Способ орбитального гирокомпасирования и устройство для его осуществления

Способ орбитального гирокомпасирования и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предлагаемое изобретение относится к области космической техники и может использоваться при создании и эксплуатации гироскопической системы ориентации (ГСО) для около круговых орбит ИСЗ.

Наиболее близким аналогом может служить техническое решение, представленное в заявке №2012121440/28 от 25.05.2012 (патент №2498216). В нем показана ГСО в составе: двухкоординатный построитель местной вертикали (ПМВ), трехосный гироскопический блок датчиков угловых скоростей (БДУС) и вычислитель системы. ГСО строит приборную орбитальную систему координат (приборную ОСК) с частичной автокомпенсацией погрешностей системы по двум каналам - крена и курса.

Целью предложения является создание ГСО повышенной точности путем трехканальной более полной автокомпенсации ее инструментальных погрешностей без привлечения дополнительных внешних средств и без ухудшения динамики ее переходных процессов.

Согласно предложению в части способа орбитального гирокомпасирования (ОГК) наряду с известными приемами, включающими измерение углов крена и тангажа ИСЗ с помощью ПМВ и угловых скоростей по каналам крена, курса и тангажа с помощью БДУС, построение приборной орбитальной системы координат (приборной ОСК) путем интегрирования в вычислителе измеренных угловых скоростей с предварительной их коррекцией в каналах крена и курса по разности углов крена ПМВ и крена выходного канала вычислителя, и в канале тангажа по разности углов тангажа ПМВ и тангажа выходного канала вычислителя, и с введением расчетных проекций программной орбитальной угловой скорости (Ω_П) ИСЗ на оси крена, курса и тангажа, а также формирование поправок на инструментальные погрешности системы,

вводятся новые признаки:

измеренные углы ПМВ по крену и тангажу и угловые скорости БДУС по крену и тангажу приводят из связанной системы координат (ССК) в приборную ОСК с использованием первого преобразователя координат (ПК1), управляемого по заданному курсу с учетом запаздывания фактического поворота ИСЗ относительно заданной программы, компенсируют в вычислителе измеренную угловую скорость поворота ее программным значением, а выходные углы вычислителя по крену и тангажу для угловой стабилизации ИСЗ приводят из приборной ОСК в ССК с использованием второго управляемого по курсу преобразователя ПК2;

во время формирования поправок совершают круговой поворот ИСЗ по курсу с заданной скоростью и с остановками при курсовых углах: 90°, 180°, минус 90° и 0° каждый раз на время, кратное периоду орбитального движения, с сохранением режима гирокомпасирования и угловой стабилизации ИСЗ;

в течение каждой из четырех остановок измеряют разности углов крена ПМВ в приборной ОСК (после ПК1) и крена выходного сигнала вычислителя (до ПК2): U₉₀, U₁₈₀, U_-90, U₀ фильтруют от шумовых составляющих, вырабатывают их средние значения и запоминают, а формирование поправок на погрешности системы по крену Δγ^П, тангажу Δϑ^П и курсу Δ ψ ˙ П выполняют в соответствии с выражениями:

где: C₃=K₂+Ω_П - масштабные коэффициенты;

K₂ - передаточный коэффициент в курсовом контуре вычислителя;

Ω_П - программная угловая скорость, соответствующая орбитальной угловой скорости Ω_O ИСЗ,

после чего вводят эти поправки в выходные сигналы ПМВ крена, ПМВ тангажа и БДУС по курсовому каналу соответственно и приводят систему в исходное состояние.

В части устройства для осуществления способа по п. 1 наряду с известными блоками и функциональными связями ГСО:

последовательно соединенные ПМВ по каналу крена, первый сумматор, первое усилительно-преобразующее устройство (УПУ), второй сумматор, второй вход которого подключен к БДУС по каналу крена, и первый интегратор, выход которого подключен ко второму входу первого сумматора и к выходу ГСО по каналу крена;

также последовательно соединенные второе УПУ, вход которого подключен параллельно со входом первого УПУ, третий сумматор, второй вход которого подключен е выходу БДУС по каналу курса, и второй интегратор, выход которого подключен через первый задатчик Ω_П к третьему входу второго сумматора и к выходу ГСО по каналу курса;

также последовательно соединенные ПМВ по каналу тангажа, четвертый сумматор, третье УПУ, пятый сумматор, второй вход которого подключен к БДУС по каналу тангажа, и третий интегратор, выход которого подключен ко второму входу четвертого сумматора и к выходу ГСО по каналу тангажа; причем выход первого интегратора подключен через второй задатчик Ω_П к третьему входу третьего сумматора, третий вход пятого сумматора подключен к третьему задатчику Ω_П; выходы БДУС по каналам крена, курса и тангажа подключены к соответствующим выходам ГСО по угловым скоростям, а также программно-временной задатчик (ПВЗ) режимов работы системы,

- вводятся новые блоки и связи: первый преобразователь координат (ПК1), первый и второй, третий и четвертый входы и соответствующие четыре выхода которого включены в выходные цепи ПМВ по каналам крена и тангажа и в выходные цепи БДУС по каналам крена и тангажа соответственно, второй ПК2, первый и второй входы и первый и второй выходы которого включены в соответствующие выходные цепи ГСО по каналам крена и тангажа; задатчик программных курсовых углов (ЗКУ), выход которого подключен через запаздывающее устройство (ЗУ), например апериодическое звено, к управляющим входам ПК1 и ПК2 и через первое дифференцирующее устройство подключен к четвертому входу третьего сумматора; задатчик проекций (ЗП) Ω_П на оси крена и тангажа ИСЗ, входы которого подключены к выходу ЗКУ и к третьему задатчику Ω_П, а два выхода ЗП - по крену и тангажу - подключены к шестому и седьмому сумматорам, введенным в соответствующие каналы ГСО по угловым скоростям крена и тангажа ИСЗ; восьмой сумматор, введенный в выходную цепь ГСО по угловой скорости курса, ко второму входу которого подключен выход ЗКУ через второе дифференцирующее устройство;

также трехкоординатный блок формирования поправок (БФП) по каналам крена, тангажа и курса системы, первый вход которого подключен к выходу первого сумматора, со второго по пятнадцатый входы подключены к выходам ПВЗ соответственно по каналам «Исходное» - семь команд,

«Курс 0», «Курс 180», «Курс 90» и «Курс -90», «Накопление» и «Выдача» поправок - три команды;

первый, второй и третий выходы БФП подключены соответственно к девятому сумматору, введенному в выходную цепь ПМВ по каналу крена, к десятому сумматору, введенному в выходную цепь ПМВ по каналу тангажа, и к одиннадцатому сумматору, введенному к входу ДУС курса.

При этом БФП выполнен в виде:

- последовательно соединенных первого коммутатора, подключенного к первому входу БФП, фильтра шумовых сигналов (ФШС), цифроаналогового устройства (ЦАУ) и переключателя каналов (ПК); также последовательно соединенных двенадцатого сумматора, первый и второй входы которого подключены к соответствующим выходам ПК по каналам «Курс 0» и «Курс 180», первого масштабирующе-запоминающего устройства (МЗУ-1) и второго коммутатора, выход которого подключен к первому выходу БФП;

последовательно соединенных тринадцатого сумматора, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам ПК по каналам «Курс 90» и «Курс -90», второго МЗУ-2 и третьего коммутатора, выход которого подключен ко второму выходу БФП;

последовательно соединенных четырнадцатого сумматора, с первого по четвертый входы которого подключены к соответствующим четырем выходам ПК, третьего МЗУ-3 и четвертого коммутатора, выход которого подключен к третьему выходу БФП;

семь входов БФП по каналам «Исходное» подключены к управляющим входам на размыкание первого, второго, третьего, четвертого коммутаторов и к первому, второму и третьему МЗУ на обнуление;

вход БФП по каналу «Накопление» подключен к управляющему входу первого коммутатора на замыкание,

три входа БФП по каналам «Выдача» подключены к соответствующим управляющим входам второго, третьего и четвертого коммутаторов на замыкание,

причем алгоритм формирования поправок соответствует выражению (1).

На фигуре 1 представлена структурно-функциональная схема системы; на фигуре 2 представлена схема входящего в систему трехканального блока формирования поправок БФП.

На фигуре 1 обозначено:

1, 2 - инфракрасный построитель местной вертикали по каналам крена ПМВ-γ и тангажа ПМВ-ϑ соответственно;

3, 4, 5 - датчики угловых скоростей по каналам крена Д У С − γ ˙ , курса Д У С − Ψ ˙ и тангажа Д У С − ϑ ˙ , входящие в состав трехкоординатного блока БДУС;

6-16 - с первого по одиннадцатый сумматоры соответственно;

17, 18 - первое и второе усилительно-преобразующие устройства (УПУ) с передаточными коэффициентами K1, К2 соответственно;

19 - третье УПУ - изодромное устройство - параллельно включенные усилительно-преобразующее устройство с коэффициентом К3 и интегратор с коэффициентом К4, вход которого подключается по внешней команде, например, от ПВЗ;

20-22 - первый, второй и третий интеграторы соответственно;

23-25 - первый, второй и третий задатчики программной орбитальной угловой скорости соответственно;

26, 27 - первый и второй преобразователи координат ПК1 и ПК2;

28 - задатчик программных курсовых углов (ЗКУ);

29 - первое дифференцирующее устройство;

30 - задатчик программных проекций (ЗП) орбитальной угловой скорости по осям крена и тангажа ИСЗ;

31 - программно-временной задатчик (ПВЗ) режимов работы системы;

32 - трехкоординатный блок формирования поправок(БФП) по крену, курсу и тангажу;

33 - запаздывающее устройство (ЗУ);

34 - второе дифференцирующее устройство;

γ П М В С , ϑ П М В С - углы крена и тангажа, фиксируемые ПМВ в связанной с корпусом ИСЗ системе координат ССК;

γ П М В В , ϑ П М В В - углы крена и тангажа ПМВ, приведенные с помощью ПК1 к приборной ОСК вычислителя, номинально совмещенной с приборной ОСК;

γ ˙ Д У С С , Ψ ˙ Д У С С , ϑ ˙ Д У С С - угловые скорости ИСЗ, формируемые ДУС по крену, курсу и тангажу соответственно, относительно ССК;

γ ˙ Д У С В , ϑ ˙ Д У С В - угловые скорости, формируемые ДУС крена и ДУС тангажа, приведенные с помощью ПК1 к приборной ОСК; при этом угловая скорость по каналу курса (без ПК1) соответствует угловой скорости Ψ ˙ Д У С С за вычетом угловой скорости ψ ˙ П ;

ψ ˙ П , Ψ_П(t) - угловая скорость и угол программного курсового поворота ИСЗ, задаваемого в функции времени;

Ω_П - программная орбитальная угловая скорость; ее номинальное значение равно среднему за виток орбиты значению фактической орбитальной скорости Ω₀;

γ^В, Ψ^В, ϑ^В - выходные углы вычислителя ГСО по крену, курсу и тангажу соответственно относительно приборной орбитальной системы координат;

γ С О С , ϑ С О С - выходные углы ГСО по крену и тангажу после ПК2 соответственно, приведенные к связанной с ИСЗ системе координат ССК;

ψ С О С - выходной сигнал ГСО по курсу, минующий ПК2;

U₆ - выходной сигнал вычислителя с сумматора 6.

На фигуре 2 обозначено:

35 - фильтр шумовых сигналов (ФШС);

36 - цифроаналоговое устройство (ЦАУ);

37 - переключатель каналов (ПК);

38-40 - масштабирующе-запоминающие устройства соответственно по крену МЗУ-1, по тангажу МЗУ-2 и по курсу МЗУ-3;

41-44 - с первого по четвертый коммутаторы соответственно;

45-47 - с двенадцатого по четырнадцатого сумматоры соответственно; U₉₀, U₁₈₀, U_-90, U₀ - выходные сигналы, сформированные ЦАУ при соответствующих углах ИСЗ: 0°, 180°, 90°, -90°;

Δγ^П, Δϑ^П, Δ ψ ˙ П - поправки к выходным сигналам ПМВ по крену и тангажу и ДУС курса соответственно;

Интегратор изодромного устройства УПУ 18 подключается по входу по внешней команде в установившемся режиме ГСО и отключается также по входу при динамических режимах системы с запоминанием и выдачей накопленной информации.

Фильтр шумовых сигналов 35 (см. фигуру 2) выполняется, например, в виде цифрового или аналогового апериодического звена:

с постоянной времени, например Τ=1 с (уточняется для конкретного ПМВ).

Алгоритм работы ЦАУ соответствует выражению:

где X_BX, U - входной и выходной сигналы ЦАУ;

n - число замеров входного сигнала в течение заданного времени, кратного периоду орбитального движения.

В преобразователе координат ПК1 реализуются алгоритмы:

В преобразователе координат ПК2 реализуются алгоритмы:

Примечание. Вместе с преобразованием параметров, приведенных в (4) и (5), аналогично преобразуются и их составляющие: Δ γ П М В В , Δ ϑ П М В В , Δ γ ˙ Д У С В , Δ ϑ ˙ Д У С В , Δ γ С О В , Δ ϑ С О В , и составляющие: γ И С З В , ϑ И С З В .

По каналу курса вне преобразователей координат ПК1 и ПК2:

Задатчик 30 проекций Ω_П на оси крена и тангажа ИСЗ вырабатывает поправки к выходным сигналам ГСО по угловой скорости:

Выходные сигналы ГСО по угловым скоростям минуют ПК1 и ПК2 и соответствуют выражениям (см. фигуру 1):

В данной схемной реализации шумовые составляющие сигналов ПМВ не проникают в скоростные каналы системы угловой стабилизации ИСЗ.

Для удобства дальнейшего изложения все элементы системы, изображенные на фигуре 1, между ПК1 и ПК2 (без ПВЗ 31 и БФП 32) назовем «вычислителем ГСО».

Элементы трехкоординатного блока БФП 32: ФШС, ЦАУ, ПК, МЗУ, коммутаторы и сумматоры (см. фигуру 2), а также элементы: ПК1 26, ПК2 27, ЗКУ 28, ЗП 30 (см. фигуру 1) - построены на базе широко используемых элементов электронной техники.

Работа ГСО в соответствии с заявленным способом совершается следующим образом.

1. ГСО в начале орбитального полета включается в традиционный режим трехосного орбитального гирокомпасирования ОГК без курсовых программных поворотов и без задействования элементов автокомпенсации погрешностей системы. ГСО строит приборную ОСК, номинально совмещенную с текущей ОСК, и при работе системы угловой стабилизации ИСЗ соответствующие строительные оси ССК корпуса ИСЗ с датчиками первичной информации: ПМВ и БДУС O- номинально совмещены с приборной ОСК и текущей ОСК.

Формирование выходных сигналов ГСО по крену и курсу осуществляется (см. фигуру 1) путем интегрирования соответствующих выходных сигналов ДУС крена и ДУС курса с предварительной их коррекцией сигналами разности углов крена ПМВ и выходного сигнала вычислителя ГСО по крену. Причем первичной информацией, поступающей в вычислитель ГСО об отклонении оси чувствительности ДУС крена, совмещенной с продольной осью ИСЗ от плоскости орбиты по курсу, является составляющая ДУС крена, равная Ω_O·sinΨ_ИСЗ. Знак этой проекции соответствует знаку угла отклонения ИСЗ по курсу от плоскости орбиты. Формирование выходного сигнала ГСО по тангажу осуществляется путем интегрирования выходного сигнала ДУС тангажа с предварительной коррекцией его сигналом разности углов ПМВ по тангажу и выходного сигнала вычислителя ГСО по тангажу. Задатчики 23, 24, 25 программной орбитальной угловой скорости Ω_П обеспечивают компенсацию влияния проекций текущей орбитальной угловой скорости Ω_O на соответствующие оси ДУС-ов для приведения приборной ОСК к текущей ОСК. Устойчивое состояние ГСО соответствует нулевому курсу и горизонтальному положению ИСЗ по крену и тангажу при орбитальном движении ИСЗ.

2. При курсовых программных поворотах строительные оси ИСЗ с датчиками первичной информации: ПМВ и БДУС - расходятся с осями приборной ОСК вычислителя, совмещенной с текущей ОСК. Для предотвращения потери устойчивости системы измеренные углы ПМВ и угловые скорости БДУС по крену и тангажу приводят из отклоненной ССК в неотклоненную приборную ОСК с использованием преобразователя координат ПК1 26. ПК1 работает в соответствии с алгоритмами (4), и вычислитель ГСО продолжает устойчиво работать, так же как и до курсового поворота. Для приборной ОСК при любом курсовом положении ИСЗ угол крена γ П М В В и угловая скорость крена ИСЗ γ ˙ Д У С В соответствуют отклонению вертикальной оси ИСЗ перпендикулярно плоскости орбиты, а по тангажу - в плоскости орбиты.

Второй преобразователь координат ПК227, работающий синхронно с ПК1, обеспечивает преобразование выходных сигналов вычислителя из его приборной ОСК в связанную отклоненную по курсу систему координат для исполнительных органов угловой стабилизации ИСЗ по соответствующим осям крена и тангажа.

В соответствии со схемой (см. фигуру 1) в режиме курсового поворота с задатчика 28 программных курсовых углов выдается курсовой сигнал Ψ_П(t), например, со скоростью 1°/с, который через дифференцирующее звено 34 и сумматор 13 вместе с сигналом ψ ˙ Д У С В поступает на выход ГСО по угловой скорости. Система угловой стабилизации ИСЗ отрабатывает этот скоростной сигнал с определенным запаздыванием. Одновременно по сигналу ЗКУ 28 с учетом запаздывания в ЗУ 33 выполняется курсовое управление ПК1 и ПК2, а также формирование программной угловой скорости с помощью дифференцирующего устройства 29, которая компенсирует в сумматоре 8 составляющую угловой скорости ψ ˙ П C в составе сигнала ДУС курса, поступающего в вычислитель. В результате этого работа вычислителя по устойчивому построению приборной ОСК продолжается без влияния программного поворота.

При остановке курсового поворота вычислитель ГСО продолжает строить, поддерживать, приборную ОСК, совмещенную с текущей ОСК при повернутом по курсу ИСЗ и выдавать информацию для угловой стабилизации ИСЗ относительного его повернутого положения. В данном случае фактическое устойчивое положение ИСЗ по курсу соответствует углу:

где Ψ_ИСЗ - угол отклонения ИСЗ по курсу относительного устойчивого повернутого положения на заданный угол Ψ_Π; в номинальном режиме при отсутствии погрешностей системы угол Ψ^Β стремится к нулевому значению.

Формирование выходных сигналов ГСО, соответствующих угловым скоростям ИСЗ (8), относительно ССК выполняется по сигналам ДУС-ов с введением поправок (7) по каналам крена и тангажа, компенсирующих проекции вектора Ω_О на оси чувствительности ДУС-ов при любых курсовых углах ИСЗ, с помощью задатчика ЗП 30 и сумматоров 6 и 7. По курсовому каналу ДУС вводимый через сумматор (13) сигнал ψ ˙ П обеспечивает курсовой поворот ИСЗ.

3. Для формирования поправок на инструментальные погрешности системы выполняют круговой курсовой поворот ИСЗ по программным сигналам задатчика ЗКУ 28 с заданной скоростью и с остановками при курсовых углах 90°, 180°, минус 90° и 0° каждый раз на время, кратное периоду орбитального движения, с сохранением режима орбитального гирокомпасирования и угловой стабилизации ИСЗ.

4. Формирование каждой из трех поправок на инструментальные погрешности системы выполняют в течение указанных четырех остановок путем измерения разности углов ПМВ крена в приборной ОСК (после ПК1) и крена выходного сигнала вычислителя (до ПК2) на выходе сумматора 6 (см. фигуру 1), фильтрации этой разности от шумовых составляющих с помощью фильтра шумовых сигналов 35 (см. фигуру 2) по алгоритму (2), выработки их среднего значения с помощью ЦАУ 36 по алгоритму (3), распределения их с помощью переключателя каналов 37 и сумматоров 45, 46, 47 по входам масштабирующе-запоминающих устройств МЗУ-1, МЗУ-2, МЗУ-3, в которых эти разности углов масштабируются и запоминаются в качестве поправок в соответствии с выражениями (1).

5. Введение сформированных поправок (1) из МЗУ в систему выполняют с помощью управляемых коммутаторов 42, 43, 44 поочередно или одновременно к выходам соответствующих приборов (см. фигуру 1):

Δγ^П - к выходу ПМВ крена через сумматор 14;

Δϑ^П - к выходу ПМВ тангажа через сумматор 15;

Δ ψ ˙ П - ко второму входу сумматора 16.

Приведение системы в исходное состояние по курсовому угловому положению может выполняться до или после введения поправок путем обнуления в ЗКУ выдаваемого курсового угла.

После введения сформированных поправок (в виде ступенчатого воздействия) вычислитель ГСО отрабатывает их в течение времени переходного процесса системы, и дальнейшая ориентация ИСЗ продолжается с повышенной точностью.

Приведем математическое обоснование работоспособности ГСО.

1) Линеаризованные уравнения выходных сигналов вычислителя ГСО (см. фигуру 1) имеют вид:

Наименования параметров системы приведены на стр. 5-8. Приведение сигналов ПМВ и ДУС по крену и тангажу из ССК в приборную ОСК для вычислителя ГСО с помощью ПК1 показано в уравнениях (4). Во втором уравнении (10) программная угловая скорость ψ ˙ П компенсируется соответствующей отрабатываемой скоростью ψ ˙ И С З П в составе сигнала ψ ˙ Д У С С , фиксируемого в курсовом ДУС (4).

Элементы автокомпенсации погрешностей ГСО (блок БФП, подключенный к выходу сумматора 6 и ко входам сумматоров 14, 15, 16) рассматриваются как самостоятельный контур, не оказывающий влияния на динамику ГСО, так как его разовые выходные сигналы вводятся по программе в виде постоянных величин.

2) Первые два уравнения (10) взаимосвязаны перекрестными связями - Ω_П·Ψ^Β и Ω_П·γ^Β, поэтому они рассматриваются совместно.

По правилу Крамера таблица (матрица) этих уравнений имеет вид:

Главный определитель системы:

Система устойчива при положительных коэффициентах главного определителя системы, например при , , .

Частные определители системы по крену Δ γ В и по курсу Δ ψ В , а также искомые углы γ^В и Ψ^В равны:

Решение третьего уравнения по тангажу системы (10) имеет вид:

3) Угловые параметры, приведенные в уравнениях (12) и (13), соответствуют выражениям:

где Δ γ П М В В , Δ ϑ П М В В , Δ γ ˙ Д У С В , Δ ϑ ˙ Д У С В , Δ ψ ˙ Д У С В - постоянные составляющие инструментальных погрешностей приборов ПМВ и БДУС, приведенные ко входу вычислителя ГСО в приборную ОСК, в соответствии с уравнениями (4) для ПК1 и уравнением (6) по курсовому каналу;

ψ ˙ И С З П - составляющая угловой скорости программного поворота ИСЗ, фиксируемая курсовым ДУС-ом; в установившемся режиме эта скорость компенсируется угловой скоростью ψ ˙ П задаваемого курсового угла поворота ИСЗ.

В номинальном режиме

При подстановке выражений (14) и (15) в уравнения (12) и (13) получим выходные углы вычислителя ГСО по крену, курсу и тангажу относительно приборной ОСК. В установившемся режиме (при р=0) эти углы равны:

где первые члены правой части уравнений характеризуют углы повернутого по курсу корпуса ИСЗ относительно приборной ОСК, а вторые члены - погрешности определения этих углов.

4) Преобразование сигналов γ^Β и ϑ^В в сигналы в ССК γ С О С , ϑ С О С для передачи их в систему угловой стабилизации ИСЗ выполняется с помощью второго ПК2 по алгоритмам (5).

По курсовому каналу без ПК2 (см. фигуру 1): ψ В = ψ С О С .

В соответствии с уравнениями (4), (14), и (16) после преобразований получим:

При этом в соответствии с (9) фактический курсовой угол ИСЗ в ССК равен:

Конкретные выходные сигналы ГСО при Ψ_П=0° и при повернутом положении ИСЗ на заданный курсовой угол, например Ψ_П=90°, имеют следующий вид.

При Ψ_П=0°:

При Ψ_П=90°:

Аналогичные выражения углов ГСО можно получить при любых других программных курсовых углах.

Следует отметить, что обозначения и полярности выходных сигналов ГСО по курсу и после ПК2 по крену и тангажу (18) и (19) соответствуют углам ИСЗ в ССК.

Так как в соответствии с конструкторской документацией погрешности обоих каналов ПМВ по модулю равны и погрешности трех каналов БДУС по модулю тоже равны, то и суммарные расчетные значения погрешностей ГСО при курсовых поворотах сохраняются.

5) Формирование и введение поправок на постоянные составляющие погрешностей ПМВ и ДУС курса (автокомпенсация) выполняется следующим образом.

Исходной информацией для поправок является сигнал U разности углов крена ПМВ Δ γ П М В В на входе вычислителя ГСО и крена системы γ^В на выходе вычислителя:

С учетом (14) и (16) приведенная разность сводится к выражению:

Этот сигнал в БФП 32 после фильтрации (2), осреднения (3), коммутации по каналам в зависимости от установленной величины заданного курсового угла ИСЗ при замере U, а также с учетом преобразования координат (4) и при соответствии сигнала ψ ˙ И С З С сигналу ψ ˙ И С З В в установившемся режиме принимает выражения:

Соответствующее суммирование этих сигналов (21) и их масштабирование с коэффициентами

позволит получить искомые поправки на выходе БФП, равные соответствующим погрешностям ПМВ и ДУС курса в ССК:

Введение их с обратными знаками в выходные сигналы ПМВ по крену и тангажу и ДУС курса приводит к обнулению постоянных составляющих погрешностей этих приборах:

Δ γ П М В С − Δ γ П М В П = Δ ϑ П М В С − Δ ϑ П М В П = Δ ψ ˙ Д У С С − Δ ψ ˙ Д У С П = 0 в составе уравнений (14) и, соответственно, к обнулению их в приборной ОСК (после ПК1). При этом выходные сигналы (16) вычислителя ГСО освобождаются от погрешностей: Δ γ П М В В , Δ ϑ П М В В , Δ ψ ˙ Д У С В и принимают вид:

Соответственно освободятся от указанных погрешностей выходные сигналы (17, 18, 19) системы в ССК для системы угловой стабилизации ИСЗ.

Приведем числовой пример, показывающий повышение точности ГСО при реализации предложения.

Пусть:

- постоянные составляющие инструментальных погрешностей ПМВ по крену и по тангажу составляют 6 угл.мин;

- погрешность выстави вертикальной оси ПМВ относительно осей чувствительности гироскопов БДУС, действие которой эквивалентно погрешностям ПМВ, равна 5 угл.мин по обоим каналам;

- собственный дрейф гироскопов БДУС равен 0,2 град/час;

- коэффициенты коррекции системы равны: К1=0,01 1/сек; К2=0,02 1/сек;

- угловая скорость орбитального движения равна: Ω_П=Ω_О=0,001 1/сек.

Тогда в соответствии с уравнениями (16) погрешности системы без введения поправок равны:

Δ γ П М В В = 14  угл . мин ; Δ ϑ П М В В = 11  угл . мин ; Δ ψ ˙ В = 10  угл . мин .

С введением поправок расчетные инструментальные погрешнос