Алгоритм обработки информации со свободной в азимуте ИНС
Приведенный алгоритм был разработан в семидесятые годы и имеет ряд упрощений. Тем не менее, он может вызвать интерес хотя бы тем, что реализован на серийных самолётах МИГ-25, МИГ-31 с использованием ИНС ИС-1-72А.
Структурная схема горизонтальных каналов совпадает со схемой на Рисунке 8.1. Контур интегральной коррекции замыкается через постоянный радиус R= 6411000м. Воздействие на платформу из внешнего вычислителя отсутствует. Постоянный дрейф азимутального канала не компенсируется. Счисление координат ведётся в ортодромиической системе координат. При подготовке платформа выставляется по силе тяжести, но опорный трёхгранник ox¢h¢z¢ привязан к геоцентрической вертикали. Форма Земли принимается в виде шара. Принято следующее расположение горизонтальных осей платформы
Рисунок 8.4
oxh - ортодромическая система координат, y m – угол сходимости ортодромического и географического меридианов, А – угол между ортодромическим меридианом и опорным трёхгранником, yГ - гироскопический курс, X – продольная ось самолёта.
Подход к выводу уравнений движения аналогичен подходу в разделе 8.4. Трёхгранник, жестко связанный с платформой, обозначим oxyz. Его положение относительно опорного характеризуется малыми углами поворота a,b,d. Для связи трёхгранников воспользуемся Рисунком 8.2.
В проекциях на оси x, y, z уравнение (8.6) имеет вид
Для горизонтальных каналов легко получить
|
|
|
(8.28)
Блоки электроники ИНС обеспечивают поворот платформы в вокруг осей oxyz со скоростью
где R = 6411000 – радиус настройки платформы.
Необходимо учесть, что постоянная составляющая дрейфа платформы в горизонтальных каналах компенсируется блоками электроники (см. раздел 8.4). Это приводит к тому, что действительные угловые скорости платформы совпадают с рассмотренными 
, но скорости, поступающие с интеграторов 
, содержат составляющие, которые компенсирует дрейф.
После подстановки выражений для угловых скоростей в уравнение (8.28) для горизонтальных каналов получим
(8.29)
Далее зададимся целью все элементы этих уравнений выразить через составляющие угловой скорости в опорной системе координат. Для сферической модели Земли
(8.30)
где в соответствии с (3.11) 
.
Угловые скорости в обеих системах связаны соотношениями
Для свободной в азимуте платформы 
, следовательно: 
Подставим это выражение в уравнение для горизонтальных каналов. При этом параметр азимутального дрейфа считаем малой величиной.
|
|
|
(8.31)
Линейные скорости связаны соотношениями
С учётом (8.30)
(8.32)
Составляющие гравитационного ускорения в связанной и опорной системе координат связаны соотношениями
Необходимо учесть, что в соответствии с уравнениями (1.14) и (1.20) вертикаль опорного (геоцентрического) трёхгранника отличается от гравитационной вертикали на угол, равный 
, где a - полярное сжатие. По осям платформы этот угол распределяется на углы ag, bg , которые определяются по формулам
Отсюда следует
.
Учтём, что направление g¢ противоположно положительному направлению оz. Следовательно 
. С учётом этого первоначальные уравнения приводятся к виду
(8.33)
Подставим выражения (8.31) – (8.33) в (8.29). Отбросим элементы второго порядка малости, том числе все элементы, содержащие d. Выражение 
обозначим n2. В качестве Vz будем использовать вертикальную скорость Vh. Вертикальным ускорением пренебрегаем. Получим выражение
|
|
|
(8.34)
Таким образом, вычисления производятся в следующей последовательности.
При подготовке определяются начальные значения отклонения платформы от опорного геоцентрического трёхгранника ox¢h¢z¢. Платформа выставляется по силе тяжести. Вертикаль по силе тяжести отличается от геоцентрической вертикали в соответствии с формулой (2.14) на угол 
. Так как ag, bg обеспечивают отклонение на угол, равный , то начальные значения углов отклонения платформы от опорного трёхгранника будут составлять
a0= 2ag, b0= 2bg.
Дрейфы рассчитываются по формулам
где 
Следует отметить, что при выставке для определения азимутального дрейфа в ИНС используется третий интегратор, который в рабочем режиме используется для интегрирования вертикального ускорения.
Начальные угловые скорости платформы равны
.
Из уравнений (8.34) следует, что для обеспечения таких начальных значений 
, начальные значения интегралов в правой части (8.34) должны определяться выражением
В рабочем режиме определяются угловые скорости
Далее с учётом (8.31) определяются угловые скорости в опорной системе координат
где 
берутся из предыдущего такта.
Используя эти угловые скорости, в соответствии с (8.34) рассчитываются параметры , а затем a, b.
|
|
|
Счисление координат ведётся в ортодромической системе координат. Рассчитываются относительные скорости в опорной геоцентрической системе координат.
Далее определяются угловые скорости в ортодромической системе координат
В соответствии с (8.3) получаем дифференциальные уравнения для ортодромических координат
(8.35)
Начальное значение ортодромических координат рассчитывается при подготовке по географическим координатам места стоянки. Для этого, используя формулы (1.12), получают геоцентрические координаты, а затем в соответствии с разделами 4.2 определяют параметры ортодромии и начальные ортодромические координаты.
Начальное значение угла A определяется при подготовке по формуле
Где yос - стояночный курс, yГ - гироскопический курс, который отсчитывается от оси Ox¢, y m – угол сходимости ортодромического и географического меридианов.
В результате интегрирования уравнений (8.35) получаются ортодромические координаты F, L и угол А.
По формулам, приведенным в разделе 4.2, ортодромические координаты пересчитываются в геоцентрические j ¢, l. Используя формулы (1.12) получают географические координаты. Истинный курс рассчитывается по формуле
Где угол y m рассчитывается по формулам, приведенным в разделе 4.2.
Дата добавления: 2021-01-21; просмотров: 84; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!