Гіроширот
| dc.contributor.advisor | Аврутов, Вадим Вікторович | |
| dc.contributor.author | Вадіс, Данііл Андрійович | |
| dc.date.accessioned | 2023-09-15T14:05:14Z | |
| dc.date.available | 2023-09-15T14:05:14Z | |
| dc.date.issued | 2023 | |
| dc.description.abstract | Дипломна робота присвячена розгляду гіроширотів – приладів для визначення широти місця. Супутникові навігаційні системи (СНС) є основними технічними засобами навігації. До СНС відносяться GPS (система США), Galileo (європейська система), BeiDou та Hongyan (китайська система). На сьогоднішній день вони дозволяють отримувати доволі точні дані про місцезнаходження. В усіх згаданих супутникових навігаційних системах існує серйозний недолік - вони не є автономними і можуть стати об'єктом атак засобами радіоелектронної протидії під час військових конфліктів. Це призвело до зростання інтересу до розробки автономних систем навігації та орієнтації. Серед таких систем можна виділити платформні інерціальні навігаційні системи (ІНС) і безплатформні інерціальні навігаційні системи (БІНС). Для нормальної роботи ІНС потрібно знати початкові значення місцезнаходження. Якщо ці значення невідомі, а визначення їх астрономічними, супутниковими або радіотехнічними навігаційними засобами по якимось причинам недоступне, то для визначення широти місця використовують автономні засоби визначення широти. В першому розділі розглянуто перший автономний засіб для визначення широти гіроскоп Фуко II роду, або так званий “Гіроширот”. Вказано, що потрібно для побудови цього гіроширота і наскільки точно необхідно орієнтувати в початковий момент часу вісь обертання рамки за курсом, a її площину за вертикаллю. Також розглянуто інші принципові схеми гіроскопічних приладів для визначення широти місця. Розглянуто роботу цих приладів на нерухомій основі та на рухомій основі, що йде з постійною швидкістю на постійному курсі, а також вказана залежність вільних коливань гіроширотів від широти місця. У другому розділі складено аналітичний вираз для визначення широти місця. Розроблено simulink-модель приладу для випадку коли вісі ІВМ співпадають з осями географічної системи координат, а також при постійних нахилах ІВМ. Проведено моделювання для даних схем та доведено справедливість складеного виразу. Побудовано схему в Simulink з урахуванням параметрів гіроскопів і акселерометрів, а саме нестабільність зміщення нуля. Було проведено дослідження для різних значень широти і побудовано графік залежності похибки від широти місця. Складено вираз похибки визначення широти місця. Розглянуто вплив похибок гіроскопів і акселерометрів на похибку визначення широти та побудовані відповідні графіки. Також наведені чисельні оцінки похибок визначення широти місця відносно похибок гіроскопів і акселерометрів. Розроблено схему для автономного визначення широти нерухомих об'єктів з урахуванням похибки визначення широти. Підібрані гіроскопи і акселерометри з меншим зміщенням нуля для більш точного визначення широти, а також побудований графік похибки визначення широти відносно широти місця. Розглянуто вплив не тільки постійних похибок гіроскопів і акселерометрів, а також вплив випадкової похибки типу “білого шуму”. Проведено дослідження для різного значення потужності шуму і побудовані графіки залежності широти від випадкової похибки типу “білого шуму”. Для покращення визначення широти була розроблена схема з усередненням випадкової похибки типу “білого шуму” та побудовані відповідні графіки. Також, розглянута методична похибка визначення широти місця, яка виникає внаслідок різниці між геоцентричною і геодезичною широтами. | uk |
| dc.description.abstractother | The thesis is devoted to the consideration of gyro-latitudes - devices for determining the latitude of a place. Satellite navigation systems (SNS) are the main technical means of navigation. The following are the main navigation systems: GPS (US system), GLONASS (Russian system), Galileo (European system), BeiDou and Hongyan (Chinese system). Today, they provide fairly accurate location data. All of these satellite navigation systems have a serious drawback: they are not autonomous and can be attacked by electronic warfare during military conflicts. This has led to a growing interest in the development of autonomous navigation and orientation systems. Such systems include platform-based inertial navigation systems (INS) and platform-free inertial navigation systems (PFINS). For normal operation of the INS, it is necessary to know the initial location values. If these values are unknown, and their determination by astronomical, satellite or radio navigation aids is not available for some reason, then autonomous latitude determination aids are used to determine the latitude of the location. In the first section, the first autonomous latitude determination device, the Foucault gyroscope of the II kind, or the so-called "Gyroshirot", is considered. It is indicated what is required to build this gyro and how accurately it is necessary to orientate the axis of rotation of the frame in the course and its plane in the vertical at the initial moment of time. Other schematic diagrams of gyroscopic devices for determining the latitude of a place are also considered. The work of these devices on a fixed base and on a moving base moving at a constant speed on a constant course is considered, and the dependence of free oscillations of gyro latitudes on latitude is indicated. In the second section, an analytical expression for determining the latitude of a place is developed. A simulink model of the device is developed for the case when the IMU axes coincide with the axes of the geographic coordinate system, as well as when the IMU tilts constantly. Simulations for these schemes are carried out and the validity of the expression is proved. A circuit was built in Simulink, taking into account the parameters of gyroscopes and accelerometers, namely the instability of the zero offset. A study was carried out for different latitude values and a graph of the error dependence on the latitude of the location was plotted. An expression for the error in determining the latitude of a location is compiled. The influence of gyroscope and accelerometer errors on the latitude determination error is considered and the corresponding graphs are constructed. Numerical estimates of the latitude determination errors relative to the errors of gyroscopes and accelerometers are also given. A scheme for autonomous determination of the latitude of stationary objects with regard to the latitude determination error is developed. Gyroscopes and accelerometers with a smaller zero offset are selected for more accurate latitude determination, and a graph of latitude determination error versus latitude of the place is constructed. The influence of not only the constant errors of gyroscopes and accelerometers, but also the influence of a random error of the "white noise" type is considered. The study was conducted for different values of noise power and graphs of latitude dependence on random error such as "white noise" were constructed. To improve the determination of latitude, a scheme with averaging of the random error of the "white noise" type was developed and the corresponding graphs were constructed. Also, the methodological error in determining the latitude of a place, which arises due to the difference between geocentric and geodetic latitudes, is considered. | uk |
| dc.format.extent | 66 с. | uk |
| dc.identifier.citation | Вадіс, Д. А. Гіроширот : дипломна робота ... бакалавра : 151 Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології / Вадіс Данііл Андрійович. – Київ, 2023. – 66 с. | uk |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/60403 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher | КПІ ім. Ігоря Сікорського | uk |
| dc.publisher.place | Київ | uk |
| dc.title | Гіроширот | uk |
| dc.type | Bachelor Thesis | uk |
Файли
Контейнер файлів
1 - 1 з 1
Вантажиться...
- Назва:
- Vadis_bakalavr.pdf
- Розмір:
- 3.69 MB
- Формат:
- Adobe Portable Document Format
- Опис:
Ліцензійна угода
1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
- Назва:
- license.txt
- Розмір:
- 9.1 KB
- Формат:
- Item-specific license agreed upon to submission
- Опис: