Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИТНЫХ ПАРАМЕТРОВ НА ДВИЖУЩЕМСЯ ОБЪЕКТЕ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИТНЫХ ПАРАМЕТРОВ НА ДВИЖУЩЕМСЯ ОБЪЕКТЕ

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИТНЫХ ПАРАМЕТРОВ НА ДВИЖУЩЕМСЯ ОБЪЕКТЕ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в магнитной навигации и магнитном картографировании. Цель - повышение точности, достигается запоминанием значений ортогональных компонент магнитной индукции, определением и запоминанием значений ортогональных составляющих угловой скорости движущегося объекта, определением его коэффициентов помех объекта трехкомпонентному магнитометру по измеренным на различных курсах значениям компонент магнитной индукции, курса, кренов и угловых скоростей объекта и компенсированием указанных помех в измеренных значениях компонент магнитной индукции. При длительном движении в одном направлении определяют изменения коэффициентов постоянных помех по производным компонент магнитной индукции в инерционной системе координат и корректируют ранее полученные значения коэффициентов постоянных помех. 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2075759
Класс(ы) патента: G01R33/02
Номер заявки: 4652421/09
Дата подачи заявки: 16.02.1989
Дата публикации: 20.03.1997
Заявитель(и): Научно-исследовательский институт системотехники концерна "Ленинец"
Автор(ы): Хвостов О.П.
Патентообладатель(и): Хвостов Орион Павлович
Описание изобретения: Изобретение относится к магнитоизмерительной технике, и может быть использовано для магнитной навигации и магнитного картографирования.
Цель повышение точности.
На чертеже приведена функциональная схема одного из возможных вариантов устройства для осуществления способа.
Устройство содержит блок трехкомпонентного магнитометра 1, блок 2 датчиков углового положения, блок 3 датчиков угловых скоростей, ЭВМ 4 и блок 5 синхронизации.
Для осуществления способа выполняют следующую совокупность операций в их последовательности.
1. Определяют компоненты магнитной индукции (КМИ) в связанной с носителем системе координат по сигналам трехкомпонентного магнитометра (ТКМ).
2. Выполняют развороты по курсу для сбора информации о помехах.
3. Одновременно определяют и запоминают курс, тангаж, крен и угловые скорости носителя.
4. По угловым координатам и угловым скоростям определяют матрицу преобразования из связанной с носителем в инерционную систему координат, а также ее производные по времени.
5. Определяют коэффициенты постоянных, индуктивных и вихревых помех путем разложения сигналов ТКМ по системе функций, включающей элементы матрицы преобразования координат и их производные по времени.
6. Определяют компоненты магнитного поля Земли в инерционной системе координат путем разложения сигналов ТКМ по упомянутой системе функции при известных значениях постоянных, индуктивных и вихревых помех.
Выходы блоков трехкомпонентного магнитометра 1, блока 2 датчиков углового положения, а также блока 3 датчиков угловых скоростей соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами ЭВМ 4. Синхронизирующие входы блоков соединены с выходом блока 5 синхронизации. Выходом устройства служит выход ЭВМ. В качестве блока трехкомпонентного мономагнитометра служит трехкомпонентный цифровой феррозондовый магнитометр, установленный на носителе таким образом, что его измерительные оси параллельны осям связанной с носителем системы координат OXcYcZc. Трехкомпонентный магнитометр преобразует (КМИ) в электрические сигналы, которые в виде кодов трех ортогональных компонентов Bxc, Byc, Bzc поступают на первый вход ЭВМ. В качестве блока 2 датчиков углового положения служит блок датчиков угловых координат инерционной навигационной системы носителя, на выходе которого формируются электрические сигналы в виде кодов курса ϕ, тангенса n и крена g, поступающие с выхода блока 2 на второй вход ЭВМ 4. В качестве блока датчиков угловых скоростей служит блок поплавковых гиротахометров, к выходу которого подключен преобразователь напряжения в код. Измерительные оси блока 3 ориентированы параллельно осям связанной с носителем системы координат OXcYcZc. В блоке 3 угловые скорости преобразуются в электрические сигналы в виде кодов угловых скоростей носителя wx, ωy и ωz, поступающие на третий вход ЭВМ. Синхронизация работы блоков осуществляется по сигналам, поступающим на их синхронизирующие входы с выхода блока 5 синхронизации, обеспечивающего одновременность измерения всех параметров, управление началом и окончанием сбора информации о помехах и ее обработки, а также режима измерения на маршруте и координации коэффициентов.
Устройство работает следующим образом.
В процессе сбора информации о помехах, выполняемого при разворотах по курсу преимущественно в пределах 360o и сопровождающегося кренами и естественными колебаниями по тангажу, по командам блока 5 синхронизации на входы блока 4 с выходов блока магнитометра 1 одновременно поступают и запоминаются в его блоке памяти коды сигналов ТКМ Bxc, Byc, Bzc, коды курса Ψ, тангажа n и крена g, а также коды угловых скоростей носителей wx, ωy и ωz. После завершения сбора информации ЭВМ 4 переключается по сигналу блока синхронизации в режим определения коэффициентов помех. В ЭВМ 4 в соответствии с заложенной в нее программой определяются значения кодов элементов матрицы преобразования координат aij, а также их производных по времени . Составляется система уравнений, и в результате ее решения на основе метода наименьших квадратов определяются коэффициенты Cij и и коэффициенты постоянных помех Bxp, Byp и Bzp, после чего на основе полученных значений коэффициентов Cij и определяются значения коэффициентов индуктивных помех dij и вихревых помех eij.
Значения постоянных, индуктивных и вихревых коэффициентов запоминаются, и на этом режиме определение помех завершается и устройство переключается в режим измерений. В этом режиме информация, поступающая на входы блока 4, обрабатывается с целью определения КМИ в инерционной системе координат. Составляется система уравнений, в которой значения Bxp, Byp, Bzp, а также множители lij и mij принимаются в соответствии с полученными и хранящимися в памяти значениями коэффициентов помех.
В результате решения системы уравнений на выходе ЭВМ 4 формируются электрические сигналы в виде кодов компонент вектора магнитного поля Земли Bx, By и Bz в инерционной системе координат, свободные от помех носителя и являющиеся выходными сигналами всего устройства.
В процессе длительного движения в одном направлении одновременно с режимом измерения включается дополнительный режим корректировки коэффициентов постоянных помех. В этом режиме в блоке ЭВМ 4 осуществляется дифференцирование по времени КМИ в инерционной системе координат OXYZ (выходных сигналов устройства), по результатам измерений на прямолинейном участке маршрута составляется система уравнений, в которой производные КМИ представлены в виде системы функций производных по времени элементов матрицы обратного преобразования координат с неизвестными коэффициентами.
Формула изобретения: Способ определения магнитных параметров на движущемся объекте, включающий определение параметров магнитной индукции по сигналам магнитоизмерительных средств объекта, измерение курса и кренов на различных курсах движения носителя, запоминание полученных значений магнитной индукции, курса и кренов, определение коэффициентов постоянных, индуктивных и вихревых помех объекта, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, запоминают значения ортогональных компонент магнитной индукции, одновременно определяют значения ортогональных составляющих угловой скорости объекта, запоминают их по измеренным на различных курсах значениям компонент магнитной индукции, курса, кренов и угловых скоростей объекта, определяют коэффициенты помех объекта трехкомпонентному магнитометру и компенсируют указанные помехи в измеренных значениях компонент магнитной индукции.