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

Инженерный журнал: наука и инновации

# 10·2017 1

УДК 531.283

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

Алгоритмы аттестации динамически настраиваемого

гироскопа в условиях реальной ориентации

относительно географической системы координат

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия

Предложен алгоритм калибровки параметров динамически настраиваемых гиро-

скопов путем последовательной ориентации гироскопа относительно географиче-

ской системы координат с помощью испытательного поворотного стенда, к

точности изготовления элементов которого не предъявляются завышенные тре-

бования. Точность калибровки при этом обеспечивается за счет алгоритма обра-

ботки 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 соот-

ветствующая математическая модель собственной скорости прецессии динами-

чески настраиваемых гироскопов в режиме датчика угловой скорости, учитыва-

ющая реальную ориентацию платформы поворотного стенда относительно

опорной системы координат, связанной с основанием стенда. Параметры, связан-

ные с реальной ориентацией платформы, в модели аттестуются и паспортизи-

руются на заводе-изготовителе стенда, что обеспечивает высокую точность

калибровки чувствительных элементов инерциального класса в условиях доста-

точно низкой себестоимости испытания. Предложены аналитический и итераци-

онный алгоритмы решения задачи калибровки гироскопов, проведено соответ-

ствующее численное моделирование по этим алгоритмам.

Ключевые слова:

матрица реальной ориентации, динамически настраиваемый

гироскоп, калибровка, модель дрейфа, поворотный стенд, аналитический и итера-

ционный метод

Введение.

Эксплуатационные характеристики динамически

настраиваемых гироскопов (ДНГ) в значительной степени определя-

ются точностью оценивания параметров гироскопа в процессе калиб-

ровки [1]. Для аттестации гироскопа используются различные испы-

тательные стенды, обеспечивающие калиброванные воздействия пу-

тем вращения корпуса гироскопа с угловыми скоростями и заданием

линейных постоянных или вибрационных ускорений. Последние ча-

стично имитируют установкой гироскопа в различные фиксирован-

ные положения относительно географической системы координат (СК).

Статический многопозиционный метод калибровки является одним из

широко применяемых методов оценки параметров ДНГ [1, 2]. В рабо-

тах [3, 4] представлена стандартная восьмипозиционная статическая