3 / 12
Рис. 1. Структурная схема коррекции ИНС без внешних источников инфор-
мации:
БФЗ — блок формирования измерений; АО — алгоритм оценивания;
θ
— истинная
навигационная информация;
δ
— измерение;
x
— состояние системы;
ˆ
x
— оценки;
˜
x
— ошибки оценивания
часто используются различные алгоритмы оценивания для вычисле-
ния погрешностей измерительных систем [1–3] (рис. 1).
Компенсация ошибок ИНС предполагает формирование сигналов
коррекции, пропорциональных ошибкам системы в определении ско-
рости, углам отклонения ГСП относительно сопровождающего трех-
гранника и дрейфам ГСП. Эти ошибки автономной ИНС при отсут-
ствии внешнего датчика информации не поддаются непосредственно-
му измерению, поэтому для формирования компенсационного сигнала
необходимо оценить ошибки системы с помощью алгоритма оценива-
ния. В качестве уравнений объекта в алгоритме оценивания приняты
уравнения ошибок ИНС, выраженные через углы отклонения ГСП от-
носительно опорной системы координат, а в качестве измерений мож-
но принять углы отклонения ГСП от плоскости горизонта и заданного
направления в азимуте, сформированные на основе информации, сни-
маемой с датчиков углов прецессии гироскопов.
Движение гироскопов относительно ГСП описывается следующей
системой уравнений [1, 2]:
J
¨
δ
+
h
˙
δ
+
H
˙Φ
1
=
H
˙Φ
2
δ
+
H
˙Φ
3
Φ
2
+
M
1
;
J
¨
λ
+
h
˙
λ
−
H
˙Φ
2
=
H
˙Φ
1
λ
−
H
˙Φ
3
Φ
1
+
M
2
;
J
¨
ϑ
+
h
˙
ϑ
+
H
˙Φ
3
=
H
˙Φ
2
ϑ
−
H
˙Φ
1
Φ
2
+
M
3
,
(1)
где
Φ
1
,
Φ
2
,
Φ
3
— угловые координаты ориентации ГСП относительно
выбранного сопровождающего трехгранника;
δ, λ, ϑ
— углы прецессии
гироскопов;
J
— момент инерции гироскопа относительно оси прецес-
сии;
H
— собственный кинетический момент гироскопа;
h
— удель-
ный момент сил скоростного трения вокруг оси прецессии гироско-
па;
M
i
(
i
= 1
,
2
,
3)
— прочие малые возмущающие моменты, имеющие
случайный характер и в дальнейшем не рассматриваемые. Рассмотрим
уравнения движения гироскопов в первом приближении. Учитывая,
что углы прецессии непосредственно измеряются датчиками углов ги-
роскопов, углы ориентации ГСП в первом приближении определяются
следующим образом:
30 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2016. № 2