Методи випробувань та калібрування безплатформенних інерціальних навігаційних систем

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorГоловач, Сергій Володимирович
dc.contributor.degreedepartmentКафедра приладів і систем орієнтації і навігаціїuk
dc.contributor.degreefacultyПриладобудівний факультетuk
dc.contributor.degreegrantorНаціональний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»uk
dc.contributor.degreegrantorКазенне підприємстві спеціального приладобудування «Арсенал»uk
dc.date.accessioned2017-05-12T13:46:59Z
dc.date.available2017-05-12T13:46:59Z
dc.date.issued2017
dc.description.abstractenThis research focuses on the methods of testing and calibration strapdown inertial navigation system (SINS). The aim of the thesis is to develop and improve methods of testing and calibration SINS that provide the accuracy and efficiency of determining the parameters of deterministic and stochastic processes in their output signals. There have been performed information-analytical review for the problem of testing parameters for the functioning of SINS with the required accuracy in static conditions. Theoretically discussed methods for obtain parameters SINS during testing in different conditions. In particular, the paper describes the methods of determining the parameters of stochastic processes signals in high precision laser gyroscopes and pendulum accelerometers during the static test. On the basis of Allan variance developed improved test methods by using wavelet for filtering signals of laser gyroscopes, and by using simulation temperature self heating for correction accelerometers signals. The method for determined and compensation temperature error for the triaxial accelerometers unit under SINS construction was developed. The advantage of the proposed method is a significant reduction in the testing time by low requirements for testing equipment. The algorithms of error correction temperature showed high efficiency and practical value during application in the studied sensors. Stand calibration methods in this study was developed on the base of scalar calibration method and includes calibration method for triaxial accelerometer unit and triaxial laser gyroscope unit. For confirm the efficiency of static calibration correction algorithms were developed. The results of practical application the methods of stand calibration in real inertial units proved the efficacy and practical value of the developed method calibration SINS.en
dc.description.abstractruДиссертация посвящена исследованию методов испытаний и калибровок бесплатформенных инерциальных навигационных систем (БИНС). Целью исследования является разработка и совершенствование методов испытаний и калибровки БИНС, позволяющие повысить точность и эффективность определения параметров детерминированных и случайных процессов в их первичных сигналах. Выполнен информационно-аналитический обзор состояния проблемы в результате которого было обосновано достаточное количество испытаний для получения параметров для обеспечения функционирования БИНС с необходимой точностью в статических условиях. Теоретически рассмотрены методы, позволяющие получать параметры БИНС при различных условиях испытаний. В частности, в работе рассмотрены методы определения параметров случайных процессов в сигналах высокоточных лазерных гироскопов и маятниковых акселерометров при статических испытаниях. На основе метода Вариации Алана разработаны методы испытаний, которые усовершенствованы использованием вейлет-преобразования для сигналов лазерных гироскопов и использованием моделирования температуры саморазогрева для сигналов акселерометров. Обосновано увеличение точности при графическом способе определения параметров Вариации Аллана для первичных сигналов БИНС. Разработан новый метод температурных испытаний БИНС, который включает в себя методику проведения лабораторных испытаний с циклограммой работы температурной камеры, способ определения функциональной зависимости от температуры детерминированного смещения нулей и масштабных коэффициентов трехосного акселерометра, а так же алгоритм коррекции температурной погрешности измерительных каналов акселерометров. Метод алгоритмической температурной компенсации основан на индикации статических и динамических режимов изменения температуры воздействующей на блок инерциальных датчиков и компенсации этих воздействий в режиме реального времени. Преимуществами разработанного метода является значительное сокращение времени испытаний при невысоких требованиях к испытательному оборудованию. Внедренные в опытные образцы алгоритмы коррекции температурной погрешности показали высокую эффективность и практическую ценность при проведении проверочных испытаний в лабораторных условиях. Метод стендовой калибровки БИНС в данной работе включает в себя метод калибровки трехосного блока акселерометров и трехосного блока лазерных гироскопов. Новый метод калибровки разработан исходя из статических условий применения исследуемой БИНС. Методы стендовой калибровки для трехосных блоков лазерных гироскопов и акселерометров за счет использования алгебры кватернионов при решении уравнений с искомыми параметрами калибровки не требуют большого количества исходных данных, полученных в результате лабораторных испытаний, что в свою очередь сокращает затраты времени на проведение калибровок. Минимизация времени проведения испытаний в стендовой калибровке так же была достигнута путем учета результатов статических испытаний, полученных в данной работе. Для повышения эффективности калибровки в методе применялся подход, который основан на определении некоторых групп калибровочных параметров, а именно масштабных коэффициентов и перекрестных связей измерительных осей, в связанном состоянии при условии их дальнейшего учета в таком виде в алгоритме коррекции. Подтверждение практической ценности и эффективности стендовой калибровки было достигнуто путем применения полученных параметров для разработанных алгоритмов коррекции выходных сигналов высокоточных трехосных блоков лазерных гироскопов и акселерометров в составе БИНС.ru
dc.description.abstractukДисертація присвячена розробці методів випробувань та калібрувань безплатформенних інерціальних навігаційних систем (БІНС). Метою дисертаційної роботи є розробка і вдосконалення методів випробувань та калібрування БІНС, що дозволяють підвищити точність та ефективність визначення параметрів детермінованих та випадкових процесів у їх вихідних сигналах. Виконано інформаційно-аналітичний огляд стану проблеми у результаті якого була обґрунтована достатня кількість випробувань для отримання параметрів для забезпечення функціонування БІНС з необхідною точністю у статичних умовах. На основі методу варіації Алана розроблено методи статичних випробувань, які вдосконалено використанням вейлет-фільтрації для сигналів лазерних гіроскопів та використанням моделювання температури саморозігріву для сигналів акселерометрів. Для температурних випробувань розроблено метод визначення та алгоритмічної компенсації температурних похибок тривісного блоку акселерометрів у складі БІНС. Перевагами розробленого методу є значне скорочення часу випробувань при невисоких вимогах до обладнання. У даній роботі розроблено метод стендового калібрування, що за рахунок запропонованої математичної моделі та нового підходу до розв'язку рівнянь дозволив зменшити вимоги до часу випробувань. Для підтвердження ефективності стендового калібрування було розроблено алгоритми корекції вихідних сигналів тривісних блоків лазерних гіроскопів та акселерометрів у складі БІНС. Практичне застосування результатів стендового калібрування у реальних зразках високоточних блоків інерціальних вимірювачів та отримані результати довели його ефективність та практичну цінність.uk
dc.format.page26 с.uk
dc.identifier.citationГоловач, С. В. Методи випробувань та калібрування безплатформенних інерціальних навігаційних систем : автореф. дис. … канд. техн. наук : 05.11.03 – гіроскопи та навігаційні системи / Головач Сергій Володимирович. – Київ, 2017. – 26 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/19400
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.status.pubpublisheduk
dc.subjectвипробування БІНСuk
dc.subjectкалібруванняuk
dc.subjectінерціальні датчикиuk
dc.subjectкорекція сигналівuk
dc.subjectSINS testingen
dc.subjectcalibrationen
dc.subjectinertial sensorsen
dc.subjectsignal correctionen
dc.subjectиспытания БИНСru
dc.subjectкалибровкаru
dc.subjectинерциальные датчикиru
dc.subjectкоррекция сигналовru
dc.subject.udc531.383:[629.058:623.465.34](043.3)uk
dc.titleМетоди випробувань та калібрування безплатформенних інерціальних навігаційних системuk
dc.typeThesisuk
thesis.degree.levelcandidateuk
thesis.degree.nameкандидат технічних наукuk
thesis.degree.speciality05.11.03 – гіроскопи та навігаційні системиuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Golovach_aref.pdf
Розмір:
1.81 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.8 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Автореферати (ПСОН)
Автореферати (вільний доступ)