Рассмотрены геометрические, аналитические и полуаналитические системы инерциальной навигации, используемые, в частности, в судостроительной промышленности. Представлены алгоритмы преобразования информации акселерометров и даны структурные схемы этих преобразований, позволяющие вычислять параметры движения судов. Описаны методы построения горизонтальных плоскостей, инвариантных к ускорениям движущихся судов и способы демпфирования собственных колебаний систем инерциальной навигации. Проанализированы результаты исследований инструментальных погрешностей этих систем.
Для инженеров, научных сотрудников, аспирантов и студентов соответствующих специальностей.
В работе излагаются основы теории инерциальных систем, предназначенных для морской навигации, принцип действия их составных элементов и вопросы перспективного развития инерциальной навигации для морского флота.
В основу книги положены несколько расширенные и дополненные материалы лекций, прочитанных автором в 1960 г. в ЛВИМУ им. адм. С. О. Макарова. В ней впервые рассмотрена кинематика систем инерциальной навигации, ориентированных в некоторых координатных системах, представляющих интерес для морского флота, составлены структурные схемы инерциальиых ориентиров в этих координатных системах, рассмотрены некоторые специфические ошибки морских инерциальиых систем, изложены принципы автоматического судовождения с применением инерциальиых систем.
Книга рассчитана на учащихся и преподавательский состав высших учебных заведений ММФ, инженеров-судоводителей и работников организаций морского флота, интересующихся перспективами развития науки и техники судовождения. Она может также оказаться полезной работникам приборостроения, создающим навигационную аппаратуру для морского флота.
Рассмотрены вопросы ориентации и навигации космических аппаратов (КА) с трех- и четырехосными гиростабилизаторами, а также с бесплатформенными инерциальными навигационными системами (БИНС) для участка выведения и орбитального полета. Описаны способы астрокоррекции инерциальных систем и восстановление ориентации аппарата после неуправляе мого полета.
Для инженерно-технических работников, специализирующихся в области управления КА.
Представлен способ алгоритмической компенсации смещения центров чувствительных элементов акселерометров в составе высокоточной инерциальной навигационной системы. Ранее рассматриваемую компенсацию допускалось не применять, ввиду возможности минимизации ее влияния за счет конструктивных особенностей - максимально близкого расположения акселерометров друг к другу. С модернизацией комплектующих инерциальных датчиков влияние погрешности типа «size-effect» могло стать существенным по сравнению с погрешностями гироскопов и акселерометров. Целью данной работы является анализ влияния этой погрешности на решение навигационной задачи в условиях точностей современных инерциальных датчиков. В работе подробно изложена схема компенсации: отдельно рассматривается компенсация к произвольному центру инерциального измерительного блока, учитывающая эффект разнесения триады акселерометров, и к центру вращения транспортного средства, учитывающая место установки на объект эксплуатации. Дополнительно проанализированы конструкции расположения акселерометров на платформах блока датчиков высокоточной и малогабаритной инерциальных навигационных систем. С помощью серии вращений на наклонно поворотном столе проведен расчет разнесения акселерометров по методу наименьших квадратов относительно точки пересечения осей вращения используемого стенда. Получена оценка невязки вычисленных коэффициентов разнесения чувствительных элементов от их номинальных значений. На примере калибровочных вращений достигнуто уменьшение всех паразитных явлений в сигнале акселерометров, проявляемых в результате центростремительного и тангенциального ускорений. Аналитически выведено влияние паразитного сигнала акселерометров при курсовой качке изделия на исчисление координат и раскрыта зависимость исследуемой погрешности от времени работы изделия в условиях постоянной качки. С целью верификации проведены реальные испытаниях на наклонно-поворотном столе и изложены полученные результаты эффективности компенсации. Приведены результаты компенсации при летных испытаниях на двуместном вертолете вертикального взлета и посадки. Расчет летных испытаний производился путем натурного моделирования по записанными данным с учетом синхронизации используемых датчиков. Отдельно рассматривается компенсация в режиме сведения триады акселерометров к произвольной точке и в режиме сведения акселерометров к центру вращения транспортного средства.