Le cours 10 Les méthodes de détermination des coordonnées sphériques de l'objet

Transcription

1 Le cours 10 Les méthodes de détermination des coordonnées sphériques de l'objet Dans les schémas simplifiés de l INS examinés plus haut (fig. 6.3, fig. 7.2, fig. 7.3) était supposé de déterminer les coordonnées rectangulaires de l'objet, c à d les projections du rayon-vecteur r sur les axes du système des coordonnées (SC). Mais pour les objets, qui se déplacent près de la surface de la Terre, il est nécessaire de déterminer plus souvent les coordonnées sphériques et. Dans l INS on utilise 3 moyens de détermination des coordonnées sphériques. 1. La méthode de calcul préalable Des coordonnées rectangulaires Admettant, que l INS détermine les coordonnées de l'objet dans les projections sur les axes du SC géocentrique rectangulaire (voir fig. 4.3).

2 Fig u La vitesse de la rotation de la Terre. h arctg ; arctg ; (10.1) 2 2 h r h ; ut.

3 En cas de nécessité la latitude géographique défini selon (2.12) : sin 2. (10.2) D'habitude on stabilise la plateforme avec les accéléromètres dans le SC inertiel O1 ии и. Dans ce cas il n'y a pas de nécessité de commander les gyroscopes, et l'expression de l'accélération de l'objet est plus facile dans le SC inertielo ии и. Dans ce cas on détermine les coordonnées à la projection sur les axes du SC inertiel, mais le passage vers les coordonnées, qui sont nécessaires pour la solution de l'équation (10.1), conformément à la fig. 10.1: и cos и sin ; и sin и cos; и; Où ut Ce type d INS s'appelle INS analytique. 2. Le moyen de calcul des coordonnées sphériques direct Dans ce moyen PGS avec les accéléromètres est stabilisé selon les axes géographiques du trièdre d accompagnement (fig. 4.4). La plateforme est

4 stabilisée dans le plan de l'horizon selon la direction vers le Nord. Selon (4.2) la projection de la vitesse angulaire absolue de la rotation du trièdre d accompagnement géographique sur ses axes : z (10.3) x ; y u cos ; u sin Pour que PGS se tourne à telles vitesses angulaires, sur le capteur des moments des gyroscopes on reçoit les tensions correspondantes, en obligeant les gyroscopes a preccesser aux vitesses angulaires (10.3), et la plateforme se tourne avec les gyroscopes. Ainsi, selon la tension (le courant) du capteur de moment on peut mesurer les vitesses angulaires actuelles, et alors la latitude et la longitude x y z sont déterminées de (10.3) : t xdt 0; t0 (10.4) t y udt 0. t0 cos Ce type d INS s'appelle semi-analytique.

5 3. Le moyen de la mesure directe des coordonnées sphériques Par ce moyen on stabilise la plateforme parallèlement au plan de l'équateur, les accéléromètres s'installent non pas sur la plateforme PGS, mais sur une surface séparée à cardans, qui a deux degrés de liberté relativement à la PGS. La surface avec les accéléromètres se stabilise selon les axes du trièdre d accompagnement géographique. O 1 SC Géocentrique; Oxyz Trièdre d accompagnement géographique. Fig. 10.2

6 Fig PGS est stabilisée selon les axes O 1, mais la surface avec les accéléromètres se tourne à l'aide des moteurs M et M par rapport à la PGS ainsi elle garde sa position par rapport aux axes du trièdre

7 d accompagnement géographique (TAG). Finalement à bord de l'objet on a des images géométriques du SC, montré sur la fig Alors avec les capteurs d angle CA et CA sur les axes des cardans de la surface avec les accéléromètres on relève les signaux proportionnels aux angles de latitude et longitude. Ce type d INS s appelle géométrique. Pratiquement les cardans de PGS et les surfaces avec les accéléromètres ont le centre de suspension commun. On se trouve Finalement avec cinq anneaux (cadres), cinq cardans. Pour l indestructibilité on introduise encore un cadre. Dans la pratiquement on utilise la variante, quand PGS se stabilise dans le plan de l'équateur, pas selon les axes, mais selon les axes и и и (voir fig. 10.1). Dans ce cas il n'y a pas de nécessité de commander les gyroscopes, mais le moteur M fait tourner en supplément la surface avec les accéléromètres à une vitesse constanteu. La fin du Cours 10