Инерциальные системы

Инерциальные системы – наиболее сложные и точные гиросистемы на борту ЛА.

Являются центром всех ПНК.

Преимущества:

Высокая помехозащищенность. Высокая информативность. Высокая точность при ограниченном времени полета. Высокая автономность

РОСТ ПОГРЕШНОСТЕЙ В ТЕЧЕНИИ ВРЕМЕНИ – чувствительные элементы инерциальных систем – гироскопы и акселерометры

О севой акселерометр.

М аятниковый акселерометр.

И нерциальные системы делятся на 2 вида – инерциальные курсо-вертикали ИКВ

И НС -

ИКВ

Курс-крен-тангаж

В основе системы лежит трехосный гиростабилизатор – система строящая на борту механический эталон нужной системы координат. В случае с ИКВ – горизонтная система координат.

Р ассмотрим гиростабилизатор на одноканальной схеме

.

С труктурная схема одного канала ИКВ

В общем случае ИКВ является трехканальной системой ( Все три угла) Трехканальная ИКВ – трехосный гиростабилизатор с интегральной коррекции.

Интегральная коррекция -

Упрощенные алгоритмы формирования законов управления в ИКВ приводят к методическим погрешностям.

Причины их появления:

1 ) Н учитывается форма земли, не учитывается реальная высота, не компенсируются инерционные ускорения.

Их можно алгоритмически компенсировать и существенно повысить точность определения параметров движения. Кроме того, в ИНС дополнительно по отношению к ИКВ определяются координаты (широта, долгота и высота) Необходимо задаться формой з емли и гравитационного поля. R=6371100 отличия от широт – 11минут 10км

А еще нужно знать гравитационное поле земли…

.

З ная форму земли можно записать более сложную модель.

Нужно еще добавить центростремительное ускорение от вращение земли, тогда …

А лгоритм ИНС – в простейшем случае это двойной интеграл от кажущегося ускорения. Такой алгоритм слишком груб.

Н аиболее простой вид ИНС имеет в инерциальной системе координат.

ИНС учитывает гравитационное поле, однако воздушные суда обычно требуют определения координат в некоторой относительной системе (вращающейся с землей, перемещающейся по поверхности и тд.

.

Мегауровнение

.

Т ак как погрешность ИНС быстро растет, авиационные ИНС – двухканальные (нет информации о высоте и верт скорости, она на внешних датчиках)

ИНС – платформенные и бесплтформенные

Б ИНС – бесплатформенные – нет ГСП, отсутствие компенсируется алгоритмически, БИНС имеет преимущества – меньше масса и габариты, большая универсальность, высокая надежность

В БИНС кроме навигационного алгоритма ( ) есть алгоритм ориентации который вычисляет матрицу пересчета из связанной в базовую систему координат + углы курса, крена, тангажа

Основан на модифицированном матричном алгоритме Пуассона.

П осле вычисления элементов матрицы на каждом шаге интегрирования могут быть вычислены углы крена и тангажа.