1.5. ВЛИЯНИЕ ДРЕЙФА ГИРОПЛАТФОРМЫ

Исследуем влияние дрейфа гироплатформы на показания ИНС. Скорость дрейфа можно представить как внешнее возмущение действующее на входе гироплатформы 2 (рис. 1.11). Согласно показанной на рис. 1.9 схеме передаточная функция, связывающая имеет вид

Рис. 1.11. Структурная схема канала с ориентируемой по странам света гироплатформой: 1 - первый интегратор, 2 - гироплатформа; 3 - второй интегратор; — долгота и широта действительного местоположения объекта; -долгота на выходе цепи «идеальной работы»; — долгота, реально вырабатываемая ИНС; - угол поворота гироплатформы относительно Земли

Эта функция содержит множитель соответствующий интегрирующему звену. При величина (она является теперь ошибкой в данных о географической широте, вырабатываемых ИНС) безгранично возрастает.

Следует отметить, что несмотря на действие гироплатформа в установившемся режиме остается у местной вертикали, т. е.

Действительно, согласно структурной схеме

так что при

Что касается данных о скорости объекта вырабатываемых ИНС, то эти данные при содержат постоянную ошибку Это видно из передаточной функции

сводящейся при

Полученные результаты показывают, что по сравнению с погрешностями в параметрах и структуре ИНС (см. предыдущий раздел) вредное влияние дрейфа гироплатформы на точность вырабатываемых ИНС данных гораздо больше. При постоянстве упомянутых погрешностей нарастающих во времени ошибок в показаниях ИНС не возникает, тогда как постоянный дрейф гироплатформы обусловливает в данных о местоположении, вырабатываемых ИНС, растущую пропорционально времени ошибку. Такое же положение наблюдается и в том случае, когда дрейф представляет собой стационарный случайный процесс.

Пусть, например, ее — белый шум с нулевым средним значением. Подставляя в формулу

вместо передаточную функцию (1.27) и имея в виду, что спектральная плотность мощности белого шума видим, что интеграл (1.30) расходящийся. Следовательно, в установившемся состоянии дисперсия ошибки ИНС в определении широты местоположения объекта бесконечно велика.

Данные обстоятельства указывают на необходимость алгоритмов, которые позволяли бы или отстраиваться от дрейфа гироплатформы, или идентифицировать дрейф и порожденные им ошибки ИНС и вводить соответствующую коррекцию в показания ИНС. Первый тип алгоритмов разрабатывается в гл. 3, а второй тип анализируется в гл. 8—11.

Обращаясь к более подробному исследованию схем ИНС, заметим, что ИНС со свободной в азимуте гироплатформой весьма полно (с определением кориолисовых ускорений) рассмотрена в работе [12]. Предположенная в работе [12] схема обладает перед схемой, показанной на рис. 1.7, преимуществом более простого формирования сигналов на моментные датчики гироплатформы и сигналов компенсации кориолисова ускорения. Сферическая модель Земли, положенная в основу этой схемы, как уже отмечалось, не приводит к возникновению ошибок.

Представленная на рис. относится к классу систем с ориентируемой по странам света гироплатформой, т. е. платформой, которая не только находится в горизонте, но и сохраняет направление «север — юг». Такая платформа рассматривается в следующем разделе.