Математична модель системи визначення просторової орієнтації з використанням двоосної горизонтальної платформи

Olha Sushchenko

Анотація


Мета: Функціонування системи визначення просторового положення в умовах автономності та високої точності потребує використання платформ у кардановому підвісі. Метою статті є детальне дослідження кінематики та моментів управління такої системи. У результаті досліджень було отримано модель високоточної системи визначення просторової орієнтації з використанням двохосної горизонтальної платформи. Методи: Створення математичної моделі здійснювалося на підставі теорії гіроскопів у цілому та теорії коректованих гірокомпасів та динамічно настроюваних гіроскопів зокрема. Було взято до уваги концепцію кутів Ейлера та спрямовуючих косинусів. Результати: Представлено повний опис системи визначення просторового положення. Наведено математичні моделі таких складових досліджуваної системи як гіровертикаль та гіроскоп напрямку. Представлено результати моделювання з використанням розробленої моделі. Висновки: Отримано математичну модель платформної системи визначення просторової орієнтації, включаючи моделі гіровертикалі та гіроскопа напрямку. Наведено детальні вирази для отримання моментів управління (корекції). Виконано повний аналіз кінематики досліджуваної системи. Отримані результати можуть бути корисними під час проектування інерціальних навігаційних систем широкого класу.


Ключові слова


високоточні навігаційні системи; гіровертикаль; гіроскоп напрямку; платформи у кардановому підвісі; система визначення просторової орієнтації; спрямовуючі косинуси

Посилання


Wang H.G., Williams T.G. Strategic inertial navigation systems. IEEE Control Systems Magazine, 2008, vol. 28, no. 1, pp. 65 –85. doi 10.1109/MCS.2007.910206

Kabamba P.T., Girard A.K. Fundamentals of Aerospace navigation and guidance. New York, Cambridge university press, 2014, 309 p. doi: 10.1017/ CBO 9781107741751

Hilkert J.M. Inertially stabilized platform technology. IEEE Control Systems Magazine, 2008, vol. 28, no. 1, pp. 26–46. doi: 0.1109/MCS.2007.910256

Sushchenko O.A. Porivnyal'nyy analiz pidkhodiv do pobudovy system vyznachennya prostorovoyi oriyentatsiyi rukhomykh ob"yektiv [Comparative analysis of approaches to construction of systems for determination of vehicle spatial orientation]. Elektronika ta systemy upravlinnya, 2006, no. 2(8), pp. 92–95. (In Ukrainian)

Zbrutskiy O.V., Nesterenko O.I., Shevchuk A.V. Matematychna model' odniyeyi skhemy kursokrenopokazhchyka [Mathematical model of one scheme of indicator of heading and roll]. Mekhanika hiroskopichnykh system, (2001-2012), issue 17–18, pp. 154–167. (In Ukrainian)

Zbrutskiy O.V., Yankelevich G.E. Hiroskopychnyy kompas z horyzontal'noyu platformoyu [Gyroscopic compass with horizontal platform]. Pryladobuduvannya ta informatsiyno-vymiryuval'na tekhnika, 2004, no. 1, pp. 59 – 64. (In Ukrainian)

Sushchenko O.A. Matematycheskoe modelyrovanye system opredelenyya kursa podvyzhnykh ob"ektov [Mathematical modeling of systems for determination of moving vehicles heading]. Systemy upravlinnya, navihatsiyi ta zv"yazku, 2007, issue 3, pp. 25–30.(In Russian)

Brozgul L.I. Dynamychesky nastrayvaemыe hiroskopy. Modely pohreshnostey dlya system navyhatsyy" [Dynamically tuned gyros. Models of errors for navigation systems]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1989, 232 p. (In Russian)

Bromberg P.V.) Teoriya inertsial'nykh navihatsiynykh system [Theory of inertial navigation systems]. Moscow, Nauka Publ., 1979, 296 p. (In Russian)

Rivkin S.S. Teoriya hiroskopicheskikh ustroystv [Theory of gyroscopic devices], vol. І. Leningrad, Sudostroenie Publ., 1964, 548 p. (In Russian)

Sushchenko O.A. Matematychna model' systemy stabilizatsiyi informatsiyno-vymiryu-val'noho kompleksu na rukhomiy osnovi [Mathematical model of system for stabilization of information and measuring complex on moving base]. Visnyk NAU, 2010, no. 1, pp. 105–111. (In Ukrainian). doi 10.18372/2306-1472.42.1820

Sushchenko O.A. Matematychna model' systemy vyznachennya kursu z urakhuvannyam rukhu platformy ta osoblyvostey keruvannya [Mathematical model of system for heading determination taking into consideration platform motion and control features]. Avtoshlyakhovyk Ukrayiny: okremyy vypusk. Visnyk tsentral'noho naukovoho tsentru TAU, 2007, no. 10, pp. 100–103. (In Ukrainian)


Повний текст: PDF

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


ISSN 2306-1472 (Online), ISSN 1813-1166 (Print)

Передплатний індекс 86179

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Unported License.

Ulrich's Periodicals DirectoryIndex CopernicusDOAJSSMРИНЦWorldCatCASEBSCOCrossRefBASEDRIVERНаціональна бібліотека ім. ВернадськогоНауково-технічна бібліотека НАУ