Инженерный журнал: наука и инновацииЭЛЕКТРОННОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАНИЕ
свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-53688 от 17 апреля 2013 г. ISSN 2308-6033. DOI 10.18698/2308-6033
  • Русский
  • Английский
Статья

Алгоритмы аттестации динамически настраиваемого гироскопа в условиях реальной ориентации относительно географической системы координат

Опубликовано: 13.09.2017

Авторы: Синюань Т., Подчезерцев В.П.

Опубликовано в выпуске: #10(70)/2017

DOI: 10.18698/2308-6033-2017-10-1691

Раздел: Энергетическое, металлургическое и химическое машиностроение | Рубрика: Авиационная и ракетно-космическая техника

Предложен алгоритм калибровки параметров динамически настраиваемых гироскопов путем последовательной ориентации гироскопа относительно географической системы координат с помощью испытательного поворотного стенда, к точности изготовления элементов которого не предъявляются завышенные требования. Точность калибровки при этом обеспечивается за счет алгоритма обработки данных, получаемых с гироскопа, учитывающего его реальную ориентацию относительно географической системы координат. Необходимым условием для обеспечения высокой точности калибровки является требование к обеспечению точной повторяемости положений гироскопа при испытании. Разработана соответствующая математическая модель собственной скорости прецессии динамически настраиваемых гироскопов в режиме датчика угловой скорости, учитывающая реальную ориентацию платформы поворотного стенда относительно опорной системы координат, связанной с основанием стенда. Параметры, связанные с реальной ориентацией платформы, в модели аттестуются и паспортизируются на заводе-изготовителе стенда, что обеспечивает высокую точность калибровки чувствительных элементов инерциального класса в условиях достаточно низкой себестоимости испытания. Предложены аналитический и итерационный алгоритмы решения задачи калибровки гироскопов, проведено соответствующее численное моделирование по этим алгоритмам.


Литература
[1] Li Fu, Yongquan Zhu, Lingling W. et al. A D-optimal Multi-position Calibration Method for Dynamically Tuned Gyroscopes. Chinese Journal of Aeronautics. 2011, vol. 24 (2), pp. 210-218.
[2] Guo Jia and Maiying Zhong. Calibration and Compensation of the Scale Factor Errors in DTG POS. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2013, vol. 62.10, pp. 2784-2794.
[3] American National Standards Institute. IEEE Specification Format Guide and Test Procedure for Two-Degree-of Freedom Dynamically Tuned Gyros. ANSI/IEEEStd. 813. 1988.
[4] Ruifeng Xu, Yingmin Zhang. Eight Position Testing for Dynamic Tune Gyroscope. Automatic Measurement and Control, 2008, vol. 27.5, pp. 82-85.
[5] Zhang R., Hoflinger F., Reind L.M. Calibration of an IMU using 3-D rotation platform. IEEE Sensors Journal, 2014, 14 (6), 1778-1787.
[6] Тан Синюань. Автоматизация проверок параметров динамически настраиваемого гироскопа. Молодежный научно-технический вестник, 2014, № 10. URL: http://sntbul.bmstu.ru/doc/737232.html
[7] Тан Синюань, Подчезерцев В.П. Специализированное устройство контрольно-измерительного стенда для аттестации прецизионных гироприборов. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение, 2016, № 6, c. 15-30.
[8] Подчезерцев В.П., Тан Синюань, Цинь Цзыхао. Компоненты модели погрешностей динамически настраиваемого гироскопа. Авиакосмическое приборостроение, 2015, № 1, с. 8-18.
[9] Craig R.J.G. Theory of Errors of a Multigimbal Elastically Supported Tuned Gyroscope. Aerospace and Electronic Systems, IEEE Transactions, 1972, vol. 3, pp. 289-297.
[10] Xu Guoping et al. Temperature Drift Modelling and Compensation for a Dynamically Tuned Gyroscope by Combining WT and SVM Method. Measurement Science and Technology, 2007, vol. 18.5, pp. 1425.
[11] Пельпор Д.С., Михалев И.А., Бауман В.А. Гироскопические системы. Москва, Высш. шк., 1988, 424 с.