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

Т. Синюань, В.П. Подчезерцев

Инженерный журнал: наука и инновации

# 10·2017

методика для определения масштабных коэффициентов, постоянных

составляющих погрешности и погрешностей от ускорения. Многопо-

зиционный метод применяют как для оценки компонентов модели

погрешности, так и масштабных коэффициентов ДНГ, динамический

метод, связанный с вращением платформы стенда, — только для

определения масштабных коэффициентов ДНГ.

Как правило, изготовление и настройку гироскопических прибо-

ров выполняют на современных прецизионных испытательных стен-

дах [1, 5], измерительные системы которых включают в себя преци-

зионные

оптические устройства и цифровые системы обработки ин-

формации в реальном времени

, а также точные приводные системы,

обеспечивающие высокую точность калибровки. Поэтому они явля-

ются достаточно сложными и дорогими устройствами, цена которых

составляет более 100 000 долл., что приводит к повышению себесто-

имости изготовления и испытаний гироскопа.

В связи с этим представляет интерес оценка возможности высо-

коточной калибровки параметров ДНГ с помощью специализирован-

ного двухосного поворотного стенда, который имеет приемлемую

точность [6]. Для реализации данной методики была поставлена за-

дача разработать соответствующую математическую модель соб-

ственной скорости прецессии ДНГ в режиме датчика угловой скоро-

сти (ДУС), учитывающую реальную ориентацию платформы пово-

ротного стенда относительно опорной СК, связанной с основанием

стенда. Точность калибровки при данном методе, помимо соответ-

ствующего алгоритма обработки данных с гироскопа, предполагает

соблюдение определенных требований к точной повторяемости по-

ложений, обеспечиваемой механикой и конструкцией стенда [7].

Математическая модель движения гироскопа.

Для оценки со-

ставляющих дрейфа гироскопа и его масштабных коэффициентов

была использована математическая модель [1, 3, 8], описывающая

движение ротора в установившемся режиме. Согласно работам [9–11],

имеется много факторов, определяющих точность ДНГ, в том числе

смещение центра масс ротора вдоль его оси вращения, квадратурные

и газодинамические моменты, изменение скорости вращения приво-

да, нестабильность температуры окружающей среды и т. д. В данной

работе представлена методика измерения параметров ДНГ на специ-

ализированном стенде [6], имеющем малые габаритные размеры,

простую конструкцию и низкую себестоимость. Поскольку измере-

ние параметров ДНГ проводится в режиме ДУС, ротор в установив-

шемся режиме находится относительно корпуса в неизменном поло-

жении, обеспечиваемом контуром обратной связи, и угловые скоро-

сти ротора

и корпуса

равны между собой, т. е.

=ω ω

(1)