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文檔簡介
慣性導(dǎo)航原理
中國民航大學(xué)電子信息工程學(xué)院崔銘2023/2/53.2直讀地平儀3.1地平儀的工作原理第三章姿態(tài)測量系統(tǒng)2一測量原理地平儀主要任務(wù):在飛機(jī)上模擬一個人工水平面。3.1地平儀的工作原理1基本思想:模擬一條當(dāng)?shù)氐卮咕€。2方法:通過擺受地心引力作用,其作用力指向地心并垂直地球表面的特點,來測量地垂線。3二基本組成
三自由度陀螺和擺式地垂修正器相互配合來模擬垂線。41擺式地垂修正器包括敏感元件和執(zhí)行元件。敏感元件測量地垂線方向;執(zhí)行元件控制陀螺進(jìn)動。2
控制機(jī)構(gòu)分為擺的控制機(jī)構(gòu)和陀螺的控制機(jī)構(gòu)。飛機(jī)有加速度時,擺的控制機(jī)構(gòu)可以自動斷開擺對陀螺的修正,避免地平儀產(chǎn)生誤差;陀螺控制機(jī)構(gòu)可以保持陀螺三軸相互垂直,或在地面時將陀螺上鎖。5三地平儀修正系統(tǒng)1定義:由敏感元件和力矩器組成的系統(tǒng),能夠使偏離地垂線的陀螺轉(zhuǎn)子返回到地垂線上來。2修正系統(tǒng)分類(按敏感元件分):常值式、比例式、復(fù)合式1)常值式—水銀擺:敏感元件的輸出電流與偏角的大小無關(guān)只是它的正負(fù)取決于偏角的方向??梢岳盟y擺來實現(xiàn)。
6常值修正7
敏感元件的輸出電流與偏角的大小無關(guān)只是它的正負(fù)取決于偏角的方向,可以利用水銀擺來實現(xiàn)。常值修正82)比例式—滾珠修正:修正力矩正比于陀螺轉(zhuǎn)子軸的偏角。
自轉(zhuǎn)軸垂直水平面時,圓盤水平,滾珠在圓盤槽內(nèi)等速轉(zhuǎn)動。自轉(zhuǎn)軸偏轉(zhuǎn)時,滾珠前后半周停留時間不同,平均力矩不等于零,此力矩使自轉(zhuǎn)軸向地垂線進(jìn)動。9103)復(fù)合式—液體擺:敏感元件輸出的電流,偏角較小時與之成比;偏角大于一定值后則保持一個不變的常值。
五極點液體擺利用導(dǎo)電液與電極接觸面積多少來改變電極電路的電阻值。修正器利用五極點液體電門,可實現(xiàn)對縱向和橫向的復(fù)合控制,其中一對極點用來控制橫向修正,另一對極點用來控制縱向修正。11123.修正系統(tǒng)力矩產(chǎn)生器
目前使用的修正系統(tǒng)力矩產(chǎn)生器有修正線圈筒和修正電動機(jī)(也叫力矩馬達(dá))。此外,還有鋼珠修正器。修正線圈筒原理結(jié)構(gòu)13
修正電機(jī)由轉(zhuǎn)子和定子組成,有兩組控制線圈,一組激磁線圈。輸出力矩方向取決于哪一組控制線圈中的電流大。修正電機(jī)結(jié)構(gòu)14四修正系統(tǒng)基本工作原理
陀螺轉(zhuǎn)子軸偏轉(zhuǎn)時液體擺內(nèi)的氣泡移動改變控制電路的電流分配比例使電路電流增大線圈筒內(nèi)鐵芯移動修正線圈筒重心移動產(chǎn)生修正力矩陀螺進(jìn)動自轉(zhuǎn)軸回到地垂線方向。
15陀螺自轉(zhuǎn)軸偏離地垂線位置的原因:1.陀螺儀內(nèi)外軸承上的摩擦力矩和不平衡力矩;2.地球自轉(zhuǎn);3.飛機(jī)的飛行速度;4.飛機(jī)的機(jī)動飛行(加、減速,盤旋,轉(zhuǎn)彎等)。163.2直讀地平儀三自由度陀螺的內(nèi)框軸與飛機(jī)縱軸方向一致,外框軸與飛機(jī)的橫軸方向一致地平儀的上鎖機(jī)構(gòu)用來
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