1.4. Примеры построения зарубежных и отечественных систем

Считается, что в перспективе более дешевые и надежные ВОГ заменят в БИНС лазерные гироскопы. Одна из последних разработок в этой области - авиационная ИСОН LINS-2510 ф. LITTON, точность которой в инерциальном режиме составляет: по месту - 0.8м.м./ч; по курсу - 3...12 угл.мин (1 ).

LINS-2510

Litton Integrated Navigation Subsystem

POSITION AND POINTING

GPS Aided Inertial

Position <10m CEP ;0.8 nmi/hr

4 min gyrocompass <20m after 4 min

Velocity: <0.03 m/s rms ;<0.6 to 1.5 m/s rms

Attitude & Heading: <0.05 deg rms ;0.05 to 0.2 deg rms

LN-251 CHARACTERISTICS AND OPERATING RANGES

Power: MIL STD-704A, <30w

Size: 170 cubic inches (2.6 л)

Weight: 4 кг; MTBF: >20000 hours.

Рис.1.4.1. ИСОН LINS-2510

ИСОН SEAPATH 400

Интегрированная система ориентации и навигации для морских судов SEAPATH 400, разработанная фирмой “SEATEX” (Норвегия), является высокоточной и надежной системой, вырабатывающей данные о курсе, углах и угловых скоростях качки и рыскания, линейной скорости и координатах местоположения судна (рис.1.4.2) [http:\\www.seatex.no].

Рис.1.4.2. Интегрированная система ориентации и навигации для морских судов SEAPATH 400

Система SEAPATH 400 включает ПА СНС DGPS с четырьмя разнесенными антеннами, обеспечивающую дифференциальный режим работы и фазовые интерферометрические измерения, а также бескарданный инерциальный измерительный блок “Seatex MRU-5” на дешевых малогабаритных кварцевых гироскопах вибрационного типа. По данным фирмы точность системы SEAPATH 400 составляет в настоящее время в определении курса и параметров ориентации около 0,05 град. (1 ), а по координатам - вплоть до 1 метра (1 ). При этом выработка параметров ориентации осуществляется путем совместной обработки данных ИБ “Seatex MRU” и интерферометрических фазовых измерений ПА СНС GPS.

Измерительный блок “Seatex MRU” был разработан фирмой в начале 90-х годов, включает в полной комплектации три гироскопа, три линейных акселерометра, три феррозонда и обеспечивающую электронику (рис.1.4.3).

Рис.1.4.3. Измерительный блок “Seatex MRU”

Технические данные измерительного блока MRU-5 и 6:

Диапазон измерений:

0. по углу неограничен;

0. по угловой скорости 150 град./с;

0. по линейному ускорению 30 м/c²;

Частота измерений 200 Гц;

Точность измерений:

1. по угловой скорости в диапазоне частот качки и рыскания

;

1. по линейному ускорению 2% от измеряемой величины;

Среднее время наработки на отказ 50000 ч;

Массогабаритные характеристики

1. размеры ;

1. масса 2,5 кг.

Измерительный блок “Seatex MRU” используется на различных морских подвижных объектах (Рис.1.4.4).

Рис.1.4.4. Возможные варианты использования измерительного блока “Seatex MRU”

Технические характеристики системы SEAPATH 400:

Погрешности выработки

1. курса и углов качки 0,05 град. (1 )

1. координат местоположения 3…5 м (2 ) (PDOP < 2,5)

1. приращений плановых координат < 0,05 м (1 )

1. линейной скорости 0,03 м/с (1 ) (PDOP < 2,5)

Внешний интерфейс

1. Вывод данных 4 линии RS232/RS422

1. Скорость передачи 38,4 kБод

1. Интервал уточнения данных 0,01 с, 0,02 с, 0,03с

1. Форматы вывода сообщения Seatex Binary, Simrad

EM1000, NMEA 0183, Заказной

1. Ввод данных 2 линии RS232/RS422

1. DGPS коррекция RTCM-104 Версия 2.0

1. Гирокомпас NMEA 0183, Robertson

Электропитание

1. напряжение 24 В постоянный ток +25%

1. потребляемая мощность 75 Вт

Массогабаритные характеристики

1. процессорный блок , масса 15 кг

1. антенный блок

Рабочая температура

1. процессорный блок от 0⁰C до + 40⁰C

1. измерительный блок от -5⁰C до + 55⁰C

1. антенный блок от -20⁰C до + 55⁰C

ИСОН PHINS на основе БИИМ на ВОГ (ф. IXSEA, Франция)

Рис. 1.4.5

Для коммерческого применения в ЦНИИ «Электроприбор разработана ИСОН на основе бескарданного ИИМ «Мининавигация-К». ИСОН с ИИМ на базе ВОГ, акселерометров и встроенного микрокомпьютера (рис. 1.4.6) предназначена для выработки курса и динамических параметров движения быстроходных судов, катеров, яхт и наземного транспорта.

При интегрировании с ПА GPS/ГЛОНАСС точность определения координат места, скорости и путевого угла соответствует параметрам используемого приемника с учетом инерциального сглаживания помех на интервале до 100 с.

Интерфейс канала связи — RS232 по протоколу NMEA 0183. Выдача потребителю угла курса, динамических и навигационных параметров движения по интерфейсу RS 232/422/485 на частоте до 100 Гц.

Электропитание системы – 24В постоянного тока. Потребляемая мощность – 60 Вт.

Время готовности – не более 60 мин (в зависимости от температуры окружающей среды).

Габаритные размеры – 252x342 мм, Масса – 17 кг.

Допустимые значения ( ) погрешностей выработки:

- курса географического — 0,4sec;

- углов качки и рыскания – 0,1;

- составляющих угловой скорости по трем осям – 0,1/с ;

- составляющих линейной скорости качки – 0,1 м/с;

- вертикальных перемещений – 0,1 м;

- вертикальных ускорений – 0,1 м/с².

Указанные погрешности выработки динамических параметров движения обеспечиваются при качке до 15.