Skip navigation
Please use this identifier to cite or link to this item: http://ela.kpi.ua/handle/123456789/2342
Title: Двогіроскопний гравіметр авіаційної гравіметричної системи
Authors: Коваль, Антон Валерійович
Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут"
Житомирський державний технологічний університет
-
Issue Date: 2012
Abstract: Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.11.01 - Прилади та методи вимірювань механічних величин. − Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», Київ, 2012. У дисертації досліджено новий двогіроскопний гравіметр (ДГ) авіаційної гравіметричної системи (АГС), складено математичну модель його функціонування, розглянуто основні джерела похибок вимірів та запропоновано шляхи їх зменшення. Модель доповнена основним рівнянням гравіметрії, що дозволяє за сигналами із вихідних каналів датчиків кутів обох гіроскопів виконувати виміри з вищою точністю. Математична модель враховує збурення основи ДГ та можливі аномалії прискорення сили тяжіння за траєкторією руху літака, що наближає її до реального приладу та умов його роботи. Модель реалізована у системі Mathcad, (її результати підтверджують висновки, отримані аналітичними методами), дозволяє змінювати всі її параметри у широкому діапазоні значень, а також проводити авіаційні гравіметричні дослідження. Досліджено залежності статистичних оцінок систематичних похибок ДГ від збурень. Визначено основні метрологічні характеристики ДГ. Новий двогіроскопний гравіметр суттєво підвищує точність (0.1 мГл) та швидкодію (більше ніж у 100 разів) вимірів аномалії прискорення сили тяжіння порівняно з відомими неавтоматизованими гравіметрами (1 мГл).
Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.11.01 – Приборы и методы измерения механических величин. − Национальный технический университет Украины “Киевский политехнический институт”, Киев, 2012. В диссертации исследовано и запатентовано новый двухгироскопный гравиметр (ДГ) авиационной гравиметрической системы (АГС), особенности конструкции которого состоят в использовании двух идентичных гироскопов со смещенным центром тяжести и противоположно направленными кинетическими моментами. Оба гироскопа смонтированы на общем подвесе гиростабилизированной платформы. Такой подход позволяет сократить ряд существенных погрешностей, а именно моментов-помех вызванных перекрестными угловыми скоростями и угловой скоростью Земли, которые могут составлять 584 мГл. Кроме того, прибор является интегратором, поэтому нет необходимости проводить дополнительную обработку сигнала (фильтрацию). Проведен анализ факторов, влияющих на работу ДГ на самолете. Получены аналитические решения уравнений движения ДГ, учитывающие влияния поступательных вибраций и угловых колебаний основы. Эти решения позволяют оценить влияние конструктивных параметров прибора при различных возмущающих факторах. Составлено математическую модель его функционирования, рассмотрено основные источники ошибок измерений и предложено пути их уменьшения. Модель дополнено основным уравнением гравиметрии, что позволяет по сигналам с выходных каналов датчиков углов обоих гироскопов выполнять измерения с более высокой точностью. Математическая модель учитывает возмущения основания ДГ и возможные аномалии ускорения силы тяжести по траектории движения самолета, что приближает ее к реальному прибору и условиям его работы. Модель реализована в системе Mathcad; ее результаты подтверждают выводы, полученные аналитическими методами; установлено что расхождения аналитического и моделируемого результатов не превышает 0.1 %. Модель позволяет изменять все ее параметры в широком диапазоне значений, а также проводить статистические исследования. Разработана принципиальная схема автоматизированной лабораторной установки на основе двух измерителей линейных ускорений. Сформулированы основные положения методики проведения лабораторных исследований. Разработано соответствующее программное обеспечение. Результаты исследований подтвердили теоретические выводы о работе прибора. Исследовано влияние маятниковости и кинетического момента ДГ на точность работы прибора при разных частотах виброускорений основания. Определено: прибор обеспечивает требуемую точность 0.1 мГл без усовершенствования текущей обработки; независимо от курса, прибор определяет существующую гравитационную аномалию. Исследованы зависимости статистических оценок систематических ошибок ДГ от возмущений. Определены основные метрологические характеристики ДГ. Новый двухгироскопный гравиметр существенно повышает точность и быстродействие измерений аномалии ускорения силы тяжести.
Thesis for Ph.D. degree on a speciality 05.11.01 - Devices and measurement techniques of mechanical quantities. − National Technical University of Ukraine “The Kyiv Polytechnical Institute”, Kyiv, 2012. In the thesis the new twogyroscope gravimeter (TG) of air gravimetric system (AGS) is researched, mathematical model of its functioning is made, the basic error sources of measurements are observed and ways of their decrease are offered. The model is complemented by the basic equation of gravimetry that allows on signals from output channels of angle sensors of both gyros to execute measurements with the higher accuracy. The mathematical model considers disturbances of basis TG and possible gravity anomalies along airplane route that approaches it to the real device and conditions of its activity. The model is realized in system Mathcad, its results confirm the conclusions gained by analytical methods and it allows to change all its parameters in a broad band of values, and also to conduct aviation gravimetric researches. It is investigated relations of statistical estimations of biases TG to perturbations. Main metrological characteristics of twogyroscope gravimeter are defined. New twogyroscope gravimeter significantly increases accuracy (0.1 mGal) and performance (over than 100 times) of measurements of the gravity anomalies compared with known manual gravimeters (1 mGal).
URI: http://ela.kpi.ua/handle/123456789/2342
Appears in Collections:Автореферати

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Koval_aref.pdf
  Restricted Access
461.97 kBAdobe PDFView/Open
Show full item record


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.