Ортодромическая ск

Представляет собой косую сферическую систему координат, экватор которой располагается в требуемом направлении и называется главной ортодромией (условным экватором).

Равноудаленная точка от главной ортодромии принимается за полюс Р₀ ортодромической системы координат.

Параметры:

Z(z) – ортодромическая широта, линейная (угловая) мера. Для угловой меры – угол между плоскостью главной ортодромии и направлением из центра Земного шара в данную точку на его поверхности.

X(x) – ортодромическая долгота, линейная (угловая мера соответственно. Для угловой меры: двугранный угол и между плоскостью начального ортодромического меридиана и меридиана данной точки.

Переход от сферических систем к ортодромическим осуществляется по формулам. Параметры, определяющие связь этих СК: координаты начала точки отсчета (φ_о λ_о) и координаты вертекса V (φ_о λ_о) главной ортодромии (точки главной ортодромии с наибольшей широтой).

Нормальная земная СК (прямоугольная правая)

Обозначение O₀ X_g Y_g Z_g . Точка O₀ зафиксирована на поверхности Земли. Ось O₀Y_g – по местной вертикали вверх; OZ_g и OY_g – в соответствии с задачей полета (например, по касательной к меридиану и параллели на север и восток соответственно).

5. Принципы построения инс

(45 минут)

А). Система координат

Рассматриваем ИНС платформенного типа, с платформой, стабилизированной в системе координат, связанной с Землей, при этом платформа непрерывно следит за плоскостью горизонта.

Б). Принцип действия акселерометра.

Акселерометром называется устройство для измерения ускорения движения подвижного объекта.

W_x – абсолютное ускорение объекта.

Из рисунка видно, что акселерометр измеряет не абсолютное (т.е. интересующее нас ускорение), а кажущееся:

Рассмотрен упрощенный случай. Кроме gx вредное влияние оказывает сила инерции Кориолиса, центробежная сила.

В). Платформа и акселерометры

Почему акселерометры должны быть установлены строго горизонтально и сколько их должно быть?

- Вектор абсолютного ускорения имеет три координаты, стало быть должно быть три акселерометра.

• Возможность моделирования маятника Шулера;

• Возможность измерения составляющих путевой скорости наиболее простым способом;

• Необходимостью уменьшения g_x.

Г). Маятник Шулера. Условия невозмущаемости

точки подвеса.

Поворот против часовой стрелки. В этом же направлении поворачивается вертикаль, проходящая через ось маятника.

Условие невозмущаемости:

или

Условие невозмущаемости окончательно:

l=R

Для малых колебаний:

Теорема Шулера (1923):

Если создать маятник с плечом, равным радиусу Земли R, а массу маятника поместить в её центр, то при движении точки подвеса с ускорением его плечо не будет отклоняться от местной вертикали.

Д). Платформы с интегральной коррекцией. Физическая модель маятника Шулера

На платформе установлены акселерометры (три), гироскопы(три).

Пусть платформа движется по дуге радиуса R со скоростью V_η из точки 1 в точку 2 → поворот вокруг оси ξ необходим по часовой стрелке (знак «-» ):

Поворот вокруг осей ξ и η с требуемыми угловыми скоростями осуществляют, прикладывая к гиростабилизатору с помощью датчиков моментов управляющие моменты М1 (относительно оси кси) и М2(относительно оси эта)

Тогда в соответсвии с правилом прецессии платформа будет поворачиваться угловыми скоростями:

или:

К=Н/R – условие баллистической невозмущаемости.

Е). Принципиальное отличие маятниковой коррекции от интегральной.

Объяснить различие

Ж). Гиростабилизированная платформа. (силовая гироскопическая стабилизация).

Гиростабилизаторы служат для обеспечения заданной ориентации в пространстве ряда устройств (антенн, прицелов, орудий). В том числе и акселерометров.

Стабилизируемое устройство размещают на платформе, имеющей подвес с одной, двумя или тремя осями (как в ИКВ, карданов подвес).