Бесплатформенная навигация....

[Andy_K64]

примерно 100 км перемещеения по повенрхности Земли в одну сторону требуют поворота платформы на 1 градус.

один градус примерно 111.12 км.
 :roll:

Это на экваторе

[foogoo]

примерно 100 км перемещеения по повенрхности Земли в одну сторону требуют поворота платформы на 1 градус.

один градус примерно 111.12 км.
 :roll:

Это на экваторе

по меридиану, на экваторе больше

[foogoo]

это 60 научных миль.
научная миля = усреднённая длина одной минуты по меридиану

[Старый]

А Земля ещё и вертится! И поэтому нужно всё время вычислять в какую сторону направлена земная ось и подкручивать платформу в нужную сторону на градус ажно каждые 4 минуты! И вот вся эта электромеханическая усилительно-моторно-редукторная тряхомудия и вносит погрешности которых в принципе нет в БИНС.

[Andy_K64]

Старый, смешно, но я с тобой согласен

[ДалекийГость]

Старый: "Гость, застабилизировать платформу в инерциальном пространстве никак невозможно. Земля то круглая! Чтоб при движении объекта платформа всё время находилась в горизонте её надо поварачивать"

А платформе необязательно "находиться в горизонте", то есть иметь орбитальную стабилизацию. Конечно, есть навигационные системы с орбитальной стабилизацией платформы. Но системы с инерциальной стабилизацией принципиально точнее, потому что в них платформа имеет меньшую угловую скорость.


Старый: "Угловая скорость поворота платформы пропорциональна линейной скорости объекта. Эта скорость измеряется акселерометрами."

Не так. Если мы рассматриваем платформы с полным набором акселерометров (есть три оси чувствительности, которые не лежат в одной плоскости), то дело обстоит так.

Акселерометры измеряют кажущиеся линейные ускорения объекта. После учета гравитационной составляющей и интегрирования, получаем линейную скорость, после интегрирования которой получаем (с учетом начальных данных) радиус-вектор объекта относительно центра Земли. В соответствии с которым, исполнительные органы палтформ с горизонтальной (орбитальной) стабилизацией поворачивают платформу так, что бы она имела неизменное положение относительно горизонта.

В платформах с инерциальной стабилизацией соответственно не поворачивают и поэтому платформа не сохранеят положения относительно горизонта. Платформа сохраняет положение относительно инерциального пространства.


Старый: "Поэтому любая погрешность прокравшаяся на акселерометры приведёт к ошибке определения скорорсти и соответственно выходу платформы из горизонта"

Ошибки акселерометров одинаково влияют на точность определения движения центра масс ЛА и в платформенных и в бесплатформенных системах. В нашем обсуждении речь шла о вляинии погрешностей датчиков угловых скоростей.

Еще раз напомню, что датчики угловых скоростей используются для определения угловых скоростей, интегрируя которые определяется (с учетом начальных данных) ориентация относительно инерциального пространства.


Старый: "Отсюда собственно и возникают шулерские колебания."

Я уже писал, что колебания Шулера относятся исключительно к особому типу  навигационных систем - "гировертикалям", которым не нужны датчики угловых скоростей.


Старый: "Ускорение интегрируется, получается линейная скорость, она делится на радиус Земли и получается угловая скорость."

Таким спообом нельзя определять положение горизонта. Потому что в трехмерном пространстве линейная скорость имеет три компоненты. Для того чтобы получить угловую скорость движения центра масс объекта относительно Земли, необходимо исключить из скорости радиальную составляющую, перпендикулярную горизонту. Для того чтобы это сделать, нужно знать, где находится горизонт.  


Старый: "А Земля ещё и вертится! И поэтому нужно всё время вычислять в какую сторону направлена земная ось и подкручивать платформу в нужную сторону на градус ажно каждые 4 минуты!"

Для задач навигации относительно систем координат, жестко связанных с Землей (гринвической, географической),  действительно необходимо учитывать вращение Земли. В том числе и для точного расчета силы гравитации, которую нужно учитывать при получении реальных ускорений из кажущихся.  Но платформу для этого "подкручивать" совершенно не надо. Соответсвующие вычисление могут производиться, например, в компьютере.


Старый: "И вот вся эта электромеханическая усилительно-моторно-редукторная тряхомудия и вносит погрешности которых в принципе нет в БИНС."
 
Единственным видом погрешности, которого в принципе нет в бесплатформенных системах по сравнению с платформенными, является погрешность датчиков, определяющих углы поворота платформы относительно корпуса ЛА. Эти погрешности несложно сделать такими маленькими, что они не будут иметь никакого значения.

Зато  погрешности измерения датчиков угловых скоростей, зависящие от угловой скорости (типа масштабных коэффициентов), не удается сделать достаточно маленькими. Именно такие погрешности существенно ухудшают точность БИНС и не влияют на точность платформенных систем с инерциальной стабилизацией.


Еще раз обращаю Ваше внимание, что для платформенной системы может использоваться БИНС, аналогичный БИНС для самого ЛА с тем же составом измерительных датчиков.

Представьте крайний случай - платформа жестко закреплена относительно корпуса ЛА. Тогда точности обоих БИНС одинаковы.

Теперь, представим, что платформа незакреплена относительно корпуса ЛА и мы как-то стабилизируем платформу. Точность БИНС платформы будет лучше точности БИНС для ЛА.  Чем лучше стабилизируем относительно инерциального пространства, тем БИНС платформы будет точнее, чем БИНС для ЛА, потому что влияние погрешностей датчиков угловой скорости, завиясщих от угловой скорости, будет меньше.


На практике большое значение имеет и то, что для платформы могут использоваться более точные датчики угловых скоростей.

Датчики, устанавливаемые на ЛА,  обычно менее точные, потому что должны работать в большем диапазоне измерямых угловых скоростей.

[Старый]

Еще раз обращаю Ваше внимание, что для платформенной системы может использоваться БИНС, аналогичный БИНС для самого ЛА с тем же составом измерительных датчиков.

На практике большое значение имеет и то, что для платформы могут использоваться более точные датчики угловых скоростей.

Датчики, устанавливаемые на ЛА,  обычно менее точные, потому что должны работать в большем диапазоне измерямых угловых скоростей.

Ну фактически в данном случае речь идёт об использовании БИНС а платформа служит только "расплатой" за "некачественные" ДУСы.

[ДалекийГость]

Старый: "Ну фактически в данном случае речь идёт об использовании БИНС а платформа служит только "расплатой" за "некачественные" ДУСы."


БИНС - это тоже платформа, только математическая, в виде чисел.
Датчики, установленные на реальной платформе, находятся в более благоприятных условиях работы.

[Старый]

БИНС - это тоже платформа, только математическая, в виде чисел.

Ну как бы "идеологически" граница проходит примерно так: если платформа находится постоянно в горизонте и её "держат" в горизонте гироскопы то это платформенная ИНС, а если "горизонт" вычисляется интегррованием угловых скоростей - то это бесплатформенная ИНС.

Датчики, установленные на реальной платформе, находятся в более благоприятных условиях работы.

Да, кстати, я честно не в курсе: неужели эта проблема "масштабного коэффициента" сохранилась до сих пор и при современных лазерных гироскопах?

[ДалекийГость]

Старый: "Ну как бы "идеологически" граница проходит примерно так..."

Практически: либо платформа есть, либо платформы нет.


Старый: "я честно не в курсе: неужели эта проблема "масштабного коэффициента" сохранилась до сих пор и при современных лазерных гироскопах?"

Самый точный известный мне датчик угловой скорости - это механический (не лазерный) ГИВУС, который стоит, например, на МКС. Погрешность масштабных коэффициентов в пересчете на оси КА порядка - 0.0005. То есть при повороте КА на 30 градусов возникнает ошибка порядка 1 угловой минуты. Для МКС это ерунда, а для спутников дистанционного зондирования - это большая ошибка.

Какое-то время назад лазерные датчики угловых скоростей были менее точные, чем собственно гироскопические. Сейчас не знаю, не слежу за прогрессом. [/code]

[Andy_K64]

На сколько я помню, у лазерных гироскопов была проблема с измерением малых угловых скоростей. Не знаю, удалось ли решить эту задачу. Но на МКС действительно лазерных гироскопов нет. ГИВУС и ОРТ, оба механические.

[ДалекийГость]

Andy_K64: "Но на МКС действительно лазерных гироскопов нет"

В российском сегменте МКС нет. А в американской навигационной системе МКС используются лазерные .датчики угловой скорсти - RGA.

[Andy_K64]

Andy_K64: "Но на МКС действительно лазерных гироскопов нет"

В российском сегменте МКС нет. А в американской навигационной системе МКС используются лазерные .датчики угловой скорсти - RGA.

Поправку принимаю, я имел в виду РС МКС, действительно.

[Старый]

Откуда ж на российском сегменте лазерный гироскоп...

[Andy_K64]

Откуда ж на российском сегменте лазерный гироскоп...

А чем лазерный лучше ДНГ?

[Старый]

Я в своё время слышал что перед лазерными гироскопами не стоит такой проблемы как перед механическими - что дискретность считывания показаний и прочее пропорционално пределу измерений.
 Типа если у потенциометра 1000 витков то при диапазоне 1 гр/сек дискретность будет 1/1000, а при 100 гр/сек - 1/10. У лазерного гироскопа как нас учили такого нет ибо длина световой волны одинакова иему пофигу.
 И собственно говорили что "вот научимся делать лазерные гироскопы и будет Счастье - БИНС!"

[Andy_K64]

И собственно говорили что "вот научимся делать лазерные гироскопы и будет Счастье - БИНС!"

Что-то не так. БИНС на "Союзах" летает с 1978 года. На "Мире" была БИНС, на РС МКС есть. А лазерных гироскопов на них не было и нет.
Да и делают в России лазерные гироскопы: http://www.szmetallist.ru/production.htm#Giroscop

[Старый]

И собственно говорили что "вот научимся делать лазерные гироскопы и будет Счастье - БИНС!"

Что-то не так. БИНС на "Союзах" летает с 1978 года. На "Мире" была БИНС, на РС МКС есть. А лазерных гироскопов на них не было и нет.
Да и делают в России лазерные гироскопы: http://www.szmetallist.ru/production.htm#Giroscop

Это мне говорили про авиацию. Там угловые скорости другие.

[Andy_K64]

И собственно говорили что "вот научимся делать лазерные гироскопы и будет Счастье - БИНС!"

Что-то не так. БИНС на "Союзах" летает с 1978 года. На "Мире" была БИНС, на РС МКС есть. А лазерных гироскопов на них не было и нет.
Да и делают в России лазерные гироскопы: http://www.szmetallist.ru/production.htm#Giroscop

Это мне говорили про авиацию. Там угловые скорости другие.

Чем серпуховские ЛКГ не устраивают авиацию?

[ДалекийГость]

Старый: "Откуда ж на российском сегменте лазерный гироскоп"

Наверное, мог бы быть при большом желании, но традиции, консерватизм...

Ну и потом, для российского сегмента МКС нужен достаточно стабильный измеритель угловой скорости, потому что в ней нет возможности проводить такую частую или даже непрерывную коррекцию БИНС, как в американской системе от GPS.

ГИВУС вроде бы справляется, а были ли в то время подобные лазерные датчики? Есть ли они сейчас?

Вот у этого

http://www.szmetallist.ru/production.htm#Giroscop

нестабильность дрейфа 0,005 о/час(