Цифровой магнитный компас

Авторы патента:

G01C17/38 - испытание, юстировка, балансировка компасов

Изобретение относится к устройствам для определения положения истинного или магнитного северного полюса для навигационных целей. Цель изобретения - повышение точности за счет исключения дискретности при определении девиации. При калибровке транспортное средство с помощью цифрового гирокомпаса 3 устанавливается по направлению на север . Узлом 4 ввода поправок вводится информация о местных искажениях магнитного поля Земли. Затем транспортное средство поворачивают по кругу от 0° до 360°. При этом сигнал компасного курса с выхода цифрового индукционного датчика 1 подается в оперативную память 2. По окончании поворота на 360° сигналы поступают в вычислитель 5 коэффициентов разложения, полученные коэффициенты передаются и запоминаются в узле б постоянной памяти. После этого блок калибровки отключается выключателем 11 и может сниматься с транспортного средства, а цифровой индукционный датчик включается в рабочий режим установкой переключателя 10. В рабочем режиме сигнал компасного курса с цифрового индукционного датчика 1 подается в вычислитель 7 магнитной девиации, получаются сигналы, пропорциональные значениям девиации, которые поступают на сумматор 8. 1 ил. ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5Н5 G 01 С 17/38

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4

О (л)

О ф ,3> (21) 4621587/10 (22) 19.12.88 (46) 07,01,92, Бюл, ¹ 1 (72) А.Н.Зарубин, Г.С.Сухой и Б.А.Зиедуллаев (53) 528,521.6.538.74(088.8) (56) Заявка Великобритании ¹ 2193321. кл. G 01 С 17/38, 03.02.88.

Заявка Великобритании ¹ 157967, кл. G 01 С 17/38, 19,11.80. (54) ЦИФРОВОЙ МАГНИТНЫЙ КОМПАС (57) Изобретение относится к устройствам для определения положения истинного или магнитного северного полюса для навигационных целей. Цель изобретения вЂ” повышение точности за счет исключения дискретности при определении девиации.

При калибровке транспортное средство с помощью цифрового гирокомпаса 3 устанавливается по направлению на север . Узлом 4 ввода поправок вводится информация... 5 U, „! 703974 А о местных искажениях магнитного поля

Земли. Затем транспортное средство поворачивают по кругу от 0 до 3600. При этом сигнал компасного курса с выхода цифрового индукционного датчика 1 подается в оперативную память 2. По окончании поворота на 360 сигналы поступают в вычислитель 5 коэффициентов разложения, полученные коэффициенты передаются и запоминаются в узле 6 постоянной памяти.

После этого блок калибровки отключается выключателем 11 и может сниматься с транспортного средства, а цифровой индукционный датчик включается в рабочий режим установкой переключателя 10. В рабочем режиме сигнал компасного курса с цифрового индукционного датчика 1 подается в вычислитель 7 магнитной девиации. получаются сигналы, пропорциональные значениям девиации, которые поступают на сумматор 8. 1 ил.

1703974

Изобретение относится к устройствам для определения положения истинного или магнитного северного полюса для навигационных целей, в частности касается испытания, юстировки и балансировки компасов, и может использоваться преимущественно в навигационных системах транспортных средств.

Цель изобретения вЂ” повышение точности за счет исключения дискретности при определении девиации.

На чертеже приведена функциональная схема компаса, Устройство состоит из цифрового индукционного датчика 1, связанного с оперативной памятью 2, цифрового гирокомпаса

3 и узла 4 ввода поправки, также связанных с оперативной памятью 2, которая вместе с вычислителем 5 коэффициентов разложения образует узел обработки (на схеме не показан). Вычислитель 5 коэффициентов разложения связан с узлом 6 постоянной памяти, который подключен к узлу коррекции (на схеме не показан). состоящему из вычислителя 7 магнитной девиации и сумматора 8, Сумматор 8 непосредственно связан с индикатором 9. Через переключатель

10 цифровой индукционный датчик 1 соединяется с блоком калибровки (на схеме не показан) либо с узлом коррекции. Блок калибровки является съемным и в рабочем режиме магнитного компаса отключен с помо2цью переключателя 10 и включателя 11.

При калибровке транспортное средство с помощью цифрового гирокомпаса 3 устанавливается по направлению на север. Узлом ввода поправок вводится информация о местных искажениях магнитного поля

Земли. Затем транспортное средство повоо рачивают по кругу от 0 до 360 . При этом сигнал компасного курсаф)с выхода цифрового индукционного датчика 1 подается в оперативную память 2.

Одновременно сигнал истинного курса

Pu) с цифрового гирокомпаса 3 и сигнал магнитного отклонения Ь, от узла ввода поправок подаются в оперативную память 2, где получается сигнал магнитного курса Жц по формуле фа=фь+4 ь» (1)

Кроме того, в оперативной памяти 2 магнитный курс Ч ь») вычитается из компасного курса"„;и определяются дискретные разности

4 =Фл-ф» (2)

По окончании поворота на 360 сигналы

ä) и ф,) поступают в вычислитель 5 коэффициентов разложения, Девиацию можно представить в виде ряда Фурье:

6 = А + Bsl()l,+ Ссод„ ;+ Dsln21;+ Ecos2 „), (3)

Исходя из сущности методов наименьших квадратов, в вычислителе коэффициентов магнитной девиации необходимо определить коэффициенты А, В, С, D, Е. при которых сумма о с

5» g Я.h.8sinv» Ссоьс»», Pain?ч »-Гсоь?ч,;) (4)

I будет минимальной, 15

Приравнивая к нулю частную производную S по А. получим аь . -2E (();-Л.Вь nv„,-C

Приравняв правую часть полученного выражения к нулю, получим

?ah (ЕainV»)8 ° (ЕСОЬV»;)C (ЕЬ)О 2Ч„!Р» (ЕСОЬ244)С-.2. Ь» (6)

Аналогично дифференцируеи S по В. С, О, Е и приравниваем каждый раз результат к нулю. Получим систему нормальных уравнений для выбора наилучшего магнитного приближения к кривой магнитной девиации и для определения коэффициентов постояиЗ0 ной А, полукруговой В и С и четвертной 0 и

Е магнитной девиации методом наименьших квадратов, которая решается в вычислителе 5;

8h (Еь?оЧ»,)Ь (Есоьо!)С ° (Esin 2ЧЬ;)Р (Есоь2Т»с)Е»ЕВ! (EainV«)h (Еь»со2Ч;)8 (Еье»(»с?соь Н»с)С ° (2ь)о) sin?%)Р

»(Eain)(»isis 2×«)Р» (Eain 1»!соь2Чс!) f ° Е8; sin ×ñ»» (EcosV«)h-(2соьь;!ь»!Н?)Ь (tcssav»!)Ci(Eain2V»,соьЧ»!)Р»

° (EcosV„;coa2V„ )E 23;cosV,; (7) (еain 2ч«)л ° (2ainч«ain 2ч»») 8 (I ain 2vsi соьч»» ) с

40 » (Еьл 2Чс»)Р (Eai+»icc»» 2V»() 2 ° Е Ь, ь»о 2 Ч»с» j (Есоь 2Ч»» )Л (Еъ»о»»», соь 2Ч«) 8 ° (2 соьЧ», соь 2%», )С»

»(Е ь»о 2ч,;соь 2ч °;)Р» (2соьa2v„!)E» Еб соь ?Ч„;.

Полученные в результате решения системы управлений (7) коэффициенты А, В, С, 4> О, Е передаются и запоминаются в узле 6 . постоянной памяти. После этого блок калибровки отключается выключателем 11 и может сниматься с транспортного средства, а цифровой индукционный датчик включается. в рабочий режим установкой переключателя

В рабочеьл режиме сигнал компасного курса с цифрового индукционного датчика 1 подается в вычислитель Y магнитной девиации, получаются сигналы, пропорциоиаль55 ные значениям девиации о;, которые вычитаются из значений компасного курса м) =Фк

1703974

Сигналы магнитного курса поступают на сул1л1атор 8.

Для исключения тригонометрических функций двойного угла, л1агнитная девиация в вычислителе 7 магнитной девиации вычисляется по формуле

i2 с Л< Е(С ° 2(>a n ×» )сое < », ° (В-2Е ain Ô»< )е<» <> »; > (> ) 4 " 8a «" «< с ее»» 2DaIn4 сое < „,< f-2E ain Е»< *""В 2Рс< е2е»;- 2 E е<»Е ;) a

Е C coa V»« E - Л Е (C ° 2 D a in <Е» < ) с <>е <>»; < (В - 2 Е a i n <><»; ) sin <Е „°

Составитель M.Òåðåùåíêî

Редактор Т.Зубкова Техред М.Моргентал Корректор Т,Палий

Заказ 54 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 которая получена из (3) с использованиемE известных теорем сложения для кратных аргументов следующим образом

Формула изобретения

Цифровой магнитный»олн>лс, содержа щий блок измерения курса с последователь. но соединенными цифровь>л1 индукционнь>м датчиком, узлом коррекции, подключен ILIM к узлу постоянной памяти, и индикаторол1, и блок калибровки с цифровым гирокомпасом, узлом обработки и узлом ввода поправки, выполненный с возможностью подключения к блоку измерения курса. о т ли ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности за счет исключения дискретности при определении девиации, узел обработки выполнен в виде оперативной памяти и вы15 числителя коэффициентов разложения, узел коррекции выполнен в виде вычислителя магнитной девиации и сумматора, а узел ввода поправки выполнен в виде задатчика магнитного склонения, 20

Способ определения девиации курсоуказателя подвижного объекта // 1633930

Изобретение относится к области магнитного курсоуказания и навигации, может быть использовано для курсовых систем подвижных объектов, например, летательных аппаратов (ЛА)

Способ определения полукруговой девиации // 1434258

Изобретение относится к навигационному приборостроению и предназначено для устранения полукруговой девиации магнитных компасов

Способ определения полукруговой девиации // 1362931

Устройство для проверки дистанционных магнитных компасов // 1299248

Устройство для определения девиации компаса // 1247652

Устройство для контроля точности индукционных датчиков магнитного курса // 1210059

Изобретение относится к устройствам для проверки погрешностей двухи трехфазных индукционных датчиков магнитного курса и позволяет автоматизировать процесс измерений в диапазоне от О до 360

Компенсатор девиации магнитных компасов // 970108

Способ измерения погрешности магнитного компаса при качке // 956985

Устройство для проверки точности индукционных компасов // 901819

Способ выполнения девиационных работ на подвижных объектах // 2108546

Способ измерения магнитного курса подвижного объекта // 2130588

Изобретение относится к области навигационного приборостроения и предназначено для измерения магнитного курса и углов наклона подвижных объектов

Способ выполнения девиационных работ на подвижных объектах // 2156440

Изобретение относится к области магнитного курсоуказания и навигации, может быть использовано для повышения точности курсовых систем подвижных объектов, например летательных аппаратов (ЛА)

Способ цифровой компенсации электромагнитной девиации для магнитного электронного компаса и устройство для его осуществления // 2210060

Изобретение относится к магнитному курсоуказанию и навигации, и предназначено для использования на транспортных средствах, оснащенных системами размагничивания

Способ определения местоположения подвижных наземных объектов и устройство для его реализации // 2221991

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в приборах для определения координат подвижных наземных объектов

Способ измерения магнитного курса подвижного объекта и устройство для его осуществления // 2262075

Изобретение относится к области навигационного приборостроения с использованием магнитного поля Земли и предназначено для построения приборов измерения магнитного курса и углов наклона подвижных объектов

Способ уничтожения полукруговой девиации на одном магнитном курсе // 2442961

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для уничтожения полукруговой девиации магнитных компасов

Способ определения девиации курсоуказателя подвижного объекта // 1822248

Изобретение относится к магнитному курсоуказанию и навигации, предназначено для использования на подводных лодках и является усовершенствованием известного способа, описанного в авт

Способ настройки индукционного датчика магнитного курса с продольным и поперечным феррозондами на двухосном маятниковом подвесе и устройство для его осуществления // 1825981

Изобретение относится к авиационному приборостроению, а именно к производству индукционных датчиков магнитного курса, и может быть использовано в производстве феррозоидовых магнитометров

Способ измерения момента сопротивления на оси стабилизации гироскопического стабилизатора // 1840211

Изобретение относится к области приборостроения и может быть применено при контроле гироскопических стабилизаторов, а также и других типов гироскопических устройств, имеющих датчики коррекции