Розробка методу підвищення точності вимірювання кутової швидкості та прискорення гіростабілізованої платформи
DOI:
https://doi.org/10.15587/2312-8372.2018.140519Ключові слова:
стабілізатор озброєння, гіростабілізована платформа, вимірювання кутової швидкості, вимірювання прискорення.Анотація
Сучасні рухомі об’єкти мають значно більші швидкості, на них діють значно більші перевантаження та неконтрольовані механічні збурення (удари, вібрації). Тому вимоги до точності засобів та методів вимірювання визначених вище механічних величин приладового навігаційного комплексу стали значно вищими. Однак недосконалість елементної бази, відсутність нових сучасних чутливих елементів, відсутність використання нової удосконаленої системи ударо-віброзахисту, відсутність використання сучасних алгоритмічних методів не дозволяють суттєво підвищити точність, покращити тактико-технічні характеристики.
Об’єктом дослідження в даній роботі є процес вимірювання кутової швидкості та прискорення гіростабілізованої платформи.
Забезпечення підвищення точності стабілізатора озброєння є найважливішою проблемою сучасності, вирішення якої забезпечує безпеку України. По тактичним характеристикам новий стабілізатор озброєння розширює бойові можливості бронетехніки за рахунок більш точного наведення і стабілізації на ціль, полегшує можливості екіпажу по управлінню баштою.
Приладові комплекси стабілізаторів озброєння призначені для стабілізованого наведення і супроводу у горизонтальній та вертикальній площинах наземних, повітряних і надводних цілей. Використання сучасної елементної бази дозволило значно покращити характеристики всього комплексу стабілізатора озброєння. По технічним характеристикам стабілізатора озброєння розширює бойові можливості бронетехніки за рахунок більш точного наведення і стабілізації на ціль, полегшує можливості екіпажу по управлінню баштою. А також не вимагає перенаведення на ту ж ціль після пострілу.
У роботі розглянуто алгоритм, що застосовується при коригуванні положення гармати відносно цілі при швидкому сумісному русі башти та машини. Алгоритм обраховується у математичному блоці системи стабілізації. Алгоритм базується на математичному аналізі теорії руху гіроскопів та покращений від попередніх за рахунок доповнення рівняння руху. Виведено формулу в аналітичному вигляді для подальшого її застосування в математичних блоках системи стабілізації та наведено розрахунки, в результаті яких отримано математичну модель. Якщо дану математичну модель буде введено в алгоритмічний блок системи стабілізації, це дозволить підвищити точність стабілізації.
У висновках проаналізовані результати та надані рекомендації щодо застосування алгоритму.
Посилання
- Darestani, M. R., Nikkhah, A. A., Sedigh, A. K. (2013). H∞/Predictive output control of a three-axis gyrostabilized platform. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part G: Journal of Aerospace Engineering, 228 (5), 679–689. doi: http://doi.org/10.1177/0954410013493237
- Pan, S., Wu, Y., Zhang, J., Zhou, S., Zhu, H. (2018). Modeling and control of a 2-degree-of-freedom gyro-stabilized platform driven by ultrasonic motors. Journal of Intelligent Material Systems and Structures, 29 (11), 2324–2332. doi: http://doi.org/10.1177/1045389x18770739
- Hilkert, J. (2008). Inertially stabilized platform technology Concepts and principles. IEEE Control Systems, 28 (1), 26–46. doi: http://doi.org/10.1109/mcs.2007.910256
- Bredenkamp, A. F. L. (2007). Development and control of 3-axis stabilized platform. Matieland: Departament of Electrical and Electronic Engineering Univercity of Stellenbosch, 95.
- Savage, P. G. (2018). Improved strapdown inertial measurement unit calibration procedures. 2018 IEEE/ION Position, Location and Navigation Symposium (PLANS). doi: http://doi.org/10.1109/plans.2018.8373422
- Malyutin, D. M. (2018). Miniature gyroscopic orientation system for unmanned aerial vehicle. 2018 25th Saint Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems (ICINS). doi: http://doi.org/10.23919/icins.2018.8405916
- Tadano, S., Takeda, R., Miyagawa, H. (2013). Three Dimensional Gait Analysis Using Wearable Acceleration and Gyro Sensors Based on Quaternion Calculations. Sensors, 13 (7), 9321–9343. doi: http://doi.org/10.3390/s130709321
- Bezvesilna, O. M., Tsiruk, V. H., Kvasnikov, V. P., Chikovani, V. V. (2014). Systemy navedennia ta stabilizatsii ozbroiennia. Zhytomyr, 176.
- Korobiichuk, I., Bezvesilna, O., Tkachuk, A., Chilchenko, T., Nowicki, M., Szewczyk, R. (2016). Design of Piezoelectric Gravimeter for Automated Aviation Gravimetric System. Journal of Automation, Mobile Robotics & Intelligent Systems, 10 (1), 43–47. doi: http://doi.org/10.14313/jamris_1-2016/6
- Korobiichuk, I., Bezvesilna, O., Kachniarz, M., Tkachuk, A., Chilchenko, T. (2016). Two-Channel MEMS Gravimeter of the Automated Aircraft Gravimetric System. Advances in Intelligent Systems and Computing, 481–487. doi: http://doi.org/10.1007/978-3-319-48923-0_51
- Mel’nik, V. N., Karachun, V. V. (2004). Determining Gyroscopic Integrator Errors Due to Diffraction of Sound Waves. International Applied Mechanics, 40 (3), 328–336. doi: http://doi.org/10.1023/b:inam.0000031917.13754.2a
- Pavlov, V. A. (1970). The Gyroscopic Effect: Its Manifestations and Uses. Defense Technical Information Center.
- Bezvesilna, O. M., Tsiruk, V. H., Maliarov, S. P. et. al. (2016). Naukovi osnovy pobudovy pretsyziinoho chutlyvoho elementu kompleksu stabilizatora ozbroiennia lehkoi bronovanoi tekhniky. Kyiv: NPO «Prioritety», 234.
- Pel'por, D. S. (1986). Giroskopicheskie sistemy. Teoriya giroskopov i girostabilizatorov. Moscow: Vysshaya shkola, 423.
- Korobiichuk, I., Bezvesilna, O., Tkachuk, A., Chilchenko, T., Nowicki, M., Szewczyk, R. (2016). Design of Piezoelectric Gravimeter for Automated Aviation Gravimetric System. Journal of Automation, Mobile Robotics & Intelligent Systems, 10 (1), 43–47. doi: http://doi.org/10.14313/jamris_1-2016/6
- Korobiichuk, I., Koval, A., Nowicki, M., Szewczyk, R. (2016). Investigation of the Effect of Gravity Anomalies on the Precession Motion of Single Gyroscope Gravimeter. Solid State Phenomena, 251, 139–145. doi: http://doi.org/10.4028/www.scientific.net/ssp.251.139
- Korobiichuk, I., Bezvesilna, O., Tkachuk, A., Nowicki, M., Szewczyk, R. (2016). Piezoelectric Gravimeter of the Aviation Gravimetric System. Advances in Intelligent Systems and Computing. Cham: Springer, 753–761. doi: http://doi.org/10.1007/978-3-319-29357-8_65
- Koval, A., Irigoyen, E. (2016). Mobile Wireless System for Outdoor Air Quality Monitoring. Advances in Intelligent Systems and Computing. Cham: Springer, 345–354. doi: http://doi.org/10.1007/978-3-319-47364-2_33
- Tsyporenko, V., Tsyporenko, V. (2016). Development of direct method of direction finding with two-dimensional correlative processing of spatial signal. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (9 (84)), 63–70. doi: http://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.85599
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2018 Viktor Tsiruk
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
