Устройство для измерения уровня помехоустойчивости навигационных приборов, использующих сигналы с вращающегося трансформатора

Авторы патента:

G01C25/00 - Изготовление, калибровка, чистка или ремонт приборов и устройств, отнесенных ко всем вышеуказанным группам данного подкласса (испытание, юстировка, балансировка компасов G01C 17/38)

Владельцы патента RU 2572500:

Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (ОАО АНПП "ТЕМП-АВИА") (RU)

Изобретение относится к области измерения и может быть использовано при метрологических исследованиях навигационных приборов, использующих сигналы с вращающегося трансформатора. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей за счет введения режима обеспечения измерения уровня помехоустойчивости. Устройство для измерения уровня помехоустойчивости навигационных приборов, использующих сигналы с вращающегося трансформатора, содержит углозадающий узел, вал которого кинематически связан с вращающимся трансформатором и является кинематическим входом устройства и источник переменного тока. При этом дополнительно введен анализатор сигнала, подключенный к синусной и косинусной обмоткам вращающегося трансформатора, являющегося выходом устройства, трансформатор, через первичную обмотку которого источник переменного напряжения подключен к обмотке возбуждения вращающегося трансформатора, соединенные последовательно формирователь сигнала помех и буфер, выход которого подключен к вторичной обмотке трансформатора. Предложенное устройство используется для измерения уровня помехоустойчивости интегрированной системы резервных приборов. 1 ил.

Известно устройство, для измерения статической погрешности вращающегося трансформатора [1], содержащее углозадающий узел, вал которого кинематически связан с вращающимся трансформатором и является кинематическим входом устройства, аналого-цифровой преобразователь, блок регистрации, преобразователь фаза-код, соединенные функционально.

Недостатком данного устройства является отсутствие в нем режима обеспечения измерения уровня помехоустойчивости.

Известно также устройство для измерения статической погрешности вращающегося трансформатора [2], содержащее углозадающий узел, вал которого кинематически связан с вращающимся трансформатором и является кинематическим входом устройства, аналого-цифровой преобразователь, цифроаналоговый преобразователь, монитор, источник переменного напряжения, соединенные функционально.

Достигаемым техническим результатом настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей путем введения режима обеспечения измерения уровня помехоустойчивости.

Поставленная задача достигается тем, что в устройство для измерения уровня помехоустойчивости навигационных приборов, использующих сигналы с вращающегося трансформатора, содержащее углозадающий узел, вал которого кинематически связан с вращающимся трансформатором и является кинематическим входом устройства, источник переменного напряжения, согласно изобретению дополнительно введены анализатор сигнала, подключенный к синусной и косинусной обмоткам вращающегося трансформатора, являющимся выходом устройства, трансформатор, через первичную обмотку которого источник переменного напряжения подключен к обмотке возбуждения вращающегося трансформатора, соединенные последовательно формирователь сигнала помех и буфер, выход которого подключен ко вторичной обмотке трансформатора.

К существенным отличиям предложенного устройства относится введение в него анализатора сигнала, подключенного к синусной и косинусной обмоткам вращающегося трансформатора, являющимся выходом устройства, трансформатора, через первичную обмотку которого источник переменного напряжения подключен к обмотке возбуждения с вращающегося трансформатора, соединенные последовательно формирователь сигнала помех и буфер, выход которого подключен ко вторичной обмотке трансформатора. Такое включение позволяет накладывать сигнал помехи на сигнал обмотки возбуждения вращающегося трансформатора, а следовательно, и на полезный сигнал его синусной и косинусной обмоток, являющихся и выходом устройства.

На чертеже представлена схема устройства.

Предложенное устройство содержит углозадающий узел 1, вращающийся трансформатор 2 с синусной и косинусной обмотками 10, 11 и обмоткой 12 возбуждения, источник 3 переменного напряжения, анализатор 4 сигнала, трансформатор 5 с первичной и вторичной обмотками 8, 9, формирователь 6 сигнала помех, буфер 7, выходы 13, 14.

В устройстве углозадающий узел 1 кинематически связан с вращающимся трансформатором 2, источник 3 переменного напряжения, подключен через первичную обмотку 8 трансформатора 5 к обмотке 12 возбуждения вращающегося трансформатора 2, синусная и косинусная обмотки 10, 11 которого являются выходами 13, 14 устройства и подключены к анализатору 4 сигнала, формирователь 6 сигнала помех подключен через буфер 7 ко вторичной обмотке 9 трансформатора 5.

Устройство для измерения уровня помехоустойчивости навигационных приборов, использующих сигналы с вращающегося трансформатора, работает следующим образом.

Для работы навигационного прибора используются сигналы, амплитуда которых изменяется по закону синуса и косинуса при изменении углового положения вращающегося трансформатора.

В предложенном устройстве с помощью углозадающего узла 1, связанного кинематически с вращающимся трансформатором 2, можно задавать любой угол, при этом на выходах синусной и косинусной обмоток 10, 11 будет происходить изменение амплитуды сигнала по закону синуса и косинуса. Эти сигналы с выходов 13, 14 поступают на вход исследуемого навигационного прибора. На обмотку 12 возбуждения с источника 3 переменного напряжения через первичную обмотку 8 трансформатора 5 поступает синусоидальный сигнал для обеспечения питания вращающегося трансформатора 2. На первичную обмотку 9 трансформатора 5 с формирователя 6 через буфер 7 поступает сигнал помехи, который накладывается на синусоидальное напряжение питания обмотки 12 возбуждения через первичную обмотку 8 трансформатора 5.

Напряжение помехи, наложенное на напряжение питания вращающегося трансформатора 2, передается на сигналы синусной и косинусной обмоток 10 и 11, вызывая погрешность работы навигационного прибора. Соотношение полезного сигнала и помехи измеряется анализатором 4 сигнала.

Измерение уровня помехоустойчивости навигационного прибора производится следующим образом. По шкале углозадающего узла 1 устанавливают угол, на котором необходимо оценить помехоустойчивость, включают формирователь 6 сигнала помех и сравнивают показание индикатора навигационного прибора с установленным на шкале углозадающего узла 1 значением угла. Увеличением выходного сигнала формирователя 6 сигнала помех добиваются наличия погрешности между показанием индикатора навигационного прибора и установленным значением угла на шкале углозадающего узла 1, при этом производят измерение соотношения полезного сигнала и помехи с помощью анализатора 4 сигнала.

Предложенное устройство используется для измерения уровня помехоустойчивости интегрированной системы резервных приборов.

Источники информации

1. Патент РФ №2007026, МПК Н03М 1/10, 1991 г.

2. Патент РФ №2362178, МПК Н03М 1/10, 2008 г. (ближайший аналог).

Устройство для измерения уровня помехоустойчивости навигационных приборов, использующих сигналы с вращающегося трансформатора, содержащее углозадающий узел, вал которого кинематически связан с вращающимся трансформатором и является кинематическим входом устройства, источник переменного напряжения, отличающееся тем, что в него дополнительно введены анализатор сигнала, подключенный к синусной и косинусной обмоткам вращающегося трансформатора, являющимися выходом устройства, трансформатор, через первичную обмотку которого источник переменного напряжения подключен к обмотке возбуждения вращающегося трансформатора, соединенные последовательно формирователь сигнала помех и буфер, выход которого подключен ко вторичной обмотке трансформатора.

Изобретение относится к области прецизионного приборостроения и может быть использовано при разработке и производстве двухстепенных поплавковых гироскопов с газодинамическим подвесом оси вращения ротора гиромотора.

Способ определения температурных зависимостей масштабных коэффициентов, смещений нуля и матриц ориентации осей чувствительности лазерных гироскопов и маятниковых акселерометров в составе инерциального измерительного блока при стендовых испытаниях // 2566427

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для определения температурных зависимостей характеристик трехосного лазерного гироскопа (ЛГ) и маятниковых акселерометров (МА) в составе инерциальных измерительных блоков (ИИБ).

Стенд для измерения вибрационных реактивных моментов гиромотора // 2564829

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам измерения вибрационных реактивных моментов гиромоторов. Стенд содержит подвес, камеру с возможностью закрепления гиромотора экваториальной либо полярной осями вдоль вертикальной оси подвеса, первый и второй магнитоэлектрические датчики, установленные соосно в корпусе стенда, измерительный усилитель, усилитель мощности, нагрузкой которого является обмотка второго датчика, и токоподводы, противоположные концы которых через контактные платы соединены с камерой и корпусом.

Способ юстировки бесплатформенной инерциальной системы ориентации // 2555515

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в системах юстировки бесплатформенных инерциальных систем ориентации. Технический результат - повышение точности.

Способ выставки осевого зазора в газодинамическом подвесе оси вращения ротора гиромотора // 2554628

Изобретение относится к области прецизионного приборостроения и может быть использовано при разработке и производстве гиромоторов с газодинамическим подвесом оси вращения ротора, состоящего из двух полусферических опорных узлов, каждый из которых содержит опору и фланец.

Способ определения и компенсации девиации магнитометрических датчиков и устройство для его осуществления // 2550774

Изобретение относится к магнитному курсоуказанию и навигации и может быть использовано на летательных аппаратах для определения коэффициентов девиации, описывающих изменения напряженности магнитного поля земли (МПЗ), вносимые летательным аппаратом (ЛА) непосредственно в полете, и компенсации этих изменений при вычислении магнитного курса ψм.

Устройство для контроля блока ориентации интегрированной системы резервных приборов // 2548056

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в системах ориентации подвижных объектов. Технических результат - повышение надежности и точности.

Способ контроля выставки гиростабилизированной платформы инерциальной системы // 2541152

Изобретение относится к навигационной технике и может быть использовано для контроля гиростабилизированных платформ инерциальной системы космического назначения при заводских и предпусковых испытаниях систем управления ракетоносителей, разгонных блоков, космических и летательных аппаратов.

Комплекс для проверки скважинных инклинометров на месторождении // 2532439

Изобретение относится к области исследования и испытания инклинометров в полевых условиях. Техническим результатом является повышение точности и оперативности проверки магнитных и гироскопических скважинных инклинометров в полевых условиях.

Способ калибровки инерциальных датчиков // 2527140

Предложенное изобретение относится к средствам калибровки инерциальных датчиков, в частности, в полевых условиях. Предложенный способ калибровки инерциальных датчиков, установленных на рабочем оборудовании, включает в себя сбор данных от одного или более инерциальных датчиков и одного или более температурных датчиков, расположенных вблизи инерциальных датчиков, в период, когда оборудование не работает, и корректировку математической модели температурной систематической ошибки для инерциальных датчиков на основе собранных данных от инерциальных датчиков и температурных датчиков, при этом сбор данных начинают через заранее установленное время после выключения рабочего оборудования, при этом на инерциальные датчики и температурные датчики, образующие сенсорную подсистему, периодически подают питание для сбора данных в период, когда рабочее оборудование не работает.

Способ коррекции дрейфа гироскопа и устройство для его осуществления // 2572501

Изобретение относится к гироскопической технике, а именно к способам коррекции дрейфа гироскопа с ротором на сферической шарикоподшипниковой опоре. Сущность изобретения заключается в том, что способ коррекции дрейфа гироскопа с двухфазным бесколлекторным двигателем постоянного тока, содержащего статор, ротор на сферической шарикоподшипниковой опоре, датчики угла и датчики момента, включает этапы вращения ротора, измерения дрейфа и его коррекцию, при этом коррекцию дрейфа проводят непосредственно в процессе его измерения путем компенсации постоянной составляющей электрического тока в разных обмотках статора. Устройство для коррекции дрейфа гироскопа с двухфазным бесколлекторным двигателем постоянного тока содержит сумматоры и регулировочные резисторы, сигналы с которых позволяют компенсировать постоянные составляющие электрических токов в фазных обмотках статора. Технический результат - снижение трудоемкости изготовления и повышение точности гироскопического прибора. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Способ калибровки акселерометрического трехосевого инклинометра // 2577806

Изобретение относится к метрологическому обеспечению - калибровке инклинометров, выполненных на основе трехосевого акселерометра. Способ предполагает при калибровке измерение проекций вектора гравитационного ускорения G ¯ на оси акселерометра при его вращении вокруг двух осей, каждый раз в четырех ортогональных положениях. По результатам измерений определяют статическую ошибку каждой оси и отношение коэффициентов чувствительностей по двум парам осей. При использовании инклинометра устанавливают акселерометр на объект исследования, проводят измерения проекций вектора гравитационного ускорения G ¯ на оси акселерометра, компенсируют их статические ошибки, нормируют различия в чувствительности осей акселерометра и вычисляют по простым соотношениям углы наклона объекта по отношению к вектору гравитационного ускорения G ¯ . Технический результат - упрощение способа калибровки акселерометрического трехосевого инклинометра. 3 ил.

Способ определения масштабного коэффициента твердотельного волнового гироскопа на поворотном столе // 2579768

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при производстве твердотельных волновых гироскопов и систем ориентации и навигации на их основе. При определении масштабного коэффициента твердотельный волновой гироскоп устанавливают на платформу поворотного стола и при работе гироскопа в разомкнутом режиме вращают равномерно платформу поворотного стола в одном направлении, контролируя угол поворота волны резонатора относительно корпуса гироскопа системой его датчиков угла на выбранном угловом промежутке. Затем изменяют направление вращения платформы на противоположное и измеряют изменения углового положения волны на выбранном промежутке, после чего, используя значения скоростей дрейфа волны при прямом и обратном вращении, определяют масштабный коэффициент с помощью аналитического выражения. Изобретение обеспечивает повышение точности определения масштабного коэффициента.

Способ определения контрольных значений параметров пространственно-угловой ориентации самолёта на трассах и приаэродромных зонах при лётных испытаниях пилотажно-навигационного оборудования и система для его осуществления // 2584368

Изобретения относятся к области навигации летательных аппаратов (ЛА) и могут быть использованы для определения контрольных значений параметров пространственно-угловой ориентации ЛА при летных испытаниях пилотажно-навигационного оборудования (ПНО). Технический результат - расширение функциональных возможностей. Для этого при испытаниях ПНО осуществляют прием и обработку измерений инерциальной навигационной системы (ИНС), корректирование данных ИНС автономным средством и радионавигационное корректирование данных ИНС спутниковой навигационной системой (СНС) на основе базовой корректирующей станции (БКС) или контрольной корректирующей станции (ККС), измерения высоты полета воздушным датчиком или системой (ВДС), осуществляют аэрофотосъемку земной поверхности цифровым аэрофотоаппаратом, а также для формирования ортопланов при отсутствии топографических карт - лазерную съемку земной поверхности бортовым лазерным локатором. При этом для комплексной обработки информации (КОИ) в процессе и после полета, а именно, для предварительной обработки измерительной информации в блоке (ПОИИ), обеспечивают формирование векторов измерений (ФВИ) с контролем для защиты фильтра Калмана, оценки погрешностей ИНС (ОП ИНС) при использовании модифицированного фильтра Калмана, вычисления навигационных параметров (ВНП) с одновременным подключением к нему второго выхода блока ПОИИ. 2 н. и 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

Способ калибровки инерционного датчика, установленного в произвольной позиции на борту транспортного средства, и система датчиков динамических параметров транспортного средства, выполненная с возможностью установки на борту в произвольной позиции // 2591018

Группа изобретений относится к установке и работе инерционных датчиков, таких как, например, датчики пространственного положения (гироскопы) или датчики движения (акселерометры) на борту транспортного средства. Техническим результатом является уменьшение погрешности измерений. В способе осуществляют калибровку устройства (S) инерционного датчика, установленного в произвольной позиции на борту транспортного средства (V), на основе формирования (200-500) матрицы (R) преобразования, приспособленной преобразовывать реально измеренные данные динамических параметров транспортного средства (V), найденных в локальной системе (x, y, z) координат, в данные, указывающие динамические параметры транспортного средства (V) в системе (X, Y, Z) координат транспортного средства, причем значение каждого элемента матрицы (R) преобразования модифицируют посредством наложения ограничения ортогональности (600) матрицы. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

Способ изготовления ротора электростатического гироскопа // 2592748

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при изготовлении роторов электростатических гироскопов. Способ предназначен для использования при изготовлении роторов чувствительных элементов электростатических гироскопов. Процесс изготовления ротора включает формообразование сферической заготовки ротора, его балансировку, нанесение тонкопленочного износостойкого покрытия и выполнение на этом покрытии растрового рисунка. Вначале частично устраняют исходный дисбаланс ротора методом направленной доводки трубчатым притиром, причем балансировку производят до получения требуемого конечного диаметра ротора, а зону съема материала определяют исходя из величины и направления вектора исходного дисбаланса, задавая преимущественное уменьшение радиальной составляющей этого вектора. На втором этапе окончательную балансировку осуществляют посредством выполнения на поверхности ротора двух соосных диаметрально разнесенных выемок с заданной величиной массы удаляемого из каждой выемки материала. При этом в большей мере устраняется осевая составляющая полученного на первом этапе промежуточного дисбаланса, что определяется углом наклона оси выполняемых выемок к оси симметрии ротора, а выемки выполняют на сферической поверхности шаровых сегментов за пределами зоны растрового рисунка ротора. Технический результат заключается в расширении технологических возможностей и повышении стабильности процесса изготовления ротора электростатического гироскопа, в том числе в части повышения равномерности толщины покрытия. 3 ил.

Способ определения погрешности геодезических приборов за неправильность формы цапф и боковое гнутие зрительной трубы // 2594950

Способ определения погрешности геодезических приборов за неправильность формы цапф и боковое гнутие зрительной трубы включает закрепление на объективном конце зрительной трубы исследуемого прибора отражающего зеркала под углом 45° к визирной оси, размещение на продолжении горизонтальной оси вращения зрительной трубы исследуемого прибора марки. Причем отражающее зеркало ориентируют таким образом, чтобы оно отклоняло визирную ось в направлении, приблизительно параллельном горизонтальной оси исследуемого прибора, и при вращении зрительной трубы вокруг ее оси изображение марки не выходило из поля зрения. Далее наводят на марку и измеряют ее положения относительно перекрестья сетки зрительной трубы при различных зенитных расстояниях зрительной трубы в приеме при "круге лево" и "круге право". На основании полученных данных производят расчет погрешности. Технический результат изобретения - уменьшение трудоемкости, повышение достоверности и точности определения погрешности геодезических приборов за неправильность формы цапф и боковое гнутие зрительной трубы. 9 ил.

Устройство и способ калибровки гиродатчиков // 2597658

Варианты осуществления настоящего раскрытия относятся к способу и устройству для калибровки гиродатчиков с использованием измерений магнитного датчика и фонового вычисления в ходе нормальной работы изделия. В одном из вариантов осуществления измерения магнитного датчика используются для регулировки коэффициента усиления гиродатчика путем сравнения измеренной ориентации вектора магнитного поля с его ожидаемой ориентацией, вычисленной путем интегрирования сигнала гиродатчика. Фоновый процесс постоянно сравнивает это расхождение для различных значений коэффициента усиления гиродатчика и выбирает то, которое минимизирует такую ошибку в среднем. В этом случае ориентация устройства, полученная путем интегрирования сигнала гиродатчика, уточняется с использованием измерений магнитного датчика. Технический результат - обеспечение практичного и эффективного способа повышения точности определения ориентации устройства. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

Способ компенсации систематических составляющих дрейфа гироскопических датчиков // 2598155

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при построении одноосных и трехосных измерителей параметров движения - угловых скоростей и линейных ускорений для инерциальных навигационных систем и пилотажных систем управления подвижных объектов. Заявлен способ компенсации температурной зависимости систематических составляющих дрейфа гироскопических датчиков, включающий измерение в заводских условиях, в процессе отладки чувствительных элементов, значения систематических составляющих в виде нулевых сигналов и масштабных коэффициентов при фиксированных значениях ряда температур в рабочем диапазоне, описание кусочно-линейной или полиномной аппроксимацией зависимости нулевого сигнала и масштабного коэффициента от температуры. При этом измерение систематических составляющих в виде нулевых сигналов и масштабных коэффициентов при фиксированных значениях ряда температур в рабочем диапазоне осуществляют в процессе по меньшей мере двух запусков чувствительных элементов. Рассчитывают средние значения нулевых сигналов и масштабных коэффициентов при фиксированных значениях ряда температур в рабочем диапазоне, полученных в запусках. По полученным средним значениям определяют коэффициенты кусочно-линейной или полиномной аппроксимации температурной зависимости. Затем эти коэффициенты записывают в микроконтроллер для возможности осуществления алгоритмической компенсации температурной зависимости нулевых сигналов и масштабных коэффициентов в процессе эксплуатации. Технический результат - повышение точностных характеристик гироскопических датчиков. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ определения масштабных коэффициентов лазерного гироскопа // 2611714

Изобретение относится к области гироскопического приборостроения и предназначено для определения величин масштабных коэффициентов лазерного гироскопа при проведении калибровок (паспортизации) бесплатформенных инерциальных навигационных систем. Способ определения масштабных коэффициентов лазерного гироскопа заключается в том, что лазерный гироскоп закрепляют на планшайбе поворотного стола, далее последовательно поворачивают планшайбу в противоположных направлениях на фиксированный угол αT, при этом с выхода лазерного гироскопа для его осей чувствительности регистрируют количество информационных импульсов и их знак, при этом повороты планшайбы на угол αT выполняют последовательно относительно трех ортогональных осей вращения OX, OY, OZ, совершая каждой осью чувствительности лазерного гироскопа полный поворот на угол αT, затем определяют масштабный коэффициент Ki соответствующей оси чувствительности лазерного гироскопа из соотношения: где i=1, 2, … - номер оси чувствительности лазерного гироскопа; - полуразность между количеством информационных импульсов, зарегистрированных для i-й оси чувствительности лазерного гироскопа при последовательных поворотах планшайбы в противоположных направлениях на угол αT относительно оси вращения ОХ; - полуразность между количеством информационных импульсов, зарегистрированных для i-й оси чувствительности лазерного гироскопа при последовательных поворотах планшайбы в противоположных направлениях на угол αT относительно оси вращения OY; - полуразность между количеством информационных импульсов, зарегистрированных для i-й оси чувствительности лазерного гироскопа при последовательных поворотах планшайбы в противоположных направлениях на угол αT относительно оси вращения OZ. Технический результат – повышение точности определения масштабных коэффициентов лазерного гироскопа и расширение функциональных возможностей. 2 ил.