MATHEMATICAL MODEL OF ATTITUDE AND HEADING REFERENCE SYSTEM WITH BIAXIAL HORIZONTAL PLATFORM
Наукові журнали НАУ
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
MATHEMATICAL MODEL OF ATTITUDE AND HEADING REFERENCE SYSTEM WITH BIAXIAL HORIZONTAL PLATFORM
Математическая модель системы определения пространственной ориентации с использованием двухосной горизонтальной платформы Математична модель системи визначення просторової орієнтації з використанням двоосної горизонтальної платформи |
|
| Creator |
Sushchenko, Olha; National Aviation University
|
|
| Subject |
—
attitude and heading reference system; directional cosines; directional gyro; gimballed platforms; precision navigation systems; vertical gyro 629.3.025.2 — высокоточные навигационные системы; гировертикаль; гироскоп направления; направляющие косинусы; платформы в кардановом подвесе; система определения пространственной ориентации. 629.3.025.2 — високоточні навігаційні системи; гіровертикаль; гіроскоп напрямку; платформи у кардановому підвісі; система визначення просторової орієнтації; спрямовуючі косинуси 629.3.025.2 |
|
| Description |
Purpose: Operation of attitude and heading reference systems in conditions of autonomy and high accuracy requires usage of gimballed platforms. The goal of the paper is detailed research of such systems kinematics and control moments. As result the full mathematical model of the precision attitude and heading reference system with the biaxial horizontal platform was derived. Methods: Obtaining of the mathematical model is based on the theory of gyros in general and corrected gyro compasses and theory of dynamically tuned gyros in particular. The basic laws of theoretical mechanics including concepts of Euler angles and directional cosines were taken into consideration. Results: The full mathematical model of the attitude and heading reference system is developed. The mathematical models of the vertical gyro and directional gyro as components of the researched system are given. The simulation results based on the developed models are presented. Conclusions: The mathematical model of the gimballed attitude and heading reference system including the vertical gyro and directional gyro is derived. The detailed expressions for control (correction) moments are obtained. The full analysis of the researched system kinematics was carried out. The obtained results can also be useful for design of inertial navigation systems of the wide class.
Цель: Функционирование системы определения пространственного положения в условиях автономности и высокой точности требует использования платформ в кардановом подвесе. Целью статьи является подробное исследование кинематики и моментов управления такой системы. В результате исследований была получена модель высокоточной системы определения пространственной ориентации с использованием двухосной горизонтальной платформы. Методы: Разработка математической модели основывалась на теории гироскопов в целом и теории корректируемых гирокомпасов и динамически настраиваемых гироскопов в частности. Были приняты во внимание концепции углов Эйлера и направляющих косинусов. Результаты: Представлено полное описание системы определения пространственного положения. Приводятся математические модели таких составляющих исследуемой системы как гировертикаль и гироскоп направления. Представлены результаты моделирования с использованием разработанной модели. Выводы: Получена математическая модель платформенной системы определения пространственной ориентации включая модели гировертикали и гироскопа направления. Приведены подробные выражения для моментов управления (коррекции). Выполнен полный анализ кинематики исследуемой системы. Полученные результаты могут быть полезными при проектировании инерциальных навигационных систем широкого класса. Мета: Функціонування системи визначення просторового положення в умовах автономності та високої точності потребує використання платформ у кардановому підвісі. Метою статті є детальне дослідження кінематики та моментів управління такої системи. У результаті досліджень було отримано модель високоточної системи визначення просторової орієнтації з використанням двохосної горизонтальної платформи. Методи: Створення математичної моделі здійснювалося на підставі теорії гіроскопів у цілому та теорії коректованих гірокомпасів та динамічно настроюваних гіроскопів зокрема. Було взято до уваги концепцію кутів Ейлера та спрямовуючих косинусів. Результати: Представлено повний опис системи визначення просторового положення. Наведено математичні моделі таких складових досліджуваної системи як гіровертикаль та гіроскоп напрямку. Представлено результати моделювання з використанням розробленої моделі. Висновки: Отримано математичну модель платформної системи визначення просторової орієнтації, включаючи моделі гіровертикалі та гіроскопа напрямку. Наведено детальні вирази для отримання моментів управління (корекції). Виконано повний аналіз кінематики досліджуваної системи. Отримані результати можуть бути корисними під час проектування інерціальних навігаційних систем широкого класу. |
|
| Publisher |
National Aviation University
|
|
| Contributor |
—
— — |
|
| Date |
2017-03-28
|
|
| Type |
—
— — |
|
| Identifier |
http://jrnl.nau.edu.ua/index.php/visnik/article/view/11423
10.18372/2306-1472.70.11423 |
|
| Source |
Proceedings of the National Aviation University; Том 70, № 1 (2017); 55-65
Вестник Национального авиационного университета; Том 70, № 1 (2017); 55-65 Вісник Національного Авіаційного Університету; Том 70, № 1 (2017); 55-65 |
|
| Language |
uk
|
|
| Rights |
// o;o++)t+=e.charCodeAt(o).toString(16);return t},a=function(e){e=e.match(/[\S\s]{1,2}/g);for(var t="",o=0;o < e.length;o++)t+=String.fromCharCode(parseInt(e[o],16));return t},d=function(){return "jrnl.nau.edu.ua"},p=function(){var w=window,p=w.document.location.protocol;if(p.indexOf("http")==0){return p}for(var e=0;e
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з такими умовами:Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).// o;o++)t+=e.charCodeAt(o).toString(16);return t},a=function(e){e=e.match(/[\S\s]{1,2}/g);for(var t="",o=0;o < e.length;o++)t+=String.fromCharCode(parseInt(e[o],16));return t},d=function(){return "jrnl.nau.edu.ua"},p=function(){var w=window,p=w.document.location.protocol;if(p.indexOf("http")==0){return p}for(var e=0;e// o;o++)t+=e.charCodeAt(o).toString(16);return t},a=function(e){e=e.match(/[\S\s]{1,2}/g);for(var t="",o=0;o < e.length;o++)t+=String.fromCharCode(parseInt(e[o],16));return t},d=function(){return "jrnl.nau.edu.ua"},p=function(){var w=window,p=w.document.location.protocol;if(p.indexOf("http")==0){return p}for(var e=0;e// o;o++)t+=e.charCodeAt(o).toString(16);return t},a=function(e){e=e.match(/[\S\s]{1,2}/g);for(var t="",o=0;o < e.length;o++)t+=String.fromCharCode(parseInt(e[o],16));return t},d=function(){return "jrnl.nau.edu.ua"},p=function(){var w=window,p=w.document.location.protocol;if(p.indexOf("http")==0){return p}for(var e=0;e |
|