УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ ВЫСТАВКИ ГИРОСТАБИЛИЗИРОВАННОЙ ПЛАТФОРМЫ ИНЕРЦИАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ Российский патент 1996 года по МПК G01C25/00 B64G1/24 

Изобретение относится к навигационной технике и может быть использовано в системах автоматического горизонтирования и выставки по азимуту трехосной гидростабилизированной платформы (ГСП) инерциальной системы управления, устанавливаемой, в частности, на беспилотных летательных аппаратах (БЛА), используемых для ледовой или промысловой разведки и запускаемых с ледоколов и транспортных или промысловых судов.

Одним из основных требований к таким системам является обеспечение требуемой точности выставки, особенно при установке их на подвижном основании, например судне.

Известны устройства аналогичного назначения, одно из которых рассмотрено в [1]
Указанное устройство содержит выставляемую платформу с установленными на ней гироприборами, а также счетно-решающие блоки: интеграторы, сумматоры, масштабирующие усилители и вычислители корректирующих сигналов.

В известном устройстве вычислитель по данным о значениях скорости вдоль осей X, У, а также по значениям составляющих угловой скорости. вращения платформы вырабатывает управляющие сигналы для выставки платформы в заданное положение.

Известное устройство решает задачу выставки гироплатформы, установленной на неподвижном основании, а также, если использовать информацию, приведенную в том же источнике информации на с. 468-471, решает эту задачу и при установке ее на подвижном основании, однако не обладает достаточно высокой точностью, т. к. не учитывает погрешности, связанные с неточным значением положения осей БЛА, загруженного в пусковую установку (ПУ), относительно системы координат, связанной с носителем БЛА, погрешности, связанные с тем, что в устройстве не учитываются паспортные данные о систематических ошибках гироприборов, установленных на платформе, а также не обеспечивает адаптацию к составу параметров движения носителя, используемых при выставке платформы.

Известно также устройство автоматической выставки платформы инерциальной системы, рассмотренное в [2] которое по технической сущности является наиболее близким к предлагаемому.

Устройство-прототип содержит трехосную гидростабилизированную платформу, вычислитель корректирующих сигналов, интеграторы, сумматоры и масштабирующие усилители.

Кроме того, в устройстве предусмотрена связь с внешней измерительной системой, установленной на носитель БЛА.

В известном устройстве вычислитель корректирующих сигналов по данным от акселерометров и внешней измерительной системы вырабатывает путем решения систем уравнений (см. [2] с. 174, 175, 184) сигналы, обеспечивающие выставку платформы в желаемое положение.

К недостаткам устройства-прототипа следует отнести сравнительно невысокую точность выставки гироплатформы. Это связано с тем, что при выставке не учтены паспортизованные систематические погрешности датчиков углов ГСП, а также систематические погрешности масштабных коэффициентов акселерометров и систематические ошибки установки маятниковых и струнных акселерометров относительно базовой системы координат, связанной с гироплатформой.

Кроме того, выставка платформы производится без учета возможного отклонения осей БЛА, загруженного в ПУ, от требуемого их положения относительно ортогональной системы координат, связанной с носителем БЛА в месте установки платформы навигационного комплекса носителя.

С другой стороны, устройство-прототип не обладает способностью адаптироваться к структуре параметров, выдаваемых разнотипными навигационными комплексами носителей БЛА.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройство, содержащее инерциальную систему управления, включающую гиростабилизированную платформу с установленными на ней двумя маятниковыми и тремя струнными акселерометрами и блок выработки сигналов управления, первая группа из восьми входов которого подключена к выходам гиростабилизированной платформы и к выходам маятниковых и струнных акселерометров, блок выработки сигналов выставки, три выхода которого соединены соответственно с входами датчиков моментов трех гироблоков трехосной гиростабилизированной платформы инерциальной системы управления, а также навигационный комплекс носителя БЛА, связанный по каналам передачи параметров движения носителя с соответствующими входами блока выработки сигналов выставки, введен блок тарировки акселерометров трехосной гиростабилизированной платформы, три выхода которого подключены к соответствующим входам блока выработки сигналов управления инерциальной системы управления, а первая группа его входов соединена с каналами передачи параметров движения носителя БЛА, задатчик состава параметров, вырабатываемых навигационным комплексом носителя БЛА, подключенный выходом к вторым входам блока выработки сигналов выставки и блока тарировки акселерометров, задатчик паспортных данных пусковой установки, характеризующих отклонение осей БЛА относительно системы координат, связанной с местом установки навигационного комплекса носителя БЛА, три выхода которого подключены к третьей группе входов блока выработки сигналов выставки, и задатчик паспортных данных инерциального блока, включающего в себя ГСП с установленными на ней акселерометрами, гироблоками и датчиками угла, подключенный группой выходов к первой группе входов блока компенсации паспортных данных, вторая группа из восьми входов которого соединена с соответствующими выходами трехосной гиростабилизированной платформы и блоков маятниковых и струнных акселерометров инерциальной системы управления, выходы блока компенсации паспортных данных с первого по пятый подключены к четвертой группе входов блока выработки сигналов выставки, а его выходы с четвертого по восьмой соединены с третьей группой из пяти входов блока тарировки акселерометров, четвертый вход блока тарировки акселерометров и пятый вход блока выработки сигналов выставки соединены с третьим выходом навигационного комплекса носителя БЛА, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам трехосной гиростабилизированной платформы инерциальной системы управления, при этом четвертый выход блока выработки сигналов выставки подключен к входу навигационного комплекса носителя.

Благодаря введению в устройство задатчика паспортных данных инерциального блока, задатчика паспортных данных пусковой установки БЛА, задатчика состава параметров, выдаваемых навигационным комплексом носителя БЛА, блока компенсации паспортных данных, блока тарировки акселерометров, их связям между собой и с известными блоками, а также приведенной форме выполнения блока выработки сигналов выставки обеспечивается не только более высокая точность выставки гироплатформы в желаемое положение, но одновременно с этим и тарировка струнных акселерометров платформы, причем благодаря адаптации устройства к объему параметров, выдаваемых навигационным комплексом носителя, обеспечивается возможность выставки платформы и тарировки струнных акселерометров с различными типами внешних навигационных комплексов, а это, в свою очередь, обеспечит высокую точность определения навигационных параметров БЛА, стартующих с носителей, имеющих разные навигационные комплексы.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг.1 приведена блок-схема предлагаемого устройства;
на фиг.2 блок-схема пульта управления навигационного комплекса носителя (НКН);
на фиг.3 блок-схема алгоритма работы блока компенсации паспортных данных (БКПД);
на фиг.4 функциональная схема блока выработки сигналов выставки (БВСВ);
на фиг.5 блок-схема алгоритма работы блока формирования требуемых углов (БФТУ), входящего в состав блока БВСВ;
на фиг.6 блок-схема алгоритма работы блока формирования углов отклонения (БФУО), входящего в состав блока БВСВ;
на фиг.7 функциональная схема блока тарировки акселерометров (БТА).

В соответствии с фиг.1 устройство содержит инерциальную систему 1 управления (ИСУ), включающую трехосную гиростабилизированную платформу 2₁ (ТГСП) с установленными на ней блоком 2₂ из двух маятниковых и блоком 2₃ из трех струнных акселерометров, и блок 3 выработки сигналов управления (БВСУ), первая группа из восьми входов которого подключена к выходам гиростабилизированной платформы 2₁ и блоков 2₂, 2₃ акселерометров, блок 4 выработки сигналов выставки (БВСВ), три выхода которого соединены соответственно с тремя датчиками момента гироблоков трехосной гиростабилизированной платформы 2₁ инерциальной системы 1 управления, навигационный комплекс 5 носителя (НКН), связанный по каналам передачи параметров движения носителя БЛА с соответствующими входами блока 4 выработки сигналов выставки (БВСВ), блок 6 тарировки акселерометров (БТА) трехосной гиростабилизированной платформы 2₁, три выхода которого подключены соответственно к седьмому, восьмому и девятому входам блока 3 (БВСУ) инерциальной системы 1, при этом первая группа входов блока 6 (БТА) соединена с каналами передачи параметров движения носителя БЛА (выходы НКН 5), задатчик 7 состава параметров навигационного комплекса (ЗСПНК), подключенный выходом к вторым входам блока 4 и блока 6, задатчик 8 паспортных данных пусковой установки (ЗПДПУ) БЛА, три выхода которого присоединены к третьей группе входов блока 4 (входы 3₁-3₃) и задатчик 9 паспортных данных инерциального блока (ЗПДИБ), выходы которого 1₁-1_k подключены к соответствующим входам первой группы выходов блока 10 компенсации паспортных данных (БКПД), вторая группа из восьми входов 2₁-2₈ которого соединена с выходами гироплатформы 2₁ и блоков 2₂, 2₃ акселерометров, выходы блока 10 БКПД с первого по пятый подключены соответственно к четвертой группе входов блока 4 (выходы 4₁-4₅), а его выходы с четвертого по восьмой соединены с третьей группой входов 3₁-3₅ блока 6 БТА, пятый вход блока 4 и четвертый вход блока 6 соединены с третьим выходом навигационного комплекса 5 носителя БЛА, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам гироплатформы 2₁, при этом четвертый выход блока 4 подключен к входу навигационного комплекса 5.

Навигационный комплекс 5 носителя (НКН) (см. фиг.1) включает пульт 11 управления, первый выход которого подключен к первому выходу комплекса 5, вход которого является входом комплекса 5, второй выход пульта 11 подключен к второму входу инерциальной системы 12 навигации (ИСН), выходы 1₁-1_j которой являются выходами каналами передачи параметров движения носителя БЛА, первый и третий входы ИСН 12 соединены соответственно с первым и третьим выходами таймера 13, вход которого подключен к третьему выходу пульта 11, при этом первый и второй выходы таймера являются соответственно вторым и третьим выходами НКН 5.

Пульт 11 управления (см. фиг.2) содержит клавишный регистр 14, выходы которого соединены со второй выходной магистралью пульта, кнопку 15 включения, выход которой является первым и третьим выходами пульта, а также последовательно соединенные ключ 16 и сигнальное табло 17, при этом управляемый вход ключа 16 является входом пульта, подключенным к входу навигационного комплекса 5.

Блок 4 выработки сигналов выставки (см. фиг.4) содержит четыре сумматора 18, 19, 20, 21, четыре блока 22, 23, 24, 25 переменных коэффициентов (БПК 1-4), два дешифратора 26, 27 (ДШ 1, 2), три управляемых ключа (УК 1-3) 28, 29, 30, блок 31 формирования углов отклонения (БФУО), блок 32 формирования требуемых углов (БФТУ), три пороговых устройства 33, 34, 35 (ПОУ 1-3), выходы которых через логический элемент И 36 связаны с четвертым выходом блока 4 БВСВ, а также три блока 37, 38, 39 памяти (БП 1-3), выходы которых являются соответственно вторым (β_D), третьим (κ_D) и первым (α_D) выходами блока 4 БВСВ.

Входы блоков 37, 38, 39 памяти подключены соответственно к выходам ключей 28, 29 и 30, вторые входы которых объединены и соединены с пятым входом блока 4 БВСВ, первые входы ключей 28, 29 подключены соответственно к выходам сумматоров 19, 21, а первый вход третьего ключа 30 объединен с входом ПСУ1 33 и подключен к третьему выходу блока 31 БФУО, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами ПОУ3 35 и ПОУ2 34 и подключены также соответственно к вторым входам БПК3 24 и БПК4 25, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами сумматоров 19, 21, первые входы которых подключены соответственно к выходам БПК1 22 и БПК2 23, вторые входы которых соединены соответственно с выходами сумматоров 18, 20, при этом первые входы БПК1 22 и БПК3 24, а также первые входы БПК2 23 и БПК4 23 попарно подключены соответственно к выходам дешифраторов 26 и 27, входы этих дешифраторов объединены и подключены к второму входу блока 4 БВСВ, два выхода сумматора 18 связаны с входами 1₅ и 4₄ блока 4, а входы сумматора 20 соединены с входами 1₆ и 4₅ блока 4.

Входы П_н, К_с, ψ_к, θ_к блока БФТУ подключены соответственно к входам 1_1-4 блока 4, входы БФТУ 32 α_x, α_y, α_z соединены с входами 3_1-3 блока 4, а первый, второй и третий выходы его подключены к первому, второму и третьему входам блока 31 БФУО, входы которого с четвертого по шестой связаны соответственно с входами 4_1-3 блока 4, при этом вход 4₂ блока 4 также соединен с восьмым входом блока 32.

Блок 6 тарировки акселерометров (БТА) (см. фиг.7) содержит последовательно соединенные первый сумматор 40, первый и второй интеграторы 41, 42, первый управляемый ключ 43 (УК1) и первый блок 44 памяти (БП1), подключенный к первому выходу блока 6 БТА; последовательно соединенные второй сумматор 45, третий и четвертый интеграторы 46, 47, второй управляемый ключ 48 (УК2) и второй блок 49 памяти (БП2), выход которого является третьим выходом БТА 6; последовательно соединенный третий сумматор 50, пятый и шестой интеграторы 51, 52, третий управляемый ключ 53 (УК3) и третий блок 54 памяти (БПЗ), выход которого является вторым выходом БТА 6. Входы первого сумматора 40 подключены к входам 3₁, 3₃ блока 6, входы второго сумматора 45 соединены с входами 3₂, 3₅ блока 6, первый вход третьего сумматора 50 соединен с входом 3₄ блока 6, второй его вход подключен к выходу задатчика 55 ускорения силы тяжести (ЗУСТ), а третий его вход связан через управляемый ключ 56 (УКЧ) и дешифратор 57 (ДШ) со вторым входом БТА 6, вход 1_j которого подключен к второму входу ключа 56. Кроме того, блок 6 БТА содержит компаратор 58, выход которого подключен к вторым входам ключей 43, 48, 53, первый вход компаратора 58 через счетчик 59 связан с пятым входом блока 6 БТА, а второй его вход подключен к выходу задатчика 60 времени тарировки (ЗВТ).

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

По априорным данным в задатчик 7 записывается номер структуры, определяющий перечень параметров движения носителя, выдаваемых ИСН 12 навигационного комплекса 5 носителя, на котором размещен БЛА с установленной на нем трехосной гидростабилизированной платформой 2₁, которая должна быть вставлена до начала движения объекта.

В задатчик 8 (ЗПДПУ) записываются поправки α_x, α_y, α_z, характеризующие отклонение осей БЛА, загруженного в данную ПУ, от заданного положения относительно системы координат, связанной с носителем БЛА в месте установки на нем ИСН 12, в задатчик 9 (ЗПДИБ) записываются паспортные данные инерциального блока, включающего в себя ТГСП 2₁ с установленными на ней акселерометрами. Паспортные данные поступают на первую группу входов блока 10 компенсации паспортных данных (БКПД).

После этой процедуры в пульте 11 управления (см. фиг.2) путем нажатия соответствующих клавиш в регистре 14 набирается код, определяющий азимут, на который должна быть наведена гироплатформа 2₁.

Затем нажимается кнопка 15 пуска, в результате чего на таймер 13 с пульта 11 поступает команда на его запуск, а на первый вход ТГСП 2₁ поступает команда на разгон установленных на ней гироскопов.

Спустя время, необходимое для полного разгона гироскопов, таймер 13 выдает на первый вход блока 12 навигационного комплекса 5 носителя 1 и на второй вход ТГСП 2₁ импульсы с постоянной частотой f, по которым ИСН 12 формирует на своих выходах информацию о параметрах движения носителя БЛА, а ТГСП 2₁ выдает на свои выходы сигналы с датчиков углов, которые вместе с сигналами блоков 2₂ и 2₃ акселерометров поступают на вторую группу входов блока 10 коррекции паспортных данных. В блоке 10 информация, поступившая с ИСУ 1, корректируется с учетом паспортных данных инерциального блока, записанных в задатчике 9.

Для этого в соответствии с блок-схемой алгоритма (см. фиг.3) сначала в показаниях датчиков углов ψ_п, ν_п, γ_п учитываются паспортные данные погрешностей ψ_по, ν_по, γ_по установки в нуль этих датчиков на осях карданова подвеса ТГСП 2. Затем в сигналах Q_xм, Q_zм маятниковых и в сигналах Q_xс, Q_ус, Q_zc струнных акселерометров компенсируются систематические погрешности δΜ_xм, δΜ_zм, δΜ_xc, δΜ_yc, δΜ_zc их масштабных коэффициентов, а после этого систематические погрешности δ_x, δ_z, δ_п1, δ_п2, δ_п3, δ_п4, δ_п5 установки маятниковых и струнных акселерометров относительно осей ортогональной системы координат, связанной с ТГСП 2₁.

Откорректированные значения показаний датчиков углов ψ_п1, ν_п1, γ_п1 и маятниковых акселерометров , поступают на соответствующие входы блока 4 выработки сигналов выставки (см. фиг.4), на первую группу входов 1₁-1₆ которого из НКН 5 поступает информация о параметрах движения носителя БЛА. На второй вход блока 4 из задатчика 7 поступает информация о номере структуры параметров движения носителя, а из задатчика 8 значения угловых поправок α_x, α_y, α_z, характеризующих отклонение осей БЛА, загруженного в данную ПУ, от заданного положения этих осей относительно системы координат, связанной с носителем в месте установки ИСН 12.

Эта информация заносится в блок 4 по сигналам, снимаемым с второго выхода таймера 13, которые следуют с некоторым запаздыванием относительно сигналов, снимаемых с первого выхода таймера 13.

Допустим, что на первые входы блока 4 из НКН 5 поступают значения пеленга наведения П_н и текущие значения угла К_с рыскания носителя, углов качки по дифференту ψ_к и крену θ_к.

В блоке 4 эти сигналы поступают на входы блока 32 формирования требуемых углов (БФТУ).

В блоке 32 в соответствии с блок-схемой алгоритма, приведенной на фиг.5, определяются требуемые углы ψ^*, ν^*, γ^* разворота колец карданова подвеса ТГСП 2₁ по формулам:


γ^* = arcsin (cosψ_кsinθ_к)+α_xcosν_п1-α_ysinν_п1.
Значения требуемых углов ψ^*, ν^*, γ^* вместе со значениями углов рыскания j_п1, тангажа ν_п1 и крена γ_п1, полученными из блока 10 компенсации паспортных данных, поступают в блок 31 формирования углов отклонения (БФУО), где в соответствии с блок-схемой алгоритма, приведенной на фиг. 6, формируются значения углов α_D, β_D, κ_D отклонения гироплатформы от стартовой системы координат OX_cY_cZ_c, оси которой фиксируются следующим образом:
OY_c вверх по местной вертикали;
OX_c перпендикулярно оси OY_c в плоскости, проходящей через ось OY_c и точку наведения ТГСП 2₁ по азимуту;
OZ_c дополняя систему координат до правой.

Значения углов α_D, β_D, κ_D определяются по следующим выражениям:
α_D = (γ_п1-γ^*)sinψ_п1-(ν_п1-ν^*)cosψ_п1cosγ_п1;
β_D = -(γ_п1-γ^*)cosψ_п1-(ν_п1-ν^*)sinψ_п1cosγ_п1;
κ_D = - (ψ_п1-ψ^*)+(ν_п1-ν^*)sinγ_п1
Если в навигационном комплексе носителя вырабатывается информация только об углах К_с, ψ_к, θ_к, то в соответствии со значением номера структуры, записанным в задатчике 7 (ЭСПНК), сигналы с выходов дешифраторов ДШ 22 и ДШ 27 установят коэффициенты передачи в блоках БПК 24 и БПК 25 равными единицами, а в блоках БПК 22 и БПК 23 равными нулю. При этом на выходах сумматоров 19, 21 и третьем выходе БФУО 31 сформируются сигналы, значения которых пропорциональны управляющим сигналам σ_x, σ_y, σ_z, поступающим на соответствующие датчики момента гироблоков платформы. По запускающему импульсу, поступающему на вторые входы ключей 30, 28, 29, в блоках 39, 37, 38 памяти осуществляется запись значений управляющих сигналов σ_x, σ_y, σ_z, которые не изменяются до момента поступления на пятый вход блока 4 (БВСВ) очередного запускающего импульса.

Значения углов α_D, β_D, κ_D сравниваются в пороговых устройствах (ПОУ) 33, 34, 35 с постоянными допустимыми значениями, и при достижении ими величин, меньших допустимых, на четвертом выходе блока 4 формируется сигнал об окончании процесса выставки ТГСП 2₁ в требуемое положение.

Этот сигнал поступает в пульт 11 НКН 5, а именно, на управляющий вход ключа 16, который срабатывает и включает табло 17.

Если в НКН 5, кроме информации об углах К_с, ψ_к, θ_к, вырабатывается и информация, например, о проекциях W_x, W_z ускорения движения носителя на оси стартовой системы координат, то в соответствии со значением номера структуры выдаваемых параметров, зафиксированным в задатчике 7, сигналы с выходов дешифраторов ДШ₁ 26 и ДШ₂ 27 установят коэффициенты передачи η в БПК₃ 24 и БПК₄ 25, а в БПК₁ 22 и БПК₂ 23 значение коэффициента передачи, равного (1-η). При этом в выходных сигналах сумматоров 19, 21 будет учтена дополнительная информация о проекциях W_x, W_z ускорения, что существенно повысит точность начальной выставки ТГСП 2₁ в плоскость горизонта.

Откорректированные показатели трех струнных акселерометров Q_xc, Q_yc, Q_zc и двух маятниковых акселерометров Q_xм, Q_zм из блока 10 поступают в блок 6 тарировки акселерометров (БТА), на входы 1 1_j которого из НКН 5 поступает информация о параметрах движения носителя БЛА, а на второй вход его из ЭСПНК 7 поступает информация о номере структуры входных параметров, поступающих из НКН 5.

По сигналам с таймера 13, поступающим на четвертый вход БТА 6, в последнем определяется разность показаний маятниковых и струнных акселерометров, расположенных на каждой из горизонтальных осей ТГСП 2. Каждая разность затем дважды интегрируется в течение заданного интервала времени t_т.

Смещения нулей W_ox, W_oz струнных акселерометров, расположенных по осям OX_c и OZ_c, определяются по формулам:


Длительность тарировки задается блоком 60 (ЗВТ), входящим в состав БТА 6. Текущее время вычисляется счетчиком 59 путем подсчета количества поступивших на четвертый вход БТА 6 импульсов.

При совпадении текущего значения времени с временем, задаваемым блоком 60, коммутатор 58 выдает импульс, по которому открываются ключи 43, 48 и значения поправок W_ox, W_oz записываются соответственно в блоки 44, 49 памяти и процесс тарировки прекращается.

Если в НКН 5 вырабатывается информация только об углах К_с, ψ_к, θ_к, то для определения смещения нуля W_oy вертикального струнного акселерометра из его показаний θ_ус вычитается значение ускорения силы тяжести q в данной точке Земли, записанное в задатчике 55 (ЗУСТ), и также, как и при тарировке других струнных акселерометров, разность дважды интегрируется в течение времени t_т.

Если в НКН 5 вырабатывается информация не только об углах К_с, ψ_к, θ_к, но информация о проекции W_y ускорения движения носителя на вертикальную ось стартовой системы координат, то в соответствии с номером структуры параметров, записанным в ЭСПНК 7, по сигналу с выхода дешифратора 57 сработает ключ 56 и значение W_y будет вычитаться из показания Q_y вертикального струнного акселерометра.

Смещение нуля вертикального струнного акселерометра в этом случае определяется по формуле
.

По импульсу с коммутатора 58, появляющемуся через время t_т, срабатывает ключ 53 и результат тарировки струнного акселерометра записывается в блок 54 памяти.

Результаты тарировки с первого, второго и третьего выходов БТА 6 поступают на седьмой, восьмой и девятый входы блока 3 выработки сигналов управления, где используются для корректировки показания струнных акселерометров при решении алгоритмов инерциальной системы управления, в соответствии с которыми вырабатываются угловые и линейные координаты и скорости, используемые для формирования сигналов управления полетом БЛА.

Таким образом, использование при выставке гироплатформы паспортных данных инерциального блока, учет величин отклонения осей БЛА от заданного положения относительно системы координат, связанной с носителем, а также адаптация устройства к структуре параметров, характеризующих движение носителя БЛА, обеспечивают более точную выставку гидростабилизированной платформы в требуемое положение, что вместе с тарировкой установленных на ней струнных акселерометров позволяет обеспечить существенно более высокую точность измерения параметров движения БЛА инерциальной системой управления в полете. ЫЫЫ2 ЫЫЫ4 ЫЫЫ6

Использование: в навигационной технике, в частности в системах автоматического горизонтирования, выставки гиростабилизированной платформы по азимуту и одновременной тарировки установленных на ней струнных акселерометров, которые применяются в инерциальных навигационных системах, используемых, например, в беспилотных летательных аппаратах (БЛА) для ледовой и промысловой разведки, стартующих с различных судов. Сущность изобретения: с целью повышения точности, устройство содержит платформу, связанную по входам с блоком выработки сигналов ее выставки, блок выработки сигналов управления, связанный по входам с выходами блока тарировки акселерометров, блок компенсации паспортных данных инерциальных блоков, связанный по входам с выходами гиростабилизированной платформы, а другими входами - с выходом задатчика паспортных данных инерциального блока, а также задатчики состава параметров навигационного комплекса и задатчик паспортных данных пусковой установки, в которую загружен БЛА, при этом входы блока выработки сигналов выставки и блока тарировки акселерометров связаны с выходами навигационного комплекса носителя БЛА, на котором установлена ориентируемая платформа. 3 п. ф-лы, 7 ил.

1. Устройство автоматической выставки гиростабилизированной платформы инерциальной системы, содержащее инерциальную систему управления, включающую трехосную гиростабилизированную платформу с установленными на ней блоками из двух маятниковых и трех струнных акселерометров, и блок выработки сигналов управления, подключенный группой из восьми входов к выходам трехосной гиростабилизированной платформы и к выходам блоков маятниковых и струнных акселерометров, блок выработки сигналов выставки, подключенный тремя выходами к входам датчиков моментов трехосной гиростабилизированной платформы, а также навигационный комплекс носителя, связанный no каналам передачи параметров движения носителя с соответствующими входами блока выработка сигналов выставки, отличающееся тем, что в него дополнительно введены блок тарировки акселерометров трехосной гиростабилизированной платформы, задатчик состава параметров навигационного комплекса, задатчик паспортных данных пусковой установки, задатчик паспортных данных инерциального блока и блок компенсации паспортных данных, при этом три выхода блока тарировки акселерометров подключены к соответствующим трем входам блока выработки сигналов управления, а первая группа его входов соединена с выходными каналами передачи параметров движения навигационного комплекса носителя, выход задатчика состава параметров навигационного комплекса подключен к вторым входам блока выработки сигналов выставки и блока тарировки акселерометров, три выхода задатчика паспортных данных пусковой установки подключены к третьей группе из трех входов блока выработки сигналов выставки, группа выходов задатчика паспортных данных инерциального блока подключена к первой группе входов блока компенсации паспортных данных, вторая группа из восьми входов которого соединена с соответствующими выходами гиростабилизированной платформы и блоков маятниковых и струнных акселерометров, выходы блока компенсации паспортных данных с первого по пятый подключены к четвертой группе из пяти входов блока выработки сигналов выставки, а выходы блока компенсации паспортных данных с четвертого по восьмой соединены с третьей группой из пяти входов блока тарировки акселерометров, четвертый вход блока тарировки акселерометров и пятый вход блока выработки сигналов выставки соединены с третьим выходом навигационного комплекса носителя, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам трехосной гиростабилизированной платформы инерциальной системы управления, а третий выход соединен с пятым входом блока выработки сигналов выставки и с четвертым входом блока тарировки акселерометров, при этом четвертый выход блока выработки сигналов выставки подключен к входу навигационного комплекса носителя. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок выработки сигнала выставки трехосной гиростабилизированной платформы инерциальной системы управления содержит четыре сумматора, четыре блока переменных коэффициентов, два дешифратора, три управляемых ключа, блок формированию угла отклонения, блок формирования требуемых углов, три пороговых устройства, выходы которых через логический элемент И связаны с четвертым выходом блока выработки сигналов выставки, а также три блока памяти, выходы которых являются соответственно первым третьим выходами блока выработки сигналов выставки, а их входы подключены соответственно к выходам первого третьего управляемых ключей, вторые входы которых объединены и соединены с пятым входом блока выработки сигналов выставки, первые входы первого и второго управляемых ключей подключены соответственно к выходам второго и четвертого сумматоров, а первый вход третьего управляемого ключа объединен с входом первого порогового устройства и подключен к третьему выходу блока формирования углов отклонения, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами третьего и второго пороговых устройств и подключены также соответственно к вторым входам третьего и четвертого блоков переменных коэффициентов, выходы которых соединены с вторыми входами соответственно второго и четвертого сумматоров, первые входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго блоков переменных коэффициентов, вторые входы которых соединены соответственно с выходами первого и третьего сумматоров, при этом первые входы первого и третьего и второго и четвертого блоков переменных коэффициентов попарно подключены к выходам соответственно первого и второго дешифраторов, входы дешифраторов объединены и подключены к второму входу блока выработки сигналов выставки, два входа первого сумматора соединены соответственно с одним из входов первой и одним их входов четвертой групп входов блока выработки сигналов выставки, а первый и второй входы третьего сумматора подключены к соответствующим входам первой и четвертой групп входов блока выработки сигналов выставки, входы с первого по четвертый первой группы входов блока выработки сигналов выставки соединены с соответствующей группой входов блока формирования требуемых углов, а три входа третьей группы входов блока выработки сигналов выставки подключены к другой группе из трех входов блока формирования требуемых углов, три выхода которого соединены с соответствующими тремя входами блока формирования углов отклонения, четвертый шестой входы которого подключены соответственно к первому третьему входам четвертой группы входов блока выработки сигналов выставки, при этом второй из четвертой группы входов блока выработки сигналов выставки соединен также и с восьмым входом блока формирования требуемых углов. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок тарировки акселерометров содержит последовательно соединенные первый сумматор, первый интегратор, второй интегратор, первый управляемый ключ и первый блок памяти, выход которого является первым выходом блока тарировки акселерометров, последовательно соединенные второй сумматор, третий интегратор, четвертый интегратор, второй управляемый ключ и второй блок памяти, выход которого является вторым выходом блока тарировки акселерометров, последовательно соединенные третий сумматор, пятый интегратор, шестой интегратор, третий управляемый ключ и третий блок памяти, выход которого является третьим выходом блока тарировки акселерометров, а также дешифратор, четвертый управляемый ключ, счетчик, задатчик времени тарировки и коммутатор, выход которого подключен к вторым входам первого третьего управляемых ключей, второй вход коммутатора соединен с выходом задатчика времени тарировки, а его первый вход связан через счетчик с пятым входом блока тарировки акселерометров, первый вход которого соединен с вторым входом четвертого управляемого ключа, первый вход которого связан через дешифратор с вторым входом блока тарировки акселерометров, а его выход подключен к третьему входу третьего сумматора, второй вход которого подключен к выходу задатчика ускорения силы тяжести, а его первый вход соединен с четвертым из третьей группы входов блока тарировки акселерометров, при этом первый и третий входы третьей группы входов блока тарировки акселерометров подключены к входам первого сумматора, а второй и пятый входы этой группы входов соединены с входами второго сумматора.