Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Задача фильтрации по выработке корректур с использованием ФК
Измерения · Скоростные измерения по GPS: (5.4.1) где - приращения декартовых координат МПО в проекциях на географические оси, вырабатываемые по данным ИНС о составляющих вектора линейной скорости на интервале измерений приращений декартовых координат в доплеровском канале ПА СНС, пересчитанных от точки размещения приемной антенны СНС к месту установки ИМ ИНС , (здесь - приращение матрицы ориентации МПО за время , - отстояние приемной антенны СНС от ИМ ИНС); Соотношения (4.1) могут быть приведены к виду: (5.4.2) где - погрешности доплеровского канала ПА GPS/ГЛОНАСС - дискретные белые шумы с дисперсиями на частоте 1Гц, ; - реальные шумы скоростных измерений. Позиционные измерения (5.4.3) · Курсовое измерение , (5.4.4) · Скоростные измерения по лагу: (5.4.5) где - восточная и северная составляющие морских течений, которые являются основными погрешностями относительного лага - марковские процессы первого порядка с интервалом корреляции порядка 5400с и ; - шумы измерений, включающие неизмеряемую лагом поперечную составляющую вектора скорости корабля и инструментальные погрешности лага и аппроксимированные белыми шумами с дисперсией на частоте 1 гц. Расчетная модель При формировании расчетной модели погрешностей ИНС использовались следующие аппроксимации: · смещения нулей гироскопов и акселерометров , изменения систематических составляющих погрешностей масштабных коэффициентов гироскопов от запуска к запуску и их изменчивость в пуске - были аппроксимированы (из-за отсутствия достоверных данных об их спектральном составе) соответствующими винеровскими процессами; · погрешности знания румбовых дрейфов были представлены в виде первой гармоники от угла поворота ИМ (ГСП) ; (5.4.6) где - искомые коэффициенты разложения, аппроксимированные соответствующими винеровскими процессами. В этом случае расчетная модель погрешностей ИНС будет иметь вид (5.4.7) где (5.4.8) - вектор состояния системы; (5.4.9) - переходная на шаге матрица системы (5.4.7) для момента времени , здесь - единичная матрица размерности ; - матрица динамики системы, ненулевые элементы которой определяются соотношениями: , ;
; ; ; ; ;
; (5.4.10) ; ; здесь и - текущие значения составляющих вектора угловой скорости вращения трехгранника и вектора кажущегося ускорения в месте установки ИМ ИНС, вычисляемые по данным ИНС; - значения соответственно угловой скорости вращения Земли, широты места и восточной составляющей линейной скорости объекта относительно Земли; - элементы матрицы направляющих косинусов, определяющих взаимную ориентацию связанного с ИМ (ГСП) трехгранника (b) и горизонтного географического трехгранника ENH (h);
- матрица, определяющая влияние вектора входных шумов с ковариациями . Константы dT=0.005 c; % рабочая частота (в ней вычисляется только переходная матрица Fk на интервале Tz) Tz=1 c; % дискретность измерений, (вычисления ФК осуществляются в фоне с приходом измерений, но не более интервала Tz) RAxo; RBxo; RAyo; RByo; -% априорные значения коэффициентов румбовых дрейфов, полученные в режиме калибровки ИНС с использованием курсовых измерений; % Po SigmaAlphao=0.3*pi/180; SigmaBetao=0.01*pi/180; SigmaGammao=0.01*pi/180; SigmaDVEo=0.1; SigmaDVNo=0.1; SigmaDVHo=0.1; SigmaDFio=10/R; SigmaDLamo=10/R*cos(fio*pi/180); SigmaDho=1; SigmaCDXbo=0.01*5e-6; SigmaCDYbo=0.01*5e-6; SigmaCDZbo=0.01*5e-6; SigmaCAksXbo=0.001; SigmaCAksYbo=0.001; SigmaCAksZbo=0.001; SigmaCMgXbo=1e-5; SigmaCMgYbo=1e-5; SigmaCMgZbo=1e-5; SigmaRxAo=0.003*5e-6; SigmaRxBo=0.003*5e-6; SigmaRyAo=0.003*5e-6; SigmaRyBo=0.003*5e-6; SigmaVTEogps=1e-25*0.1; SigmaVTNogps=1e-25*0.1; po24gps=[SigmaAlphao^2;SigmaBetao^2;SigmaGammao^2; SigmaDVEo^2;SigmaDVNo^2;SigmaDVHo^2; SigmaDFio^2;SigmaDLamo^2;SigmaDho^2; SigmaCDXbo^2;SigmaCDYbo^2;SigmaCDZbo^2; SigmaCAksXbo^2;SigmaCAksYbo^2;SigmaCAksZbo^2; SigmaCMgXbo^2;SigmaCMgYbo^2;SigmaCMgZbo^2; SigmaRxAo^2;SigmaRxBo^2;SigmaRyAo^2;SigmaRyBo^2; SigmaVTEogps^2;SigmaVTNogps^2]; Po24gps=diag(po24gps); % Q SigmaDrE=0.1*5e-6; SigmaDrN=0.1*5e-6; SigmaDrH=0.1*5e-6; SigmaAksE=0.03; SigmaAksN=0.03; SigmaAksH=0.03; SigmaDrFi=5/R; SigmaDrLam=5/R*cos(fio*pi/180); SigmaDrh=0.1; SigmadCDrXb=1e-2*0.01*5e-6; SigmadCDrYb=1e-2*0.01*5e-6; SigmadCDrZb=1e-2*0.01*5e-6; SigmadCAksXb=1e-2*0.001; SigmadCAksYb=1e-2*0.001; SigmadCAksZb=1e-2*0.001; SigmadCMgXb=1e-2*1e-5; SigmadCMgYb=1e-2*1e-5; SigmadCMgZb=1e-2*1e-5; SigmadRxA=1e-2*0.003*5e-6; SigmadRxB=1e-2*0.003*5e-6; SigmadRyA=1e-2*0.003*5e-6; SigmadRyB=1e-2*0.003*5e-6; SigmaVTEgps=0; SigmaVTNgps=0; SigmaVTEr=0.2; SigmaVTNr=0.2; MUVTEr=1/5400; MUVTNr=1/5400; q24gps=[SigmaDrH^2;SigmaDrE^2;SigmaDrN^2; SigmaAksE^2;SigmaAksN^2;SigmaAksH^2; SigmaDrFi^2;SigmaDrLam^2;SigmaDrh^2; SigmadCDrXb^2;SigmadCDrYb^2;SigmadCDrZb^2; SigmadCAksXb^2;SigmadCAksYb^2;SigmadCAksZb^2; SigmadCMgXb^2;SigmadCMgYb^2;SigmadCMgZb^2; SigmadRxA^2;SigmadRxB^2;SigmadRyA^2;SigmadRyB^2; 2*MUVTEr*SigmaVTEgps^2/Tq;2*MUVTNr*SigmaVTNgps^2/Tq]; Q24gps=diag(q24gps); q24gpsL=[SigmaDrH^2;SigmaDrE^2;SigmaDrN^2; SigmaAksE^2;SigmaAksN^2;SigmaAksH^2; SigmaDrFi^2;SigmaDrLam^2;SigmaDrh^2; SigmadCDrXb^2;SigmadCDrYb^2;SigmadCDrZb^2; SigmadCAksXb^2;SigmadCAksYb^2;SigmadCAksZb^2;
SigmadCMgXb^2;SigmadCMgYb^2;SigmadCMgZb^2; SigmadRxA^2;SigmadRxB^2;SigmadRyA^2;SigmadRyB^2; 2*MUVTEr*SigmaVTEr^2/Tq;2*MUVTNr*SigmaVTNr^2/Tq]; Q24gpsL=diag(q24gpsL); Формирование измерений Режим калибровки (на стенде) – z1, H1,R1 · вектор измерений . · матрица измерений : ; ; ; ; ; ; ; ; ; . H1 =[0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0; 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0; 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0; 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0; 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0; 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0; 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0; 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]; %матрица ковариаций шумов измерений SigmaDVEGPS=0.3; SigmaDVNGPS=0.3; SigmaDFiGPS=30/R; SigmaDLamGPS=30/(R*cos(fi)); SigmaDh=1; SigmaDKs=180*5e-6; SigmaDVEL=0.3; SigmaDVNL=0.3; r1=[SigmaDVEGPS^2;SigmaDVNGPS^2; SigmaDFiGPS^2;SigmaDLamGPS^2;SigmaDh^2; SigmaDKs^2;SigmaDVEL^2;SigmaDVNL^2]; R1=diag(r1); Обсервационный режим (GPS) – z2,H2,R1 · вектор измерений . · матрица измерений ; ; ; ; ; ; ; ; ; . H2 =[0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0; 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0; 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0; 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0; 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0; 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0; 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0; 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]; Обсервационный режим (GPS+лаг) – z3,H3,R1 · вектор измерений . · матрица измерений ; ; ; ; ; ; ; ; ; .
H3 =[0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0; 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0; 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0; 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0; 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0; 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0; -VN 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 0; VE 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 - 1 ]; Автономный режим (лаг) – z4,H4,R1 · вектор измерений . · матрица измерений ; ; ; ; ; ; ; ; ; .
H4 =[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0; 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0; 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0; 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0; 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0; 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0; -VN 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 0; VE 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 ]; Ковариационный канал ФК Оценочный канал ФК - для составляющих вектора состояния (погрешности выработки параметров ориентации, линейной скорости и координат места), оценки которых на каждом шаге подаются в обратной связи на входы соответствующих интеграторов; - для составляющих вектора состояния (дрейфы и погрешности масштабных коэффициентов гироскопов, инструментальные погрешности акселерометров и т.п.), оценки которых на каждом шаге подаются в обратной связи в выходные сигналы соответствующих измерителей; X(1:24); X1=X(1:9,1); X2=X(10:24,1);
Xpr=Fkp(k+1/k)*X(k); x1pr=[0;0;0;0;0;0;0;0;0]; Xpr=[x1pr;X2pr]; X(k+1)=Xpr+KF1*z1(k+1); ( фиксируется запаздывание dtj времени окончания вычисления оценок с момента прихода измерений и соответствующая этому запаздыванию матрица Fkp(dtj)) X=Fkp(dtj)*X; Выходные данные фильтровой задачи - управления, вырабатываемые в ФК, подаются со знаком «-» в обратную связь: =X(1,1); =X(2,1); =X(3,1); FKOr=[ ; ; ] -на суммирование со знаком «-« и весом 1/Tz с вектором (Omh_) в задаче ориентации (с обнулением управлений через интервал времени Tz); =X(4,1); =X(5,1); =X(6,1); =X(7,1); =X(8,1); =X(9,1); -со знаком «-» и весом dT/Tz (с обнулением управлений через интервал времени Tz) на входы соответствующих интеграторов алгоритма задачи преобразования сигналов акселерометров на навигационные оси и интегрирования;
=(X(10,1)+(RAxo+X(19,1))*cos(q)+(RBxo+X(20,1))*sin(q)); =(X(11,1)+(RAyo+X(21,1))*cos(q)+(RByo+X(22,1))*sin(q)); =X(12,1); =X(13,1); =X(14,1); =X(15,1); =X(16,1); =X(17,1); =X(18,1); =X(23,1); =X(24,1); % -в выходные сигналы соответственно гироскопов, акселерометров и лага со знаком «-».
Литература
1. Бромберг П.В. Теория инерциальных систем навигации.- М.: Наука, 1979. 2. Ишлинский А.Ю. Ориентация, гироскопы и инерциальная навигация. -М.: Наука, 1976. 3. Каракашев В.А. Автономные инерциальные навигационные системы. Учебное пособие, Л.: ЛИТМО, 1983. - 89с. 4. Лукьянов Д.П., Мочалов А.В., Одинцов А.А., Вайсгант И.Б. Инерциальные навигационные системы морских объектов.- Л.: Судостроение, 1989. 5. Лесючевский В.М., Литманович Ю.А. Новые подходы к разработке дискретных алгоритмов выработки параметров поступательного движения объекта в инерциальных навигационных системах//Гироскопия и навигация. - 1994, - № 2. -С. 39-58.
Приложения 1. Корабельная ИНС на ПИГ "ЛАДОГА-МЭ" (разработка ЦНИИ «Электроприбор»)
Рис.П1. Центральный прибор (гиростабилизатор) ИНС «ЛАДОГА-МЭ» (со снятой крышкой корпуса)
ИНС «ЛАДОГА-МЭ» предназначена для выработки параметров ориентации и навигационных параметров и может работать как в автономном так и в корректируемом (от GPS и ГЛОНАСС) режимах. Условия эксплуатации: · бортовая качка с амплитудой до 150 и угл. скоростью до 15 о/с · килевая качка с амплитудой до 70 и угл. скоростью до 8 o/с · охлаждение естественное
Технические характеристики погрешности выработки параметров ориентации: · углов качки 1,5 угл.мин · угловых скоростей качки 0,2 о/с · составляющих скорости, вызываемых качкой и орбитальным движением 0,1 м/c · перемещений, вызываемых качкой и орбитальным движением 0,1 м погрешности выработки навигационных параметров: · в корректируемом режиме: координат места 0,1-0,4 км курса 3 угл.мин (); 1,5 угл.мин/ составляющих скорости 0,2-0,8 уз · в автономном режиме: координат места 5 км за 24 ч курса 6 угл.мин (); 3 угл.мин/ составляющих скорости 1,2 уз Эксплуатационные характеристики: потребляемая мощность от сети 27 В: · пусковая 1000 Вт · рабочая 600 Вт Время готовности при включении у пирса 6 ч при запуске в море 8 ч выходной интерфейс ГОСТ 26765.52-87
2. Дискретные алгоритмы ИНС:
|
|||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-01-26; просмотров: 192; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.22.248.208 (0.119 с.) |