Инструментальные погрешности измерительного блока на базе триады лазерных гироскопов при динамических возмущениях

• Автор: Кветкин, Георгий Алексеевич
• Шифр специальности: 05.11.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 206 с. : ил.

Содержание

Введение

1. Аналитический обзор научно-технической литературы

1.1. Уравнение одноосного ЛГ

1.2. Классификация ВП

1.3.ИИБна базеЛГ сВП

1.4. Выводы по главе

2. Погрешности одноосного ЛГ с ВП, установленного на подвижном основании

2.1. Физическая модель ЛГ с ВП

2.2. Математическая модель движения ЧЭ ЛГ в ВП на подвижном основании
2.3. Погрешности ЛГ, обусловленные движением ЧЭ относительно основания ЛГ
2.4. Анализ уравнений движения ЧЭ ЛГ в ВП при детерминированных значениях параметров модели
2.4.1. Поведение ЧЭ ЛГ с ВП при постоянных угловых скоростях и линейных ускорениях основания
2.4.2. Поведение ЧЭ ЛГ в ВП при гармонических угловых скоростях основания
2.5. Анализ уравнений движения ЧЭ ЛГ в ВП при случайном характере параметров модели
2.5.1. Поведение ЧЭ ЛГ в ВП при квазислучайной виброподставке
2.5.2. Поведение ЧЭ ЛГ в ВП при случайных внешних возмущениях
2.5.3. Способ и методы определения погрешности ЛГ с ВП
2.6 Выводы по главе

3. Уравнения движения рамы ИИБ
3.1. Физическая модель рамы ИИБ
3.2. Математическая модель рамы ИИБ
3.3. Оценка достоверности предложенной модели рамы ИИБ
3.4. Методика анализа динамических деформаций стержневой рамы 106 ИИБ
3.5. Выводы по главе
4. Погрешности ИИБ, обусловленные взаимодействием ВП ЛГ и рамы конечной жесткости
4.1. Взаимодействие рамы и ВП ЛГ с одной степенью свободы (первое приближение)
4.1.1. Математическая модель схемы «Рама+ЛГ 1»
4.1.2. Математическая модель схемы «Рама+ЛГ2»
4.1.3. Математическая модель схемы «Рама+ЛГЗ»
4.1.4. Пространственное движение рамы и ЧЭ ИИБ под воздействием ВП ЛГ
4.1.4.1. Движение элементов рамы в местах установки ЛГ
4.1.4.2. Движение элементов рамы в местах установки акселерометров
4.1.5. Оценка погрешностей ЛГ в составе ИИБ
4.2. Взаимодействие рамы и ВП ЛГ с конечной жесткостью в экваториальной плоскости (второе приближение)
4.2.1. Математическая модель схемы «Рама + активный ЛГ1 + пассивный ЛГ2»
4.2.2. Математическая модель схемы «Рама + пассивный ЛГ1 + активный ЛГ2»
4.2.3. Оценка погрешностей ЛГ в составе ИИБ
4.3. Рекомендации к проектированию стержневой рамы ИИБ

4.3.1. Варьирование момента сопротивления поперечного сечения стержней рамы
4.3.2. Варьирование длины ребра рамы
4.3.3. Выбор конструкционного материала с высокой удельной прочностью
4.3.4. Обобщенный подход к выбору конструктивных параметров стержневой рамы ИИ Б
4.3.5. Методика функционального проектирования ИИБ на базе стержневой рамы
4.4. Выводы по главе
Выводы и заключение
Список литературы
Приложение

Как следует из сопоставления характеристик ЛГ и БИНС на их основе, характеристики ЛГ в составе БИНС отличаются в худшую сторону от характеристик тех же приборов в лабораторных испытаниях. Согласно публикациям [17-18, 51], основным внешним источником погрешностей ЛГ считается градиент температуры вдоль разрядного канала, поэтому в ЛГ осуществляется температурная компенсация погрешностей по показаниям термодатчиков [18, 52]. Однако, наблюдаемые величины дрейфа ЛГ не соответствуют предсказываемым погрешностям. Следует предположить, что одна из причин снижения точностных характеристик связана с внешними и внутренними механическими возмущениями, действующими на блок трех одноосных ЛГ в ВП, установленных на общей раме.
Существует лишь несколько научных публикаций, каждая из которых с некоторой частной точки зрения рассматривает проблему возмущаемости торсионного ВП внешними механическими воздействиями.
Первая [53] рассматривает кольцевой лазер с виброприводом, как обладающее осевой симметрией массивное тело, центр масс которого лежит на оси вращения. Результатом исследования являются оценки погрешностей ЛГ, обусловленных отклонением 04 ЛГ при линейных ускорениях основания (при 5(^ уход составил 0,175 угл.сек./с) и при развороте объекта. В представленном анализе учтен не весь спектр возможных внешних воздействий: только постоянные линейные ускорения и постоянные угловые скорости вокруг одной оси. Кроме этого учитывается лишь малая часть конструктивных особенностей реальных приборов.
В статье [54] предложен метод исследования возмущаемости ЛГ внешними воздействиями в предположении конечной поперечной жесткости ВП, что приводит к пространственному движению 04. Возникающие некоммутативные ошибки классифицированы как «приборные» и «системные», в зависимости от совпадения или несовпадения оси ВП с 04 ЛГ, соответственно. Исследование проведено на основе уравнения [55], связывающего вектор абсолютной угловой скорости со с вектором конечного поворота (р: