П’єзоелектричний гравіметр автоматизованої авіаційної гравіметричної системи
| dc.contributor.author | Ткачук, Андрій Геннадійович | |
| dc.contributor.degreedepartment | автоматизованого управління технологічними процесами та комп’ютерних технологій | uk |
| dc.contributor.degreefaculty | - | uk |
| dc.contributor.degreegrantor | Житомирський державний технологічний університет | uk |
| dc.date.accessioned | 2014-06-06T10:19:30Z | |
| dc.date.available | 2014-06-06T10:19:30Z | |
| dc.date.issued | 2014 | |
| dc.description.abstracten | Thesis for Ph.D. degree on a speciality 05.11.01 - Devices and measurement techniques of mechanical quantities. − National Technical University of Ukraine “Kyiv Polytechnic Institute”, Kyiv, 2014. The new piezoelectric gravimeter of automated aviation gravimetric system (AGS) is researched in the thesis, its constructive scheme is developed, its mathematical model is made, the basic errors sources of piezoelectric gravimeter are researched and the ways to reduce them are proposed. The patent of Ukraine for an invention is obtained. The problem of filtering the output piezoelectric gravimeter signal from the biggest of hindrances - the vertical aircraft acceleration, by setting its own oscillation frequency equal to the frequency of crossing spectral densities of the desired signal gravitational acceleration and signal interference basic vertical aircraft acceleration is resolved. A digital computer simulation of the most dangerous resonant modes of the new piezoelectric gravimeter is done. The possibilities of using neural networks algorithms for the problems of development and operation of automated ACS with the new piezoelectric gravimeter in order to reduce instrumental errors of gravimeter and other navigation elements are considered. An experimental setting in which the new piezoelectric gravimeter is researched are done. New piezoelectric gravimeter significantly increases accuracy of measurements the gravity (1 mGal) compared with known manual gravimeters (2-10 mGal) and performance in 10 times. | uk |
| dc.description.abstractru | 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, 2014. В диссертации исследовано новый пьезоэлектрический гравиметр автоматизированной авиационной гравиметрической системы (АГС), который имеет большую точность (1мГал) и быстродействие (полностью автоматизирован) по сравнению с известными гравиметрами АГС (2-10 мГал). Особенности конструкции пьезоэлектрического гравиметра позволяют использовать его одновременно и в качестве чувствительного элемента автоматизированной АГС и в качестве фильтра нижних частот. Данный подход позволяет устранить в выходном сигнале гравиметра такие возмущения, как вертикальное ускорение и возмущения, частота которых выше 0,1 рад/с. Это избавляет от необходимости дополнительного использования фильтра нижних частот как отдельного компонента АГС. Разработано конструктивную схему пьезоэлектрического гравиметра и указано все ее особенности. Описано принцип действия пьезоэлектрического гравиметра и составлено его математическую модель. Проведено анализ основных характеристик пьезоматериалов для чувствительного элемента нового пьезоэлектрического гравиметра и избрано кристаллический ниобат лития. Рассчитано электрические параметры нового пьезоэлектрического гравиметра и определено его основные характеристики. Определено передаточный коэффициент нового пьезоэлектрического гравиметра. Проведено анализ методических погрешностей автоматизированной АГС с пьезоэлектрическим гравиметром и определено их максимальные значения. Определено состав и структуру погрешностей нового пьезоэлектрического гравиметра автоматизированной АГС, рассмотрены и рассчитаны основные из них. Инструментальная погрешность измерения не превышает 0,1 мГал, а погрешности, вызванные способом крепления к основанию, шумами различного происхождения, изменениями атмосферного давления, переносной (относительно прибора) угловой скоростью Земли можно ликвидировать с помощью конструктивных особенностей ПГ. Проведено цифровое моделирование работы пьезоэлектрического гравиметра автоматизированной АГС на разработанном программном обеспечении в среде MATLAB. Установлено, что амплитуды вынужденных колебаний пьезоэлектрического гравиметра наибольшие, когда частота собственных колебаний пьезоэлектрического гравиметра равна частоте возмущающего воздействия. Цифровым моделированием подтверждено основное преимущество пьезоэлектрического гравиметра над известными авиационными гравиметрами - его более высокую точность (1 мГал) по сравнению с известными (2-10 мГал). Обосновано целесообразность использования нейросетевого подхода в задачах разработки алгоритмов функционирования и комплексирования АГС с новым пьезоэлектрическим гравиметром. Установлено, что использование нейросети существенно уменьшает влияние инструментальных погрешностей пьезоэлектрического гравиметра на выходной сигнал автоматизированной АГС. Разработано лабораторную установку и сформулировано основные положения методики проведения экспериментальных исследований пьезоэлектрического гравиметра. Проведено соответствующие экспериментальные исследования, результаты которых совпали с результатами аналитических расчетов и цифрового моделирования. Определено основные метрологические характеристики пьезоэлектрического гравиметра. Новый пьезоэлектрический гравиметр существенно повышает точность (в 2 раза) и быстродействие (в 10 раз) измерений ускорения силы тяжести. Обеспечивает измерения, регистрацию и обработку данных в процессе полета самолета. | uk |
| dc.description.abstractuk | 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, 2014. У дисертації досліджено новий п’єзоелектричний гравіметр автоматизованої авіаційної гравіметричної системи (АГС), розроблено його конструктивну схему, складено його математичну модель, розглянуто основні джерела похибок та запропоновано шляхи їх зменшення. Отримано патент України на винахід. Вирішено проблему фільтрації вихідного сигналу п’єзоелектричного гравіметра від найбільшої із завад – вертикального прискорення літака, шляхом встановлення частоти його власних коливань, рівній частоті перетину спектральних щільностей корисного сигналу прискорення сили тяжіння та сигналу основної завади вертикального прискорення літального апарату. Проведено цифрове моделювання на ЕОМ найбільш небезпечних резонансних режимів нового п’єзоелектричного гравіметра. Обґрунтовано доцільність використання нейромережевого підходу у задачах розробки алгоритмів функціонування і комплексування автоматизованої АГС із новим п’єзоелектричним гравіметром із метою зменшення інструментальних похибок гравіметра та інших навігаційних елементів. Створено експериментальну установку, на якій досліджено новий п’єзоелектричний гравіметр. Новий п’єзоелектричний гравіметр суттєво підвищує точність вимірювання прискорення сили тяжіння (1 мГал) порівняно з відомими неавтоматизованими гравіметрами (2-10 мГал) та швидкодію у 10 разів. | uk |
| dc.format.page | 26 л. | uk |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/7798 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.publisher.place | Київ | uk |
| dc.status.pub | published | uk |
| dc.subject.udc | 528.563 | uk |
| dc.title | П’єзоелектричний гравіметр автоматизованої авіаційної гравіметричної системи | uk |
| dc.type | Other | uk |
| thesis.degree.level | candidate | uk |
| thesis.degree.name | кандидат технічних наук | uk |
| thesis.degree.speciality | 05.11.01 – прилади та методи вимірювання механічних величин | uk |