Лабораторная работа № 1. «исон. Исследование режима начальной выставки и калибровки биим на вог в условиях стенда»

 

Для реализации режима начальной выставки и калибровки БИИМ на ВОГ в условиях стенда используются скоростные (2) и позиционные измерения (3) по GPS, а также курсовое измерение (4). При этом вектор измерения Z примет вид

,

Действия оператора:

I.1. Запустить программу Matlab (ярлык программы находится на «Панели задач»), в окне «Current Directory» указать путь к рабочей папке d:\student\Emlib\Prog_Lab_EP \.

I.2. Согласно номеру варианта, из таблицы 1 выбрать значение румба (№) для цикла I. Затем открыть файл kurs0n1.m (для этого нажать ) и задать 3-х часовой массив данных (n = 541000).

load kurs300.mat; % пример, для румба -300⁰

n=541000;

Загрузить файл kurs0n1.m в рабочую область Workspace Matlab, нажав кнопки Debug®Run.

I.3. Открыть файл IS24re_VG_StRdr_bqN_dat.m:

· указать начальные значения параметров ориентации (углы K ₀, ψ₀ и θ₀), соответствующие заданному румбу (курсу), при t =0 ( курс= - 0.5⁰+значение румба+360⁰ )

Например (№5, см. таблицу 2 ), румб = -60⁰

%kurs=-60;

Roo=107.9434*pi/180;

Ko=(-0.5+300)*pi/180; % угол K ₀

Psio=0; % угол ψ₀

Tetao=0; % угол θ₀

 

I.4. установить начальные значения погрешностей БИИМ (см. таблицу 2, ниже пример для варианта №5):

· погрешности моделировании горизонтной системы координат с географической ориентацией осей ()

Alphao=-0.1*pi/180;

Betao=0.3*pi/180;

Gammao=0.1*pi/180;

· погрешности в выработке составляющих вектора линейной скорости ()

DVEo=0.1;

DVNo=0.2;

DVHo=-0.2;

· погрешности в выработке географических широты, долготы и высоты места ();

DFio=30*5e-6/30;

DLamo=-30*5e-6/30;

Dho=0.5;

Таблица 1. Значения румба и начальные значения погрешностей БИИМ на ВОГ

вариант	Значение румба (№)	Погрешности углового положения горизонтной системы координат с географической ориентацией осей , (α, β, γ)	Погрешности проекций скорости движения географической системы координат ()	Погрешности декартовых координат объекта (δΔ S E0, δΔ S N0, высоты h)
[град]	[град]	[м/с]	[м]
цикл	Alphao	Betao	Gammao	DVEo	DVNo	DVHo	δΔ SE 0	δΔ SN 0	Dho
I	II
		-120	0.3	0.1	-0.1	0.2	-0.2	0.1	-30
		-180	-0.3	-0.1	0.1	-0.2	0.2	-0.1		-30	-1
		-240	0.2	0.2	-0.2	0.1	-0.3	0.2	-20		0.5
		-300	-0.2	-0.2	0.2	-0.1	0.3	-0.2		-30	-0.5
	-60	-180	-0.1	0.3	0.1	0.1	0.2	-0.2		-30	0.5
	-60	-240	0.1	-0.3	-0.1	-0.1	-0.2	0.2	-30		-0.5
	-60	-300	-0.2	0.2	0.2	0.2	0.1	-0.3		-20
	-120	-240	0.2	-0.2	-0.2	-0.2	-0.1	0.3	-30		-1
	-120	-300	-0.2	0.2	-0.2	0.3	-0.2	-0.1	-10	-30	-1.5
	-180	-300	0.3	0.1	-0.1	0.2	-0.2	0.1			1.5

 

ВНИМАНИЕ! В программе углы должны иметь размерность [рад], линейные скорости [м/c]. Поэтому в тексте IS24re_VG_StRdr_bqN_dat.m уже введены соответствующие множители для перехода (для α, β, γ: [рад]= [град] *pi/180, от погрешностей декартовых координат объекта к погрешностям широты и долготы DFio=δΔS_N0 /R, DLamo=δΔS_E0 /R*cosFio;

I.5. Загрузить файл IS24re_VG_StRdr_bqN_dat.m в рабочую область Workspace Matlab, нажав кнопки Debug ® Run.

I.6. Загрузить Simulink (для этого на панели инструментов Matlab нажать ). Открыть файл M_IS24re_VG_StRdr_bqN_Lit.mdl ( для этого на панели инструментов Simulink Library Browser нажать ).

I.7. Настроить алгоритм для реализации режима начальной выставки и калибровки БИИМ на ВОГ в условиях стенда:

§ Подключить измерения Z_gps, Z_K (см. рис. 3, Блок 7.1, ключи №1 и №2 - “вниз”), а измерение Z_L отключить (см. рис. 3, Блок 7.1, ключ №3 “ вверх ”).

§ Подключить матрицу измерений H_8_24_gpsK (рис. 3, Блок 7.2, H2, ключ №4 “ вверх ”, ключ №5 “ вниз ”);

I.8. В Блоке 5 (рис. 2) изменить названия всех (7-ми) file*a.mat (например, для варианта 5 (цикл I, см. табл. 1), название файла результатов, который формируется в блоке «файл №1», станет Or_VG 60 a.mat.

I.9. Указать в меню настроек Simulation ® Simulation Parameters (рис. 4) значение параметра stop time равное 10800 с, а также дискретность (dt) и численный алгоритм (Euler) интегрирования.

Рис. 4.

 

I.10. Запустить процесс обработки массива данных, нажав кнопки Simulation®Start ( или кнопку на панели инструментов ).

I.11. После окончания моделирования построить с использованием программ plot_Dr.m, plot_Dn.m, plot_DMg.m и plot_Krdr.m по значениям, записанным в соответствующие file.mat, графики оценок смещений нулей гироскопов и акселерометров, погрешностей масштабных коэффициентов и коэффициентов румбовых дрейфов гироскопов. Графики необходимо внести в отчет.

I.12. Значения оценок смещений нулей гироскопов (plot_Dr.m, Dr_VG_**.mat) и акселерометров (plot_Dn.m, Dn_VG_**.mat), погрешностей масштабных коэффициентов (plot_DMg.m, Mg_VG_**.mat) и коэффициентов румбовых дрейфов гироскопов (plot_Krdr.m, Krdr_VG_**.mat) занести в отчет (см. таблица 2).

Таблица 2. Пример сводной таблицы результатов

цикл №

Оценки смещения нулей

Оценки погрешностей масштабных коэффициентов ВОГ

Оценки коэффициентов румбовых дрейфов ВОГ,

гироскопов,

акселерометров,

I

II

среднее

 

I.13. Oчистить командное окно и рабочую область пакета Matlab (щелкнуть по кнопке Edit на панели Matlab, а затем в открывшемся меню использовать команды Clear Command Window, Clear Workspace);

I.14. Повторить п.п. I.2…1.13 для цикла II (значение румба см. табл. 1).

 

ВНИМАНИЕ! Полученные результаты будут использованы в лабораторной работе №2.

Содержание протокола:

1. Оценить наблюдаемость составляющих моделей погрешностей гироскопов и акселерометров и уровень ошибок их оценок (по анализу работы ковариационного канала ФК);

2. Анализ результатов работы ФК в режиме начальной выставки и калибровки БИИМ на ВОГ в условиях стенда (графики, построенные в п. I.11 - для двух циклов):

- уровень смещений нулей гироскопов и акселерометров, погрешностей масштабных коэффициентов и коэффициентов румбовых дрейфов гироскопов БИИМ на ВОГ VG 951;

- изменчивость их оценок на разных румбах.