2.5. Порядок выполнения работы

Массив данных, из которого производится чтение в Блоке 1 (рис. 2.3), был сформирован при стендовых испытаниях ИБ на ЛГ (ИБ находился на румбе 71 град., запись осуществлялась в течение 6 ч с частотой 200 Гц, dt=dT=0.005 c).

1. Начальная выставка и формирование режима пространственного гироазимута

Для реализации режима начальной выставки, используя информацию от GPS, в Блоке6 (рис. 2.3) организуются скоростные и позиционные измерения (Z_gps=[ ], согласно (2.2), (2.3)), а также позиционные измерения (по высоте) (Z_h, согласно (2.6)). После этого, согласно выражению (2.7), формируются сигналы демпфирования (KFOr=[ ], KFDV=[ ]) и коррекции (KFDFDL=[ ], KFDh= ).

Для реализации режима пространственного гироазимута происходит “разрыв” внутренних связей алгоритма БИНС, используя переключатели в Блоках 4, 5 (рис. 2.3).

Действия оператора:

1. Запустить программу Matlab (ярлык программы находится на «Панели задач»), в окне «Current Directory» указать путь к рабочей папке d:\student\Emlib\Prog_Lab_EP_1\.

2. Открыть файл read_1.m (для этого нажать ) и задать 2-х часовой массив данных.

n=1440000;

Загрузить файл read_1.m в рабочую область Workspace Matlab, нажав кнопки DebugRun.

3. Открыть файл BINS_LG_SRdr_o_Br_Vidat_kz.m и обнулить начальные значения погрешностей БИНС (2.9) в момент времени t=0:

• погрешности моделировании горизонтной системы координат с географической ориентацией осей ( )

Alphao=0*0.3*pi/180;

Betao=0*0.1*pi/180;

Gammao=0*-0.1*pi/180;

• погрешности в выработке составляющих вектора линейной скорости ( )

DVEo=0*0.2;

DVNo=0*-0.2;

DVHo=0*0.1;

• погрешности в выработке географических широты, долготы и высоты места ( );

DFio=0*30*5e-6/30;

DLamo=0*-30*5e-6/30;

Dho=0*1;

Согласно выражению (2.8) задать значения коэффициентов (k1), (k2) и (kz) для демпфирующих и корректирующих сигналов в обратных связях:

k1=(Om_v^2-(go/R))/go; Znu=1.1;

k2=2*Znu*Om_v;

kz=0.1;

где Om_v  частота колебаний в демпфируемом контуре вертикали ; Znu  относительный коэффициент демпфирования .

4. Загрузить файл BINS_LG_SRdr_o_Br_Vidat_kz.m в рабочую область Workspace Matlab, нажав кнопки DebugRun.

5. Загрузить Simulink (для этого на панели инструментов Matlab нажать ). Открыть файл BINS_LG_SRdr_o_Br_Vi_kz1.mdl (для этого на панели инструментов Simulink Library Browser нажать ).

6. Настроить алгоритм для реализации режима начальной выставки:

• Подключить ключами №1 и №5 (рис. 2.3) демпфирующие (FKDV; FKOr) и ключами №2 и №3 корректирующие (FKDFDL; FKDh) сигналы в обратных связях;

• Переключить формирование вектора Omh=[OmE;OmN;OmH] для задачи ориентации по данным БИНС (задачи преобразования сигналов акселерометров на навигационные оси и первого их интегрирования). Для этого установить ключ №4 (рис. 2.3) в ВЕРХНЕЕ!!! положение.

7. В Блоке 8.1 и 8.2 (рис. 2.3) изменить названия file**.mat (в блоке “To File” задать имя файла Or3a.mat, при этом в нем установить значение параметра Decimation=1;, в “To File 1”  DV3a.mat и в “To File 2”  DS3a.mat).

8. Указать в меню настроек Simulation  Simulation Parameters (рис.2.4) значение параметра stop time равное 5400 с, а также дискретность (dt) и численный алгоритм (Euler) интегрирования.

Рис. 2.4.

9. Запустить процесс обработки массива данных, нажав кнопки SimulationStart (или кнопку на панели инструментов).

10. Через 1800 секунд (время отображается в правом нижнем углу), НЕ ОСТАНАВЛИВАЯ работы алгоритма, перейти в режим пространственного гироазимута:

• Отключить ключами №1 и №5 (рис. 2.3) демпфирующие (FKDV; FKOr) и ключом №2 корректирующий сигнал в обратной связи (FKDFDL).

ВНИМАНИЕ! Сигнал FKDh в обратной связи НЕ ОТКЛЮЧАТЬ;

• Переключить формирование вектора Omh=[OmE;OmN;OmH] для задачи ориентации по данным эталонной информации (GPS) о составляющих вектора линейной скорости и широте места (подать выходной сигнал Блока 5 на вход Блока 2.1 (рис. 2.3), для этого установить ключ №4 в НИЖНЕЕ!!! положение).

11. После окончания моделирования построить с использованием программы plot_Or_a.m по значениям, записанным в file: Or3a.mat, графики погрешностей вычисления параметров ориентации объекта и провести их анализ.

12. Загрузить в рабочую область Workspace Matlab файл Or_dat1.m и оценить смещения нулей дрейфов ИБ на ЛГ, как коэффициентов при линейных членах аппроксимирующего полинома на интервале времени 3600 с .

Примечание (Or_dat1.m):

В программе используются функции

pi=polyfit(t',yi,2); (i=1…7)

fi=polyval(pi,t');

plot(t,yi,t, fi');

пакета Matlab для аппроксимации yi (Δz (1.3)). Функция polyfit(t',yi,2) возвращает вектор коэффициентов аппроксимирующего полинома 2-й степени (1.3) (при аппроксимации используется метод наименьших квадратов). Результатом является вектор-строка pi, содержащий три коэффициента полинома в порядке уменьшения степеней.

Поэтому, если в качестве Δz принять изменения погрешностей ΔK, ΔA(Δθ), ΔB(Δψ) параметров ориентации, то вторые коэффициенты полученных полиномов pi будут характеризовать смещения нулей дрейфов ИБ на ЛГ.

Функция polyval(pi,t') вместе с функцией plot(t,yi,t, fi') обеспечивают построение графика исходных данных и аппроксимирующей кривой.

Оценка дрейфов ИБ (размерность в или ) осуществляется на интервале времени проведения режима пространственного гироазимута (1-го часа). Поэтому в тексте программы Or_dat1.m значения переменных DK, DTeta, DPsi надо умножить на 60 (т.к. в f.mat запись погрешностей производится в угл. мин) и установить следующее значение параметра

n0=360000;

(если режим начальной выставки происходил в течение 1800 c, то установить в программе Or_dat1.m: - значение параметра no=(1800с/0.005с)=360000;. если режим начальной выставки происходил в течение m cек, то значение параметра no=m/dT).