Navigarea inerțială este

NAVIGAȚIE INERTIALĂ
o metodă de măsurare a accelerației unei nave sau a unei aeronave și determinarea vitezei, poziției și distanței parcurse de la punctul de plecare, utilizând un sistem autonom. Sistemele inerțiale de navigație (navigație) produc informații și date de navigație pentru controlul aeronavelor de bord, al rachetelor, al navelor spațiale, al navelor și al submarinelor.






Baza teoretică. Accelerația este viteza de schimbare a vitezei, iar viteza este viteza de schimbare a poziției. Măsurând accelerarea mișcării, putem calcula viteza prin integrarea acesteia. Prin integrarea aceleiași viteze, puteți stabili locația curentă (coordonatele) aeronavei sau navei. Astfel, sistemul de navigație inerțială este sistemul de numerotare a căii. Accelerația este o cantitate vectorică care are nu numai o valoare numerică, ci și o direcție. În consecință, sistemul senzor care determină accelerația trebuie să măsoare atât amploarea cât și direcția sa. Accelerometrul măsoară valoarea. Informații privind direcția dată de giroscoape, furnizând un sistem de coordonate de referință pentru accelerometre. Accelerometrele, care măsoară accelerația reală a unei aeronave, de exemplu, reacționează în același timp la câmpul gravitațional. Pentru a compensa această accelerație, sistemul de navigație inerțial scade valoarea calculată g de la ieșirea accelerometrelor. Valoarea lui g se calculează ca o funcție a locației (coordonate), în special longitudine și latitudine. Deci, sistemul de navigație inerțială măsoară accelerarea aparentă, care include accelerarea gravitației. Apoi, de două ori, integrând această valoare, găsește locația. În cele din urmă, pe baza acestei locații calculate, calculează valoarea g, care este scăzută de accelerația aparentă. Un astfel de sistem cu un feedback de ordinul doi (figura 1) se comportă ca un oscilator cu frecvență foarte joasă în două direcții ortogonale orizontale. Perioada fluctuațiilor la nivelul mării este de 84 de minute; ele sunt numite vibrațiile lui Schuler, după numele inventatorului german, M. Schuler, care a brevetat în 1908 prima girocadă practic practică.

1. SISTEM NAVIGATIV INERTIAL cu feedback. Sistemul măsoară accelerația aparentă (care include gravitațională accelerația g) și de două ori integrarea găsește o locație, și luând în considerare ultima definește accelerația g și scăzând-l din accelerația aparentă, este adevărata accelerare a aeronavei sau a navei. „>
Fig. 1. SISTEM NAVIGATIV INERTIAL cu feedback. Sistemul măsoară accelerația aparentă (care include gravitațională accelerația g) și de două ori integrarea găsește o locație, și luând în considerare ultima definește accelerația g și scăzând-l din accelerația aparentă, este adevărata accelerare a aeronavei sau a navei.

Variante ale sistemului. În sistemele anterioare de navigație inerțială, sistemul de coordonate de referință a fost furnizat prin instalarea de accelerometre și giroscoape pe o platformă stabilizată în suspensia cardanică. Această suspensie a izolat platforma de rotația aeronavei sau a navei. Acest lucru a făcut posibilă menținerea accelerometrelor într-o orientare neschimbată față de Pământ atunci când obiectul sa mutat. În sistemele moderne de navigație inerțială se folosesc calculatoare care urmăresc orientarea accelerometrelor. Astfel de sisteme se numesc forme libere. Ieșirile giroscoapelor sunt alimentate direct pe calculator, care calculează direcția instantanee a accelerometrelor în sistemul de coordonate de referință și semnalele corective corespunzătoare.
Dispozitive inerțiale. Principalele instrumente ale sistemului de navigație inerțială sunt accelerometrele și giroscoapele. Accelerometrul celui mai comun tip este o masă sensibilă asociată corpului unui izvor de un fel sau altul. Arcul poate fi mecanic, dar mai des este un dispozitiv electric (electromagnetic, electrostatic sau piezoelectric) care creează o forță de contra. Dacă corpul (raportat la masă) este deviat datorită accelerației aplicate, apare un semnal. Amplificatorul electronic, amplificând acest semnal, creează forța de contracarare a arcului corespunzătoare accelerației (aplicată asupra masei), care în sistemul de reacție reduce semnalul de eroare la zero (figura 2).

În sistemele de ghidare cu rachete balistice și nave spațiale, unde precizia determinării vitezei este critică, reacția giroscopului a fost utilizată anterior ca forță opusă, iar accelerația a fost integrată automat pentru a găsi viteza. Într-un giroscop mecanic convențional, o direcție fixă ​​în spațiu este menținută cu ajutorul unui rotor rotativ similar cu yule. Pentru ca dispozitivul să fie suficient de stabil pentru scopuri de navigație inerțială, trebuie evitate frecarea și alte influențe perturbatoare. Prin urmare, calculele precise și fabricarea atentă a instrumentelor giroscopice sunt de o importanță deosebită. Cu toate acestea, cauza principală a erorii în giroscopul mecanic este frecarea în părțile în mișcare. Recent, giroscoapele mecanice sunt înlocuite din ce în ce mai mult cu giroscoape optice. Acestea din urmă sunt potrivite în special pentru sistemele de navigație inerțiale cu formă liberă. Giroscoapele optice se bazează pe principiul lui Sagnac, numit pentru fizicianul francez S. Sagnac, care în 1913 a construit un interferometru optic pentru a măsura viteza de rotație. Giroscopul laser (Figura 3) este un rezonator inel cu trei sau patru oglinzi amplasate la colțurile unui triunghi sau a unui pătrat. Două fascicule laser generate în sistem în sine trec prin rezonator în direcții opuse. Interferează, dau o imagine de pete luminoase și întunecate. Această imagine își păstrează poziția în spațiu, iar când rezonatorul este rotit (carcasa giroscopică), fotodetectorul înregistrează o rotație, numărând petele care trec prin ea. Funcționarea giroscopului laser este afectată de retrospecție, adică împrăștierea fasciculului laser pe suprafețele oglinzilor și pe moleculele de gaz întâlnite în calea fasciculului. Backscattering sparge modelul petelor în așa fel încât să se rotească cu corpul. Eliminarea și minimizarea retrospecii necesită cea mai mare precizie în proiectarea și fabricarea giroscoapelor laser.
Consultați și LASER.

Giroscopul cu fibră optică (figura 4) funcționează în conformitate cu principiul interferometrului Sagnac. Lumina în ea este ghidată de-a lungul unei căi închise prin intermediul unui ghid de undă optic. Pentru a mări lungimea căii optice și pentru a crește sensibilitatea giroscopului, fibra optică este înfășurată. Giroscopul cu fibră optică utilizează o sursă externă de lumină laser. Și aici, retrospectiva rămâne o problemă serioasă.

Urmăriți ce este "INERTIAL NAVIGATION" în alte dicționare:

Navigarea inerțială este o metodă de determinare a parametrilor mișcării și a coordonatelor unui obiect care nu necesită puncte de referință sau semnale externe. Navigarea inerțială vă permite să determinați locația unei nave (submarin) fără a observa navigația și astronomicul ... Dicționar maritim

navigație inerțial - metoda de determinare a coordonatelor și a parametrilor de deplasare a diferitelor obiecte (nave, avioane, rachete, etc), precum și controlul mișcării lor, pe baza proprietăților de inerție ale organelor și fiind autonome, adică, care nu necesită prezența unor repere externe sau ... Marii Enciclopedii Sovietice ..

INERTIAL NAVIGATION - o metodă pentru determinarea coordonatelor și parametrilor mișcării. (nave, avioane, rachete etc.) și controlarea mișcării lor, DOS. cu privire la legile inerției corpurilor și este autonomă, adică nu necesită prezența forțelor externe. repere sau provenind din afara ... ... Marele dicționar encyclopedic politehnic

NAVIGAȚIA INERTIALĂ - determinarea coordonatelor și elementelor mișcării navei, pe baza proprietăților inerțiale ale corpurilor în mișcare. Un complex de dispozitive și dispozitive care oferă o astfel de definiție se numește un sistem de navigație inerțial. Acesta include: unitate giroscopică ... Carte de referință enciclopedică marină

navigarea este o secțiune a științei modului în care să se desfășoare navele maritime, aeronave și nave spațiale dintr-un punct al spațiului în altul. Această problemă este rezolvată prin metodele și instrumentele de navigație maritimă, aeriană și spațială, care permit ... ... Enciclopedie geografică

Sistem de navigație inerțial - metoda de navigație inerțiale pentru determinarea coordonatelor și a parametrilor de deplasare a diferitelor obiecte (nave, avioane, rachete, etc), precum și controlul mișcării lor, pe baza proprietăților de inerție ale organelor și fiind autonomă, adică nu are nevoie de un Wikipedia extern .....

NAVIGAȚIE - o secțiune a științei privind metodele de conducere a navelor maritime, aeronavelor și navelor spațiale dintr-un punct al spațiului în altul. Această problemă este rezolvată de metodele și instrumentele de navigație maritimă, aeriană și spațială, care permit ... ... Enciclopedia Collier

Articole similare

• Articol despre crearea de navigație pentru roboții din sursa de contra-grevă

• Structura de navigare pe site

• Firmware-ul și rusificarea computerului la bord cu unitatea de navigație mk-3

Trimiteți-le prietenilor: