У кого есть инфа о современном состоянии разработок БИНС

[Rafael]

[/size][/size] :roll:

[Andy_K64]

[/size][/size] :roll:

А что конкретно Вас интересует?

[Игорь Суслов]

Для приличия то, хоть расшифруйте аббривиатурку-то

[Andy_K64]

Для приличия то, хоть расшифруйте аббривиатурку-то

Бесплатформенная инерциальная навигационная система. В разных вариантах летает и летала на КК "Союз-Т", -ТМ, -ТМА, "Прогресс-М...", ДОС "Мир", на Служебном модуле "Звезда" в составе РС МКС, а так же и на других изделиях РКК "Энергия". В понедельник могу привести выходные данные одной книги по БИНС, написанной одним из если и не изобретателей, то бесспорно первым в СССР создавшем действующую БИНС.

[Игорь Суслов]

>Бесплатформенная инерциальная навигационная система

А что сие означает? Вроде все слова знакомы , а общий смысл не улавливается

[Andy_K64]

>Бесплатформенная инерциальная навигационная система

А что сие означает? Вроде все слова знакомы , а общий смысл не улавливается

Отсутствует гиростабилизированная платформа, а присутствуют: датчики углов и угловых скоростей, закрепленные на корпусе, акселерометры и цифровой вычислитель. Другое название - аналитические ИНС.

[sas]

Эта штука позволяет иметь полную свободу вращений по всем степеням? Без мертвых зон в узлах подвеса гироскопов?

И это ее отсутствие заставляло Хьютон нервно орать 13-му в одноименном фильме, что у них сейчас заклинит гироскоп, а взмыленные астонавты отвечали, что они знают про эти чертовы гироскопы?

[Andy_K64]

Эта штука позволяет иметь полную свободу вращений по всем степеням? Без мертвых зон в узлах подвеса гироскопов?

Да. Хотя и не это ее главное достоинство. Кстати, неограниченные углы вращения можно получить и на классической платформе, если использовать так называемое 4-е кольцо подвеса. Оно дает дополнительную степень свободы. Но уравнения движения получаются такими изощренными, что без поллитры не разберешься. Что касается Apollo, то честно говоря, я не знаю, использовали там БИНС или платформу. Что-то мне подсказывает, что БИНС у них уже были. Ведь идея довольно простая (на первый взгляд), а бортовые компьютеры в 60-х годах на КК NASA были обыденным явлением.

[Старый]

Эта штука позволяет иметь полную свободу вращений по всем степеням? Без мертвых зон в узлах подвеса гироскопов?

 Каких гироскопов??? БИНС она на то и БИНС, что в ней вообще не нужны гироскопы а тем паче узлы их подвеса. Правда гироскопические ДУС поначалу применялись, но это вовсе не то что свободный гироскоп. Но давно уже все нормальные люди вместо гироскопических ДУС применяют лазерные.

И это ее отсутствие заставляло Хьютон нервно орать 13-му в одноименном фильме, что у них сейчас заклинит гироскоп, а взмыленные астонавты отвечали, что они знают про эти чертовы гироскопы?

 На обоих кораблях Аполлона (орбитальном и лунном) стояли платформенные ИНС без ограничений по углу поворота. Кроме того на лунном корабле стояла резервная бесплатформенная ИНС. Вот на орбитальном корабле не помню, была ли резервная. Но это в данном случае побоку, так как корабль был обесточен, а человечество ни тогда ни даже сейчас не изобрело ещё ИНС которая могла бы работать без электричества.
 Но на лунном корабле который там служил "спасательной шлюпкой" стояли оба типа ИНС и проблем с ограничением угла поворота никаких возникнуть не могло. Вероятно это был художественный вымысел авторов фильма. (имхо)

[Старый]

Оно дает дополнительную степень свободы. Но уравнения движения получаются такими изощренными, что без поллитры не разберешься.

 Не пугайте народ-то! Авиационный авиагоризонт АГД-1 времён конца 50-х годов имеет такую рамку но работает без всяких уравнений и даже без вычислителя, на одних голимых сельсинах.

[Andy_K64]

Оно дает дополнительную степень свободы. Но уравнения движения получаются такими изощренными, что без поллитры не разберешься.

 Не пугайте народ-то! Авиационный авиагоризонт АГД-1 времён конца 50-х годов имеет такую рамку но работает без всяких уравнений и даже без вычислителя, на одних голимых сельсинах.

Так речь-то идет не об авиагоризонте, а о платформе. И АГД-1, и АГИ-1 дают только информацию о положении относительно плоскости местного горизонта. Курсовертикаль еще вспомните   . Что касается уравнений, то для эксплуатации они не нужны. А для проектирования? Тут без теории не обойдешься.
Кстати, про лазерные гироскопы. Как ни странно (на первый взгляд), но они нашли применение, в основном, в авиации, так как там относительно велики измеряемые угловые скорости, а они плохо работают на малых скоростях (0.1 град/сек). В космосе до сих пор работают поплавковые гироскопы. Причем и в БИНС. Ведь для решения задачи навигации нужно иметь информацию о текущем угловом положении (иначе не привяжешь показания акселерометров). Для этого и используют гироблоки. Они малые угловые скорости меряют лучше, чем лазерные.

[Старый]

Так речь-то идет не об авиагоризонте, а о платформе. И АГД-1, и АГИ-1 дают только информацию о положении относительно плоскости местного горизонта. Курсовертикаль еще вспомните  

 Не, я имел в виду конкретный момент - дополнительную рамку для обеспечения невыбиваемости подвеса. То, что её введение практически ни в чём не усложняет ни конструкцию ни теорию агрегата. Все расчёты там при проектировании на уровне алгебры и обычной тригонометрии. А в процессе работы агрегата никаких вычислений для этой рамки вообще не производится.

[Andy_K64]

Так речь-то идет не об авиагоризонте, а о платформе. И АГД-1, и АГИ-1 дают только информацию о положении относительно плоскости местного горизонта. Курсовертикаль еще вспомните  

 Не, я имел в виду конкретный момент - дополнительную рамку для обеспечения невыбиваемости подвеса. То, что её введение практически ни в чём не усложняет ни конструкцию ни теорию агрегата. Все расчёты там при проектировании на уровне алгебры и обычной тригонометрии. А в процессе работы агрегата никаких вычислений для этой рамки вообще не производится.

Эх, жаль, что не сохранились мои студенческие конспекты. Вечерком, если силы останутся (пятница все-таки), загляну в Ишлинского. Не тригонометрия там с алгеброй, диффуры, причем нехилые. Но это все именно теория, на практике конечно никто их не решает, конструкция проста, если говорить об авиагоризонте. Но ГСП - тут все сложнее. Особенно для неограниченных углов.
А про вычисления, то вы правы, когда речь идет об автономном приборе. Но если ИНС, тем более БИНС, то без счета не обойтись.

[Старый]

Эх, жаль, что не сохранились мои студенческие конспекты. Вечерком, если силы останутся (пятница все-таки), загляну в Ишлинского. Не тригонометрия там с алгеброй, диффуры, причем нехилые. Но это все именно теория, на практике конечно никто их не решает, конструкция проста, если говорить об авиагоризонте. Но ГСП - тут все сложнее. Особенно для неограниченных углов.
А про вычисления, то вы правы, когда речь идет об автономном приборе. Но если ИНС, тем более БИНС, то без счета не обойтись.

 Да не пугайте вы народ! Дифференциальным уравнением можно описать что угодно, но это ж не значит что это реально используется. Теория "обычных" гироприборов проста как два пальца, и даже обычной "платформенной" ИНС тоже. Дополнительная рамка добавляет к теории лишь то, что её (рамку) нужно держать перпендикулярно к другой рамке, это делается с помощью простенькойц следящей системы. Не, ну динамику любой следящей системы можно описывать замудрёным дифуравнением, но это ж не значит что там какаято сложность. Так и динамика велосипеда наверно дифуром описывается, но это ж не значит что велосипед сложный.
 Вот когда до бесплатформенных ИНС доходит, тут да. Всё подряд преобразовывается через матрицу направляющих косинусов, а её (матрицу) только рисовать забодаешься (я уже не смогу) а уж как её считают в реальном времени я даже и не знаю. Что самое удивительное - существуют БИНС с АНАЛОГОВЫМ вычислителем. Во где чудо!

[Andy_K64]

Эх, жаль, что не сохранились мои студенческие конспекты. Вечерком, если силы останутся (пятница все-таки), загляну в Ишлинского. Не тригонометрия там с алгеброй, диффуры, причем нехилые. Но это все именно теория, на практике конечно никто их не решает, конструкция проста, если говорить об авиагоризонте. Но ГСП - тут все сложнее. Особенно для неограниченных углов.
А про вычисления, то вы правы, когда речь идет об автономном приборе. Но если ИНС, тем более БИНС, то без счета не обойтись.

 Да не пугайте вы народ! Дифференциальным уравнением можно описать что угодно, но это ж не значит что это реально используется. Теория "обычных" гироприборов проста как два пальца, и даже обычной "платформенной" ИНС тоже. Дополнительная рамка добавляет к теории лишь то, что её (рамку) нужно держать перпендикулярно к другой рамке, это делается с помощью простенькойц следящей системы. Не, ну динамику любой следящей системы можно описывать замудрёным дифуравнением, но это ж не значит что там какаято сложность. Так и динамика велосипеда наверно дифуром описывается, но это ж не значит что велосипед сложный.
 Вот когда до бесплатформенных ИНС доходит, тут да. Всё подряд преобразовывается через матрицу направляющих косинусов, а её (матрицу) только рисовать забодаешься (я уже не смогу) а уж как её считают в реальном времени я даже и не знаю. Что самое удивительное - существуют БИНС с АНАЛОГОВЫМ вычислителем. Во где чудо!

Не пугаю я народ, я же с вами почти согласился   . Про аналоговый вычислитель для БИНС ничего невозможного нет :-) от безысходности можно и не такое сделать.
А МНК уже не используют, по крайней мере, на КА, слишком много уравнений получается. Используют другие кинематические параметры, их всего 4 получается, кватернионы, или параметры Родриго-Гамильтона. Но расчеты в реальном времени все равно ломовые. Но на порядки проще, чем с МНК. Если интересно, можно продолжить.

[Старый]

Чтоб не поняли превратно. Естественно и в "обычной платформенной" ИНС производятся вычисления в реальном времени, иначе никак. Но дополнительная рамка для невыбиваемости, о которой тут речь, к вычислениям ничего не добавляет. Пофигу она, что есть что нет.

[Andy_K64]

Чтоб не поняли превратно. Естественно и в "обычной платформенной" ИНС производятся вычисления в реальном времени, иначе никак. Но дополнительная рамка для невыбиваемости, о которой тут речь, к вычислениям ничего не добавляет. Пофигу она, что есть что нет.

А я разве говорил иное? Я говорил, что кинематика и динамика непростые. Но к работе собственно ИНС это не имеет отношения.

[Старый]

Не пугаю я народ, я же с вами почти согласился  

 Да понял я, понял, я шутю. Это я для того, кто топик завёл, чтоб он понял что ничего страшного нет в этой гироскопии и платформах и вряд ли у супостатов могли с этм возникнуть проблемы. Реальные проблемы в этих агрегатах возникают чисто с техникой, требуется владеть технологиями изготовления высокоточных гироскопов, акселерометров, датчиков угла и исполнительных механизмов. Ну а в бесплатформенной ещё и быстро считать.

А МНК уже не используют, по крайней мере, на КА, слишком много уравнений получается. Используют другие кинематические параметры, их всего 4 получается, кватернионы, или параметры Родриго-Гамильтона. Но расчеты в реальном времени все равно ломовые. Но на порядки проще, чем с МНК.

 А, вот оно что такое! Это таким образом упрощают, значит! А я в НК читаю: "кватернионы, кватернионы" а не знаю что это такое. Думал это так текущие значения теперь называют, то что раньше вектором состояний обзывали (извиняюсь за выражение). "Загружают кватернионы". А зачем их каждый раз заново загружать если это алгоритм работы? Разве они меняются?

Если интересно, можно продолжить.

 Не, теория этого вопроса меня не вдохновляет. Ещё в училище вызывала отрицательные эмоции и сохранилась в памяти только на уровне физического смысла. Вот непосредственно техника, в смысле аппаратная реализация, вызывает некоторый интерес, но счас тоже не до того.

 А вобщето знаете, вот какой вопрос итересует: в какой системе координат работает бортовая ИНС - в инерциальной или в орбитальной? В авиации как ни странно ИНС работают в системе связанной с местной вертикалью то есть в "орбитальной".

[Andy_K64]

А вобщето знаете, вот какой вопрос итересует: в какой системе координат работает бортовая ИНС - в инерциальной или в орбитальной? В авиации как ни странно ИНС работают в системе связанной с местной вертикалью то есть в "орбитальной".

Вы будете смеяться, но на КА собственно ИНС большую часть времени как ИНС и не работает, только при проведении манёвров, когда маршевые двигатели включаются. И тогда они работают в той СК, которая выбрана для данного маневра. Это может быть и ИСК, и ОСК. А когда маневров нет, то работает только система упарвления ориентацией. Теперь про кватренионы. Это просто параметры, задающие ориентацию, как и углы Эйлера-Крылова, например. Они задают т.н. вектор конечного поворота, вместо последовательности из трех разворотов. И на борт закладывают требуемую ориентацию относительно базовой системы координат в виде кватерниона (это четыре числа) перехода от базовой СК к требуемому положению. И станция разворачивается в эту самую ориентацию. Так что все просто.

[Старый]

Вы будете смеяться, но на КА собственно ИНС большую часть времени как ИНС и не работает, только при проведении манёвров, когда маршевые двигатели включаются. А когда маневров нет, то работает только система упарвления ориентацией.

 Действительно интересно. А кто же тогда "держит" на борту систему координат? А как же система ориентации узнает, произошло отклонение от нужного положения или нет? Как она вобще узнаёт, каково угловое положение станции? А ещё, если непрерывное счисление координат не ведётся, то как же узнают над каким местом летит станция?

Теперь про кватренионы. Это просто параметры, задающие ориентацию, как и углы Эйлера-Крылова, например. Они задают т.н. вектор конечного поворота, вместо последовательности из трех разворотов. И на борт закладывают требуемую ориентацию относительно базовой системы координат в виде кватерниона (это четыре числа) перехода от базовой СК к требуемому положению. И станция разворачивается в эту самую ориентацию. Так что все просто.

 Опять не понял. Так она чего, не может крутиться как хочет? Если вдруг неожиданно надо будет повернуться в другую сторону и отработать импульс в неожиданном направлении, то без загрузки новых кватернионов этого будет сделать нельзя?
 Ну станция ладно, с ней такое может никогда и не случается, а как же активно маневрирующие аппараты? Тот же КК Союз к примеру?