Исследование спектральных шумов магнитного компаса
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время при создании навигационных систем, как правило,предполагается использование информации от множества датчиковсредств коррекции, что позволяет существенно повысить точность и надежностьразрабатываемых систем. Для совместной обработки поступающей навигационной информации в таких системах широкое применение получили алгоритмы стохастической фильтрации. Построение алгоритмов стохастической фильтрации опирается на предположение о случайном характере погрешностей навигационных датчиков и средств коррекции, что, в свою очередь, требует задания их моделей в виде случайных процессов или последовательностей. Для получения этих моделей в настоящее время обычно применяются методы, в основе которых лежит предположение о стационарном и эргодическом характере погрешностей, позволяющее с использованием их реализаций получать выборочные характеристики в виде оценок спектральной плотности (СП) или корреляционной функции.
СОДЕРЖАНИЕ
стр.
1. ИССЛЕДОВАНИЯ В ОБЛАСТИ УМЕНЬШЕНИЯ ПОГРЕШНОСТЕЙ НАВИГАЦИОННЫХ ДАТЧИКОВ И СИСТЕМ …………………………………...7
1.1Теоретические и экспериментальные исследования ИНС в России и мире…...9
1.2 Магнитный компасс………………………………………………………….......10
1.2.1 Классификация магнитных компасов……………………………………..11
1.2.2 Особенности построения современных стрелочных компасов…………..13
1.2.3. Системы дистанционной передачи информации………………………....16
1.2.4 Принцип действия индукционного магнитного компаса………………....23
1.2.5. Погрешности индукционных компасов…………………………………...28
1.2.6. Девиация магнитных компасов………………………………………….....31
1.2.7. Уничтожение полукруговой девиации…………………………………….33
1.2.8. Особенности устранения девиации в индукционных компасах………....34
2.ВАРИАЦИЯ АЛАНА……………………………………………………………....35
2.1 История создания Вариации Аллана…………………………………………..35
2.2 Основные сведения о вариации Аллана……………………………………….36
2.3 Основные задачи и области применения вариации Аллана………………….38
2.4 Применение вариации Аллана в навигационном приборостроении………...38
2.5Модели основных типовых составляющих и соответствующие теоретические Вариации Аллана……………………………………………………………………..41
3. ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СПЕКТРАЛЬНЫХ ШУМОВ.46 3.1 Цель и алгоритм исследования…………………………………………………..46
3.2 Вычисления и анализ графиков девиации Аллана…………………………......47
4. ВЫВОДЫ………………………………………………………………………......51
5. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ…………………………………..53
5.1 Меры безопасности при работе с техническими средствами судовождения и навигационным оборудованием…………………………………………………….53
5.1.1 Общие положения…………………………………………………………..53
5.1.2 Техника безопасности при работе с техническими средствами судовождения и навигационным оборудованием…………………………………54
5.1.3 Судовое заведование………………………………………………………..58
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………………60
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК………………………………………………61
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. IEEE Std 1554-2005. IEEE Recommended Practice for Inertial Sensor Test Equipment, Instrumentation, Data Acquisition, and Analysis.
2. .Сирая Т.Н. Вариация Аллана как оценка погрешности измерения // Гироскопия и навигация. 2010. No 2(69). С. 29-36.
3. .Кробка Н.И. Дифференциальные методы идентификации структуры шумов гироскопов // Гироскопия и навигация. 2011. No 1(72). С. 59-77.
4. .Степанов О.А., Челпанов И.Б., Моторин А.В. О точности оценивания постоянной составляющей погрешности датчиков и ее связи с вариацией Аллана // Материалы XXII Санкт-Петербургской международной конференции по интегрированным навигационным системам. Круглый стол «Методы определения характеристик погрешностей навигационных датчиков» СПб.: ЦНИИ «Электроприбор». 2015. С. 485-491.
5. .Кробка Н.И. О топологии графиков вариации Аллана и типовых заблуждениях в интерпретации структуры шумов гироскопов // Материалы XXII Санкт-Петербургской международной конференции по интегрированным навигационным системам. Круглый стол «Методы определения характеристик погрешностей навигационных датчиков». СПб.: ЦНИИ «Электроприбор». 2015. С. 457-484.
Так в компасе КМ 145-М для преобразования истинного курса в импульсный код служит дополнительное электронное устройство, выполненное на плате, поставляемой Пермским приборостроительным объединением. Очевидным недостатком такой схемы является ее сложность, вызванная необходимостью двойного преобразования курса.
Более совершенный вариант цифровой системы использован в компасе КМ 115- 07, в котором два однокомпонентных кольцевых феррозонда размещены ортогонально на внешней поверхности стенки котелка на уровне кольцевого магнита чувствительного элемента.
1.2.4 Принцип действия индукционного магнитного компаса.
Как уже отмечалось выше, наряду со стрелочными МК для морских судов стали разрабатываться индукционные компасы. Основными их достоинствами являются:
отсутствие картушки и, как следствие, ошибки из-за наличия углов её застоя;