СИСТЕМА СТАБИЛИЗАЦИИ ПОЛЕЗНОЙ НАГРУЗКИ НА ДИНАМИЧЕСКИ НАСТРАИВАЕМОМ ГИРОСКОПЕ

Аннотация

В настоящее время широко распространены системы стабилизации полезной нагрузки на основе трехстепенных астатических гироскопов и гироскопов на сферической шарикоподшипниковой опоре. Точность и ресурс работы таких систем требуют увеличения. Эта задача может быть решена путем использования в качестве чувствительного элемента динамически настраиваемого гироскопа (ДНГ). На сегодняшний день вопрос достижения потенциально возможных метрологических характеристик систем стабилизации на ДНГ не является полностью решенным. Его решение требует в том числе разработки математической модели, отличающейся от известных подробным описанием возмущений, действующих на прибор при трехкомпонентной качке основания. Кроме того, необходима разработка структур усилительно-преобразующих трактов контуров стабилизации систем стабилизации на ДНГ, обеспечивающих повышение точности и помехозащищенности системы с учетом вариативности вида передаточной функции ДНГ на низких частотах при изменении условий функционирования, что являлось целью работы. В работе с использованием уравнений Эйлера получена полная математическая модель функционирования системы при трехкомпонентной качке основания, подробно учитывающая возмущения, действующие на прибор. Рассмотрены особенности математического описания ДНГ, выявлены частоты преобладающих составляющих шума в выходном сигнале гироскопа и с учетом этого разработана схема усилительно преобразующего тракта контуров стабилизации, обеспечивающая увеличение точности стабилизации на низких частотах и отсутствие систематического дрейфа системы стабилизации от действия постоянных возмущающих моментов по оси стабилизации. Проведенные динамические расчеты доказывают возможность обеспечения амплитуды погрешности стабилизации не более 0,0042° при трехкомпонентной качке основания.