3.3. СХЕМА ИНЕРЦИАЛЬНОЙ НАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ С ОГРАНИЧЕННОЙ ОШИБКОЙ ОТ ДРЕЙФА ГИРОПЛАТФОРМЫ

В разд. 3.1 обоснованы условия, выполнение которых приводит к ликвидации растущей ошибки ИНС от дрейфа гироплатформы. Эти условия заключаются в следующем (см. рис. 2.2):

1) интегратор I должен быть охвачен жесткой отрицательной обратной связью, благодаря чему интегрирующее звено I переходит в другое, например, колебательное звено;

2) передаточная функция разветвления не должна содержать множителя в числителе;

3) передаточные функции каналов и соответствующих «идеальному режиму работы», должны быть идентичными. Желательно, чтобы каждая из них была

Все эти условия выполнены в схеме ИНС, показанной на рис, 3.2. Действительно, выполнение первого условия ясно из рис. 3.2. Вычисляя передаточную функцию разветвления находим

Следовательно, второе условие также удовлетворено.

Перейдем к проверке удовлетворения третьего условия. Роль канала в данной схеме выполняют звенья Передаточные функции звеньев даны на структурной схеме, а передаточные функции звеньев определяются соответственно выражениями

Рис. 3.2. (см. скан) Схема невозмущаемой ИНС с ограниченной ошибкой от дрейфа гироплатформы (вариант 1)

Произведение передаточных функций всех указанных звеньев есть

Роль канала в рассматриваемой схеме играют звенья Передаточная функция звена есть а передаточные функции других звеньев даны на схеме. Производя перемножение всех передаточных функций, получим Таким образом, третье условие выполнено.

Канал режима «идеальной работы» и ветвь в замкнутой системе ошибок реализуются подачей сигнала из точки в схеме

звена на вход (на моментный датчик) гироплатформы. Что касается ветви замкнутой системы ошибок, то ее можно реализовать только при использовании внешней информации о скорости объекта Вычитая полученную по каналу внешней информации скорость из скорости вырабатываемой ИНС, находим ошибку Подача этой ошибки через соответствующее звено на моментный датчик реализует показанную на рис. 3.2 ветвь

При отсутствии ветви что соответствует случаю автономной ИНС, звено замкнутой системы ошибок имеет передаточную функцию, числитель которой содержит множитель Следовательно, второе условие ограниченности ошибки вызванной дрейфом гироскопов, не выполнено. Таким образом, синтезировать ИНС с ограниченной ошибкой от дрейфа гироскопов без использования внешней информации невозможно.

Структурная схема ИНС (см. рис. 3.2) показывает, что для реализации ветви звено, преобразующее выделенную с помощью внешней информации ошибку должно иметь передаточную функцию

Реализация этой передаточной функции потребует дополнительных дифференциаторов. С учетом сложности самой схемы ИНС (см. рис. 3.2) приходим к выводу, что практическая реализация этой схемы вряд ли целесообразна.

Рис. 3.3. Схема невозмущаемой ИНС с ограниченной ошибкой от дрейфа гироплатформы (вариант 2)

Более простая схема ИНС, в которой ошибка от дрейфа гироскопов также ограничена, показана на рис. 3.3. От классической схемы невозмущаемой ИНС (см. рис. 1.9) эта схема отличается только звеном Звено имеет передаточную функцию (3.1), так что с его помощью в цепь обратной связи системы, связывающей с вводится интегрирующее звено Благодаря этому по в отношении осуществляется астатическое регулирование, а по статическое регулирование. Другими словами, при постоянной скорости дрейфа ошибка ИНС в определении местоположения также будет постоянной

Представленная на рис. 3.3 схема ИНС предполагает дифференцирование медленно изменяющихся сигналов. Однако при использовании ЦВМ эта операция не вызывает трудностей.