Ковалец О.Я.

Национальный технический университет Украины «КПИ»

ПОГРЕШНОСТИ СТАБИЛИЗАЦИИ ТРЕХОСНОЙ ПЛАТФОРМЫ В АКУСТИЧЕСКИХ ПОЛЯХ

Оценим особенности работы в акустических полях некоторых устройств, использующих гироскопы в качестве комплектующих элементов. Для примера рассмотрим гиростабилизированную платформу (ГСП).

Гиростабилизированные платформы нашли широкое применение на подвижных объектах различного класса. Это надводные и подводные корабли, тактическая палубная авиация, боевые машины, палубная артиллерия и многие другие.

Основная задача, решаемая ГСП, состоит в построении на подвижном объекте, триортогональной системы координат заданной привязки и требуемой точности. Особенно важны эти характеристики для устанавливаемых на них оптико-электронных приборов, приборов ночного видения, оптических головок инфракрасного самонаведения.

Точность построения стабилизированной в пространстве площадки зависит, в свою очередь, от точности ее гироскопических чувствительных элементов.

Возмущения на осях прецессии чувствительных элементов ГСП представляют собой периодические моменты-помехи разностной и суммарной частот [1]:

;

. (1)

Следовательно, и реакция платформы на эти возмущения также будет содержать разностную и суммарную частоту.

В случае равенства частот возмущающих факторов, то есть, когда , выражение (1) преобразуется:

;

.

Как видно, здесь присутствуют постоянные составляющие возмущающих моментов относительно выходных осей гироскопов –

;

. (2)

Эти постоянные составляющие вызовут систематический дрейф платформы относительно осей стабилизации с угловыми скоростями –

;

. (3)

Акустическая вибрация поверхности поплавка гироскопических чувствительных элементов, имея широкий частотный диапазон, будет содержать в величинах , и составляющие с частотами кинематического возмущения основания. Таким образом, будет происходить избирательность этих величин и систематический дрейф оси стабилизатора станет включать в себя также и величину звукового давления . Не совпадающие частоты пополнят спектр гармонических составляющих суммарной и разностной частоты.

При большом различии частот и , погрешности ГСП носят характер колебаний разностной и суммарной частот. При сближении частот кроме отмеченной суперпозиции длиннопериодной и короткопериодной составляющей возможно возникновение биений.

При синхронной качке, ГСП имеет систематические уходы относительно всех трех осей стабилизации. Их величины зависят как от характера возмущающих моментов, так и от параметров платформы, входящих в амплитудные и фазовые характеристики, а также от сдвига фаз между колебаниями.

Следовательно, в условиях качающегося основания гироскопические чувствительные элементы ГСП под действием звукового излучения имеют погрешности измерений, приводящие к погрешностям построения триортогональной системы координат.

Литература:

1. Карачун В.В. Гиростабилизированная трехосная платформа. Автокомпенсация влияния внешних помех / В.В. Карачун, В.Н. Мельник, О.Я. Ковалец; Нац. техн. ун-т Украины «КПИ». – Киев: «Корнейчук», 2010. - 192с.: ил., табл. – Библиогр. : с. 187-191.