Информационно-измерительная система для определения параметров движения объектов с применением алгоритмических способов повышения их точности

• Автор: Алимбеков, Азат Лиерович
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 135 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА ПЕРВАЯ. Анализ характеристик существующих информационноизмерительных систем управления движением морских объектов и постановка научно-технических задач
1.1. Общая характеристика и классификация информационно-измерительных систем управления водными и воздушными объектами
1.2. Сравнительный анализ характеристик надежности информационноизмерительных систем управления движением объектов
1.3. Методы повышения эффективности работы информационно-измерительных систем управления движением
Выводы по первой главе
ГЛАВА ВТОРАЯ. Алгоритмы повышения точности системы курсоскоростного счисления и математическая модель работы измерительных каналов автоматизированной информационно-измерительной системы навигации
2.1. Анализ надежности элементов информационно-измерительной системы навигационных параметров и методика обработки измеренных показаний курса
2.2. Метод уменьшения дисперсии измерений курса при использовании синусно-косинусных датчиков
2.3. Алгоритм повышения точности и достоверности измерений скорости
2.4. Методика учета взаимосвязанных навигационных параметров движения при управлении
2.5. Структура и обобщенная математическая модель автоматизированной информационно-измерительной системы
Выводы по второй главе

ГЛАВА ТРЕТЬЯ. Экспериментальная оценка точности в каналах измерения курса и скорости
3.1. Оценка повышения точности курсовой и скоростной информации
3.2. Оценка повышения точности определения географических координат методом навигационного счисления при применении алгоритмов цифровой обработки в каналах курса и скорости
3.3. Оценка эффективности применения алгоритмов управления движением
3.4. Экспериментальные испытания устройства дистанционной передачи курса и устройства измерения скорости в составе навигационной системы
Выводы по третьей главе
Г ЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ. Внедрение результатов и техническая реализация
4.1. Структурная схема и техническая реализация устройства дистанционной передачи курса компасачКМ-145М
4.2. Структурная схема и техническая реализация устройства дистанционной передачи курса и устройства измерения скорости
4.3. Программное обеспечение вычислителей компаса КМ-145М и лага

Выводы по четвертой главе
Заключение
Список литературы
ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И ТЕРМИНЫ
БИНС - бесплатформенная инерциальная навигационная
система;
МК - магнитный компас;
СМК - судовой магнитный компас;
РСБН - радиосистема ближней навигации;
РСДН -радиосистема дальней навигации;
VOR - VHF Omnidirectional Range (радиокомпасная
система);
DME - Distance Measuring Equipment (навигационная
дальномерная система);
СНС - спутниковая навигационная система;
GPS - Global Positioning System (одна из реализаций СНС);
Omega - глобальная РСДН;
Loran-C - неглобальная РСДН;
1C АО - International Civil Aviation Organization
(Международная организация гражданской авиации);
IMO (ММО) - International Martime Organization (Международная морская организация);
УС - угол сноса;
УТ - угол течения;
ЛЗП - линия заданного пути;
ПУ - путевой угол;
ЗПУ - заданный путевой угол;
МПУ - магнитный путевой угол;
девиация МК - отклонение магнитной стрелки компаса от истинного значения вследствие искажения магнитного поля Земли корпусом судна;
мидель - наибольшее поперечное сечение судна;

2. Установка на визуальный магнитный компас датчика положения магнитной стрелки. В качестве такого датчика, как правило, используется аналогичный двухферрозондовый датчик, механически связанный с корпусом судна, который измеряет направление магнитного поля стрелки. К достоинствам такого подхода следует отнести относительно малую подверженность показаний транслируемого курса влиянию корабельной качки и отсутствие влияния на показания вертикальной составляющей магнитного поля, которой можно пренебречь по сравнению с полем магнитной стрелки. Кроме того, следует отметить среди достоинств хорошие демпфирующие свойства магнитной стрелки, что упрощает процесс дальнейшей фильтрации в устройстве дистанционной передачи курса (УДПК) и уменьшает порядок фильтра.
По всем требованиям международных и отечественных нормативных документов, регламентирующих состав судовой навигационной аппаратуры, необходима установка визуального магнитного компаса, который может работать и при полном отсутствии электроэнергии [7, 75, 76]. Таким образом, вследствие того, что установка визуального компаса является обязательным для всех судов, на подавляющем большинстве судов установлен второй вариант СМК. В дальнейшем будем рассматривать именно этот вариант.
Погрешность, вызванная качкой судна подразделяется на две составляющие: нескомпенсированная креновая девиация и погрешность, вызванная отклонением феррозондов от горизонтального положения. Креновая девиация компенсируется при помощи специального компенсатора в нактоузе, однако со сменой широты, а значит и горизонтальной составляющей индукции магнитного поля, креновая девиация возникает вновь. Ее величина определяется формулой [8,10]:
Я - + к,Х „
5 = — в-С05у/ П.2)