Development of method and algorithm of dynamic gyrocompassing for high­speed systems of navigation and control of movement

Abstract

Запропоновано і детально описано оригінальну конструкцію динамічного гірокомпасу на оптичних гіроскопах та метод його використання. Розроблено алгоритм застосування такого гірокомпасування у випадку, коли вібропідставка лазерного гіроскопу відсутня. Доведено високу точність роботи такого гірокомпасу. В умовах його використання можна знизити рівень шуму лазерного гіроскопа. Завдяки обертанню значно компенсується вплив повільно мінливого дрейфу та магнітна складова дрейфу Ключові слова: гірокомпасування, лазерний гіроскоп, акселерометр, дрейф, кут курсу, навігаційна система, керування рухом Предложена и детально описана оригинальная конструкция динамического гирокомпаса на оптических гироскопах и метод его использования. Разработан алгоритм применения такого гирокомпасирования в случае, когда виброподставка лазерного гироскопа отсутствует. Доказана высокая точность работы такого гирокомпаса. При условиях его использования можно снизить уровень шума лазерного гироскопа. Благодаря вращению значительно компенсируется влияние переменного дрейфа и магнитная составляющая дрейфа Ключевые слова: гирокомпасирование, лазерный гироскоп, акселерометр, дрейф, угол курса, навигационная система, управление движением

Improving an analytical gyroscope azimuth mode to compensate for the ballistic deviation of a marine gyrocompass

“…Article [7] proposes a new scheme of the dynamic gyrocompass on laser gyroscopes and analyzes the main errors of such a device: the influence of the gyroscope's natural noises, slow drift, and the magnetic component of drift. However, no analysis of dynamic errors of gyrocompass and methods of their compensation is given.…”

“…As can be seen from equations (7), the error Δα of evaluation using the observation device of AGC error during a maneuver does not depend on the magnitude of acceleration of the vessel W η and is determined only by the initial deviation Δα 0 of the model coordinate α from the AGC error α.…”

“…The proposed observation device, while limiting the ballistic deviance of AGC, has the same disadvantage as the gyroscope azimuth: the error in determining the angle of the course Δα, as follows from the first equation in (7), is equal to the initial deviation Δα 0 of the estimate α from the AGC error α and does not decrease. Moreover, similar to the error of indicating the course of gyroscope azimuth, error Δα will accumulate at the rate of azimuthal drift of the gyroscope.…”

“…At the same time, the error Δα of evaluation when using the synthesized observation device of AGC error on the maneuver does not depend on the magnitude of the acceleration of vessel W η and is determined only by the initial deviation Δα 0 of the model coordinate α from the error of AGC α. This can be seen from equations (7) that describe the error model of the observation device, in particular, the first equation in (7). As a result, with the exact equality of the model parameters to the real parameters r x , r z , B 1 , B 2 , B 3 of the control circuit of AGC, the accuracy of compensation for the error Δα is determined by the amount of the switching delay time between the gyrocompass modes.…”