Способ определения углов наклона основания прибора, установленного на движущемся объекте, относительно горизонта

Способ определения углов наклона основания прибора, установленного на движущемся объекте, относительно горизонта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ч462075

М (б1) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 19.03.73 (21) 1899075/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (32) ПриоритетовЂ

Опубликовано 28.02.75. Б1оллетень ¹ 8 (51) М. Кл. б 01с 9/ОО

G 01v 7/ОО

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 528.026.1 (088.8) Дата опубликования описания 07.08.75 (72) Авторы изобретения

Д. Г. Гриднев, Б. Г, Зеленский, В. А, Кузиванов, С. П. Фомин и А. В. Чернышов (71) Заявитель

Ордена Ленина институт физики Земли им. О. Ю. Шмидта (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛОВ НАКЛОНА

ОСНОВАНИЯ ПРИБОРА, УСТАНОВЛЕННОГО НА ДВИЖУЩЕМСЯ ОБЪЕКТЕ, ОТНОСИТЕЛЬНО ГОРИЗОНТА (2) 4+219+(созасоф+н- ) 0 — ! !

30 (с упругои сплои) При выполнении различного рода измерений приборами, установленными иа движущемся транспортном средстве, необходимо знать наклоны основания .прибора относительно горизонта по двум перпендикулярным осям

Л и У.

Такая потребность B03IIIII

Х и У вЂ” гopil301ITaльные инерциальные основания прибора.

При а и 1з больших 3, поправки 11) в показания гравиметрических приборов составляют более 1 мгл, и это необходимо учитывать.

В практике морских гравиметрических работ в основном использованы два способа определения углов а .и р.

По первому из них,,предложенному голландским ученым Ф. Л. Венииг-Мейнесом, использовался горизонталыгый длиннопериодный и вертикальный короткопериодный маятники (первый маятник имеет собственный период в 5 — 6 раз больше, чем с1редний период колебания корабля, второй — в 5 †раз

ilIcIII lLI6). Однако этот способ не пригоден при больших инерциальных ускорениях основания гравиметрического прибора, например, при тех ускорениях, которые имеют место при наблюдениях на борту надводного корабля.

Второй способ заключается в фотографировашш линии горизонта, но он не получил широкого применения пз-за громоздкости и из-за того, что в пасмурную погоду и ночью фото10 графирование линии горизонта обычными фотоспособами невозможно. Снятие лшши горизонта в инфракрасных лучах не дает желаемой точности для оп ределения углов и и р.

Цель llçîбретения — упрощение методики

15 измерения и повышение точности.

Для этого по предлагаемому способу углы наклона основания определяют в момент совпадения показаний двух маятгип<он, имеющих разли и1ую степень демпфирования.

20 Дифференциальное уравнение движения вертикального маятника приближенно можilo представить в виде

0+2iLO+(сояасозр) 8= ! (oe3 упругой силы)

lI.ËИ

462075 о. — t

2i.l

IIt (6) «= найти сами значения углов и и Р.

Предмет изобретения

Со<"г<и<ит<с<ь Н. Хренов

Техред О. Гум<енюк Корректор И. Позняковска!!

Редактор Т. Рыбалова

3п ав 2<03 1??(!. ?? 1150 1 ????!!>к 782 11одиисиос

Ц1-1ИИ11И Государственного комитета Совета Министров СССР ио делам и<обретсин

Москва, Я-35, Раугнская

«:I. тии. 1хост1>о. <<ского укиой торговли где (1 — угол отклонения маятника от истинной вертикали;

2i. — коэффициент демпфирования маятника; ! — приведенная длина маятника; г(— коэффициент, зависящий от величины упругой силы.

Для конкретности ниже рассмотрено урав1ение (2).

Взяв очень большое демпфирование, например 2i.=10 1/cot в ypaatlettlttt (2) можно пренебречь 1лено I О, тогда

< <+ ((; сов<<< он 111 « =

>г (.1)

2> l 2i l

Для получения лрибл 1жеиного решения, учитывая, что 2i. очень большое, можно принять в a»t1>3>J

Х

<) — ". H= — - II (5)

2>.(2i.l

Bc(lit JIIiIH 2(. — есть время, поэтому oi>03IIHO чаем ее Т вЂ” постоянная времени дечпфирования маятника.

Переписываем выражение (6) (1 T 7

0= 2, (,. 1 .Л dt. (7)

Для оценки величины Н принимаем, что возмущающее ускореtttt<. имеет гармонический характер.с = >гасов<и(, где <о — частота колебания корабля. (8)

Подставляя выражение (8) в выражение (6), получаем

8 " сов(<в(+агсtt<7<1) = — е1„сов(<<(+асс!«7< 1 (9)

2i.и)(Прш!имая Х =100 см/сск, 2i.==10" сск, g=1000 c»/ñåI<2 1=1 см, (следовательно т=100 сек), t=1 сек, находим амплитуду 8О колебания вертикального маятиш<3

«„= —, =! !О- рад=3,5 . (1О)

Берем тепсрь два вертикальных сильно затушенных маятника с постоянными времени

TI —— 100 сек (27

10 В моменты времени т, когда JJOJ

«<(T) =«,(T) = — . . =<1„, - (11)

2/ Я(о(<<9<<>(/ I «)( при п1ринятых величинах 27.1, 2i.2, l и

01(т) ==0. (т) = — 5-10 рад= — 1".

Оба маятника колеблются с частотой О> вьшу>кдениого ускорения Х. Для на!дводного корабля О>=1 1/сек, т. е. через каждые 6 сек

20 показания а!аятинков совпадаlот, и в HTII моменты времени oJIJI занимают положение, отли

Угол <р между маятниками в моменты их совпадения и основанием прибора в иаправле25 иии оси Х (или Y) отли:1аются от иегн!лного

Л у: 13 и (пли t1) относительно горизонта пав

Л >т

30 т. е. <1>= — — и или <1>= —, +а,что и позволяет

Способ определения углов наклона ос:!ования приоора, установленного ita движущемся объекте, огиоситель Io горизонта с помощью измерений вертикальными сильно демпфироваииыми маятниками, отли<(а(ошийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения методики измерения, углы наклона основания определяют в момент совпадения показаний двух маятников, имск>щих различную степень дсчпфнрова:и!я.