Разработка и исследование метода калибровки избыточных измерителей ускорения с целью повышения точности БИНС

• Автор: Лепе, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.11.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 129 с. : ил.

Глава 1. Состояние вопроса и постановка задачи

1.1 Принцип действия, конструктивные особенности и характеристики акселерометров типа АК

1.2 Влияние погрешностей акселерометров на точность БИНС

1.3 Методы калибровки акселерометров и акселерометрических , систем

1.4 Обоснование необходимости применения избыточных измерителей ускорения

Постановка задачи

Глава 2. Моделирование метода калибровки избыточных измерителей ускорения

2.1 Исследование измерителя ускорения как преобразователя вектора ускорения силы тяжести в вектор показаний

2.1.1 Уравнения, связывающие измеряемые значения ускорения

с погрешностями акселерометров

2.1.2 Разработка метода «разбиения на триады» для решения уравнения связи

2.1.3 Уравнение связи для четырехосного измерителя ускорения
2.2 Определение системы поворотов, обеспечивающих наибольшую точность калибровки
2.2.1 Общий подход к составлению систем поворотов
2.2.2 Упрощённая система поворотов четырехосного измерителя ускорения
Выводы
Глава 3. Исследование модели метода калибровки избыточного измерителя ускорения

3.1 Анализ математической модели метода
3.2 Исследование погрешностей метода калибровки
3.2.1 Исследование методических ошибок метода калибровки
3.2.2 Исследование инструментальных погрешностей метода 71 калибровки
Выводы
Глава 4. Экспериментальная проверка результатов исследования
4.1 Проверяемая гипотеза
4.2 Описание методики проведения эксперимента
4.3 Анализ результатов эксперимента
Выводы
Глава 5. Перспективы дальнейших исследований
5.1 Исследование применяемости метода в случае зашумлённости
информационного сигнала Выводы
Заключение
Литература
Приложения
Исследования в области развития бесплатформенных инерциальных навигационных систем (БИНС) направлены прежде всего на решение двух основных задач - на повышение надежности и точности этих систем. Задачу повышения надежности БИНС часто решают, применяя избыточные измерители параметров движения - линейного ускорения и угловой скорости объекта. В свою очередь, одним из возможных способов повышения точности БИНС является повышение точности определения параметров измерителей первичной информации, то есть повышение точности их калибровки.
Анализ существующих способов определения параметров избыточных измерителей линейного ускорения показал, что им присущи следующие недостатки:
нелинейные погрешности, присутствующие в выходном сигнале акселерометров, измеряются существующими методами с недостаточной точностью;
точность методики, используемой для измерения погрешностей взаимного расположения акселерометров в избыточном измерителе, недостаточна для её применения в современных БИНС;
калибровка прецизионных измерителей линейного ускорения требует использования дорогостоящих прецизионных поворотных устройств;
существующие методы калибровки избыточных измерителей линейного ускорения обладают низкой степенью автоматизации.
Всё перечисленное выше определяет актуальность разработки и исследования метода калибровки избыточных измерителей линейного ускорения, обладающего улучшенными характеристиками и расширенными

Рис.2.3. Вторая группа положений для калибровки п-мерного измерителя
ускорения
3) 2 п (л-1) положений, когда биссектриса между осями
чувствительности каждой пары акселерометров направлена вертикально вверх, вертикально вниз и расположена в горизонтальной плоскости в двух противоположных направлениях (рис.2.4). Если форма измерителя симметрична, как у четырехосного измерителя, то таких положений п*(п-1 ).
Як,

-►V
Рис.2.4. Третья группа положений для калибровки п-мерного измерителя ускорения. Ш, ЗДс - оси чувствительности акселерометров 1 и к Значения векторов Ш и 11к в таком случае зависят от значения угла а между ними и составят: