации курса, второй вход которого соединен с вторым выходом блока управления и индикации, а первый выход соединен с третьими входами осреднителей эталонного и магнитного курсов, второй выход соединен с первым входом блока управления и индикации, первый выход которого соединен с вторыми входами осреднителей эталонного и магнитного курсов. и первым входом счетчика числа измерений, измеритель магнитного курса соединен с первым входом соответствующего осреднителя и с первым входом сумматора, а первый выход осреднителя магнитного курса соединен с первым выходом осреднителя эталонного курса и с вторым входом счетчика числа измерений, вторые выходы осреднителей эталонного и магнитного курсов соединены с вторым и третьим входами блока вычисления девиации, выход счетчика числа измерений соединен с вторым входом блока управления и индикации, первый выход блока вычисле ния девиации соединен с вторым входом сумматора и четвертым входом блока управления и индикации, третий вход которого соединен с вторым выходом блока вычисления девиации, а третий выход блока управления индикации соединен с первым входом блока вычислечия девиации.