Патент ссср 182423

 

О П И С А Н И Е l82423

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ссаз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 03. X .1958 (№ 700048/40-23) Кл. 42о, 17 с присоединением заявки №

Комитет по делам изобретеиий и открытий при Совете Мииистров

СССР

МПК О 01р

УДК 531.76/.77(088.8) Приоритет

Опубликовано 25.V.1966. Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 1.VIII.1966

Автор изобретения

М. И. Захарии

Заявитель

СПОСОБ ИНЕРЦИАЛЬНОИ НАВИГАЦИИ

25

*I

/,, (lc;+ Н) сок у

Настоящее изобретение относится к инерциальной навигации. Известны способы инерциальной навигации, в которых текущие координаты объекта определяют с помощью платформ с акселерометрами либо неподвижных в инерциальном пространстве, либо корректируемых в плоскости горизонта и азимуте. Показания акселерометров этих систем интегрируются в вычислительных устройствах.

Однако при применении таких способов используется система сравнительно больших габаритов и значительного веса, велико время запуска, ограничены перспективы повышения надежности этих систем ввиду невозможности резервирования гироплатформ.

Предлагаемый способ позволяет повысить точность работы системы и унифицировать ее узлы.

Сущность способа заключается в следующем.

Текущие координаты объекта относительно первоначального положения, соответствующего исходной точке его траектории движения, определяют решением кинематических уравнений с помощью бортовой вычислительной машины. Данные получают либо от шести акселерометров, попарно разнесенных относительно связанных осей объекта и жестко связанных с его корпусом, либо от трех акселерометров и трех датчиков угловых скоростей движения объекта, помещенных в центре масс последнего так, что их измерительные оси ортогональны и направлены по соответст5 вующим связанным осям объекта.

Так, например, для решения задачи навигации в ортодромической системе координат кинематические уравнения будут иметь вид (для варианта с датчиками угловых скоро1О стей):

v: = а; — AÄ (v, cos cp,, + u .. sin q>,,)— — 2(2„о. — o,u ) u,, = а, +). u; сos qI,,— ср, v.— 2(2;v= — 2

u.- = а.-+ >,,v;sinср, + q>, v — 2(: v., — 2ч о.) a<= а,.cos icosè„+a„(sinс sin — cos у, sin о соз -,) + а, (sin ф, соз y, +

+ соз з1п о з!и у ) а,,=-а, Sln о +а,,COS ua COS „— а,СОЗо,З1Пт,-1-д ас — — а sin y,cos, +а,(cos /,sing, +

+ si n „з1п о с о 3 "f „) + а, (Co s „co s t — s;n „sin u sin; ) 182423

Vt ру R3+H

1 оз —: Pr ( о),1 =2 + Лvsjn(P, оз = — r,— Л соз р

ЯE= @(со$Л вЂ” Qóî $1пЛ ач.= Р$1п 90

2с, — — ь" cos р, $1п Ч"„ где

Составитель Н. Малышева

Редактор P. Киселева Текред Г. E. Петровская Корректор Ю. М. Федулова

Заказ 3282119 Тираж 1000 Формат бум. 60+90 !s Объем 0,15 изд. л. Подписное

Цг1ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 (а СОЗ 1а аа $1П 1а + созда

+ m:. СОЗ фа Sin uä — а„СОЗ од — а. $1П ур $1П од) и, =а,,з1пТ,+а„со y — а":sin),— — à,cos ) i = аах (соду CO$1а озал $1П 1а) tg uà — со qcosy,sec u„+ пас з1П y1„sec и, 0 = (2,$1пЛ + 2,соз Л,) cоз — 0;,sin р

Q q — — (2,sin А, + Q.„„cos),) sin уу+ 2с,cos р„ е — 0 со$ >р соз +p

vg, v, ос, v<, v, пс-составляющие векторов скорости и ускорения движения центра масс объекта в земной ортодромической системе координат; а, а1, ас — составляющие вектора абсолютного ускорения движения центра масс объекта;

Ф

Л„в, Н, Лу, а, H — соответственно ортодромические (условные) координаты местоположения объекта на земной поверхности, отсчитываемые от точки старта, и высота его движения над уровнем моря, а также скорости изменения этих координат во времени; ц, уп, 0:, Р „Ю, o;, — проекции вектора угловой скорости суточного вращения Земли на оси ортодромической системы координат в точке местоположения объекта, а также начальные их значения, соответствующие точке старта;

g — ускорение силы тяжести; а, а, ໠— показания акселерометров;

y„u„-;„p,, u„; „— углы, характеризующие угловое положение измерительных осей акселерометров относительно плоскости горизонта и в азимуте в ортодромической системе координат, а также скорости их изменения во времени; а,, 1,— - географическая широта и путевой угол координатной ортодромии в точке старта объекта; оз„, par о „вЂ” показания соответствующих датчиков угловых скоростей системы; а <, оз...а. — проекции вектора угловой скорости вращения координатного трехгранника ортодромической системы координат с началом в центре масс объекта в процессе движения последнего;

R, — радиус земной сферы.

Этот способ позволяет использовать прецизионные акселерометры и гироскопы, имеющие сравнительно большие габариты и вес, которые не вписываются в габариты существующих гироплатформ.

30 Предмет изобретения

Способ инерциальной навигации, отличаюи1ийся тем, что текущие координаты объекта, например в ортодромической системе координат, относительно первоначального положения, соответствующего исходной точке траектории объекта, определяют решением, например при помощи вычислительной машины, уравнений движения объекта по данным линейных абсолютных ускорений центра масс

40 объекта и угловых ускорений или скоростей относительно его центра масс от жестко закрепленных на объекте акселеро метров линейных ускорений или акселерометров линейных ускорений и датчиков угловых скоро45 стей.