ступеневих поплавкових гіроскопічних інтеграторів полягають у високій точності (власний відхід - десяті й соті частки градуса в 1 ч); малої схильності вібраційним, ударним і ін. підбурює впливів; можливості використання для вирішення широкого класу задач, покладених на гіроскопічні пристрої.
3.2 Аналіз помилок датчикової системи
Будь-який з зазвичай зустрічаються головних джерел помилок можна віднести до одного з п'яти перерахованих нижче основних класів :) Помилки конструкції. Ці помилки пов'язані з реалізацією системи в комплексі, наприклад помилки виставки та юстування елементів на платформі;
б) Помилки елементів. Сюди відносяться відхилення реальних елементів від розрахункового режиму;
в) Помилки алгоритму системи. Маються на увазі будь наближення, прийняті з метою спрощення системи при формуванні її алгоритму;
г) Помилки, пов'язані з підготовкою системи. Наприклад, помилки, обумовлені неідеальністю засобів, використовуваних при виставці системи;
д) Помилки, пов'язані з маневрами. Ці помилки пов'язані зі змінами в прискоренні і по цьому для об'єктів, що рухаються в крейсерському режимі, залежать в першу чергу від числа маневрів і тривалості їх під час польоту. Помилки конструкції. Щоб полегшити аналіз помилок цієї категорії, визначимо такі осі:
- осі чутливості акселерометрів, розташованих по осях x, y і z відповідно,
- вхідні осі гіроскопів, стабілізуючих осі x, y і z відповідно.
В ідеальному випадку осі і розташовані уздовж осі x, осі і вздовж осі y, а вісь - уздовж осі z. У дійсності, однак, через наявність настановних похибок, спрямування відповідних осей не збігаються.
Координати платформи:
,,.
Помилки реальних елементів системи. Вимірювачі відстані (двічі інтегруючі акселерометри). В ідеальному випадку вимірювачі відстані працюють, як точні подвійні інтегратори, однак на практиці мають місце пов'язані з ними похибки. Так, звичайно має місце помилка у величині масштабного коефіцієнта k внаслідок нелінійності, вихідна величина моментного датчика відповідає добутку (1 + k ) на вхідну величину, де k lt; lt; 1, і є функцією вхідного впливу. На практиці величина k передбачається постійною, так що твір k на вхідний вплив є погрішність за рахунок нелінійності моментного датчика. Прилад має погрішність зсуву () внаслідок нестабільності апаратури балансування.
Гіроскопи і стабілізовані платформи. У розглянутому типі інерційних систем для керування положенням платформи використовуються поплавкові гіроскопи. Гіроскопи і стабілізована платформа складають єдине ціле, і похибки їх будуть розглядатися спільно.
Мається багато причин, що викликають дрейф гіроскопа відносно вхідний осі. Серед них слід згадати розбаланс мас, конвекційні потоки в рідині через градієнта температури, тертя в підшипниках, неравножесткость підшипників, нелінійність моментного датчика і кінематичний дрейф, викликаний вібраціями платформи. Внаслідок різної природи джерел результуюча швидкість дрейфу має складові: постійну, пропорційну прискоренню, пропорційну квадрату прискорення і випадкову.
Джерела помилок, залежні від прискорення, такі, як розбаланс мас, конвекційні потоки, неравножесткость, зазвичай розглядаються окремо. Окремо розглядаються також нелінійність моментного датчика і кінематичний дрейф.
розбалансі мас гіроскопа. Внаслідок прискорення, випробовується гіроскопом, створюється момент, який може мати складову, діючу навколо вихідний осі. Тоді результуюча швидкість дрейфу визначиться виразом [13]:
(3.1)
де М - маса сферичного поплавкового гіроскопа;
Н - кінетичний момент ротора гіроскопа; - прискорення;
- одиничний вектор напрямку вихідний осі;
- вектор відстані від центру ваги до точки прикладення сили, що виштовхує в рідині;
(A) - відхилення величини (A) від її значення в момент, коли гіроскоп був збалансований.
Якщо вихідні осі горизонтальних гіроскопів вертикальні, то всі вертикальні прискорення на ці гіроскопи не діють.
Для азимутального гіроскопа, проте, вертикальні прискорення, що відрізняються від g, можуть вносити деякі помилки.
Неравножесткост'. Дрейф внаслідок неравножесткості виникає в тому випадку, коли центр ваги поплавця зміщується перпендикулярно лінії дії прикладеного прискорення. Через це буде створюватися момент, що має складову вздовж вихідний осі. Співвідношення, що характеризує цей дрейф, суть:
(3.2)
де - зміщення центру ваги поплавця
Величина ін?? порціонально величинам М і A. У процесі виставки, коли g є повним прискоренням, очевидно, що дрейф внаслідок неравножесткості дорівнює нулю для всіх трьох гіроскопів. (Для горизонтальних гіроскопів вектор g паралл...
