2.4. Описание лабораторной установки
Камеральная обработка с использованием пакета Matlab (Simulink) предварительно записанных массивов данных стендовых испытаний ИБ на ЛГ по дискретному алгоритму работы БИНС, блок-схема которой представленна на рис. 2.2.
Рис. 2.2.
Р
ис.
2.3
На рис. 2.3 приведена схема, реализующая работу алгоритма БИНС на ЛГ в пакете Matlab (Simulink), которая состоит из следующих основных блоков:
Блок 1. Чтение показаний ЧЭ ИБ из файла массива данных:
а) показания
ЛГ dfxyz=
, б) показания акселерометров b1=
.
(см. Приложения к
методическим указаниям …, соответственно
п.п. 4.1.2 и 4.1.1 П.4)
Блок 2. Выработка параметров ориентации
Блок 2.1. Определение матрицы Cbh_pr (п. 4.3 П.4);
Блок 2.2. Определение углов ориентации объекта (п. 4.3 П.4).
Блок 3. Выработка параметров поступательного движения
Блок 3.1.
Преобразование кажущихся ускорений
(при этом используется матрица
Cbh_pr
перехода от связанных с объектом осей
к географическим
осям),
выработка приборной линейной скорости
(V=[
])
и вектора переносной угловой скорости
(OmENh_=[
]),
обусловленной вращением Земли (п.
4.4 П.4);
Блок 3.2. Выработка
текущих координат места по данным БИНС
(FiLa=[
],
h=h)
(п. 4.4 П.4).
Блок 4.
Формирование (имитация) сигналов внешних
источников информации о движении объекта
(координат FiLa_gps
= [
]
и скорости V_gps=[
]
по показаниям GPS;
скорости VL
по показаниям ЛАГа; курса Ks
на стенде или по данным мультиантенной
ПА GPS; датчика
высоты h_et
над эллипсоидом,
методическая погрешность которого для
условий надводного корабля представляет
собой вертикальную качку и моделируется
марковским процессом второго порядка).
Блок 5. Формирование вектора переносной угловой скорости (Om_h_gps) сопровождающего географического трехгранника по показаниям GPS (см. фор.2.11)
Блок 6. Формирование сигналов в обратных связях: 1) для демпфирования колебаний, вызванных погрешностями БИНС в выработке параметров ориентации (FKOr – фор.(2.7) и п. 4.3 П.4) и скорости (FKDV - фор.(2.7) и п. 4.4 П.4); 2) для коррекции погрешностей определения широты, долготы (FKDFDL) и высоты (FKDh) – (фор.(2.7) и п. 4.4 П.4)
Блок 7. Построение графика ошибки определения изменения высоты.
Блок 8. Запись погрешностей работы алгоритма в файлы (для последующего построения результирующих графиков)
Блок 8.1. скорости движения (DV**.mat) и приращений декартовых координат объекта в проекциях на географические оси (DS**.mat),
Блок 8.2. параметров ориентации (Or**.mat), где ** формируются оператором.
При выполнении лабораторной работы используются следующие файлы, расположенные в рабочей папке d:\student\Emlib\Prog_Lab_EP_1\:
Rez1.dat массив входных данных;
read_1.m программа загрузки массива данных в рабочую область Workspace Matlab;
BINS_LG_SRdr_o_Br_Vidat_kz.m программа загрузки начальных условий (дискретность поступления данных ИБ на ЛГ, масштабные коэффициенты гироскопов и акселерометров и коэффициенты моделей их погрешностей, начальные значения параметров ориентации из режима «грубой» выставки и параметров движения объекта, параметры фигуры и гравитационного поля Земли и т.д.);
BINS_LG_SRdr_o_Br_Vi_kz1.mdl программа, описывающую дискретные алгоритмы работы БИНС на ЛГ (рис. 2.3), визуализацию и запись в file№.mat значений погрешностей БИНС;
plot_Or_a.m, plot_DV.m, plot_DS.m программа для построения графиков изменения погрешностей вычисления параметров, записанных в файлах Or**.mat, DV**.mat, DS**.mat, (см. рис. 2.3, Блок 8.1 и 8.2);
Or_dat1.m программа аппроксимации полиномом 2-го порядка значений погрешностей
параметров ориентации (см. рис. 2.3, Блок
2.2
dK,
dA,
dB);
ВНИМАНИЕ. Вначале работы с m-файлами в тексте программы следует указать путь к рабочей папке. Например, для файла read_1.m
d=fopen(‘d:\student\Emlib\Prog_Lab_EP_1\Rez1.dat’,’r’);