Забезпечення заданої точності вимірювань лінійного прискорення польоту ракети
Рубрика:
| Черняк, МГ |
| https://doi.org/10.15407/knit2018.06.003 |
| Мова публікації: Українська |
Анотація: Розглянуто задачу забезпечення заданої точності вимірювання лінійного прискорення польоту ракети за допомогою навігаційного акселерометра в умовах дії на нього детермінованих вібрацій та широкосмугової випадкової вібрації з боку корпусу ракети. Показано, що в цих умовах у акселерометра виникає систематична додаткова вібраційна похибка, яка є джерелом суттєвого (більш ніж на порядок) зменшення точності вимірювання прискорення польоту ракети. Джерелом виникнення цієї похибки є нелінійності статичної функції перетворення акселерометра. Отримано математичну модель цієї похибки. Ця модель дозволяє розраховувати значення цієї похибки в умовах польоту для конкретного акселерометра (пряма задача), а також вибирати акселерометр за значеннями коефіцієнтів його функції перетворення, виходячи із забезпечення заданої точності вимірювань для конкретної ракети (зворотна задача).
Розглянуто два приклади вирішення зворотної задачі — для транспортної триступеневої ракети-носія «Циклон-4» і для гіпотетичної бойової одноступеневої оперативно-тактичної ракети. Забезпечення заданої точності вимірювання прискорення польоту ракети за допомогою навігаційного акселерометра запропоновано здійснювати двома шляхами: на етапі вибору акселерометра — шляхом відповідності акселерометра сформованим у статті вимогам до коефіцієнтів його нелінійної функції перетворення; в польоті — шляхом алгоритмічної компенсації систематичних основної та додаткової вібраційної похибок акселерометра за отриманим у статті алгоритмом. Адекватність усіх отриманих математичних моделей і алгоритмів підтверджено експериментальними дослідженнями вібраційної похибки та ефективності її алгоритмічної компенсації, для сучасного навігаційного акселерометра АКС-05 виробництва Казенного підприємства спеціального приладобудування «Арсенал» (м. Київ), який відповідає усім висунутим у статті вимогам до коефіцієнтів його нелінійної статичної функції перетворення.
|
| Ключові слова: алгоритмічна компенсація похибки, вібраційна похибка, вібрація, математична модель, навігаційний акселерометр, нелінійна функція перетворення, прискорення польоту |
References:
1. Алексеев Ю. С., Балабей Ю. Е., Барышникова Т. А. Проектирование систем управления объектов ракет-но-космической техники. Т.1. Проектирование систем управления ракет-носителей: Учебник под общей ред. Ю. С. Алексеева. — X.: Нац. аэрокосм. ун-т им. Н. Е. Жуковского «Харьк. авиац. ин-т», НЛП «Хартрон-Аркос», 2012. — 578 с.
2. Аппаратура, приборы, устройства и оборудование военного назначения. Требования стойкости к внеш-ним воздействующим факторам: ГОСТ РВ 20.39.304-98. — [Введен в действие от 1999-01-01]. — М.: Изд-во стандартов, 1999. — 55 с.
3. Голубек О. В., Лебедь А. Р. Основи навігації та орієн-тації ракет-носіїв: Навч. посібник. — Д.: ЛІРА, 2015. —136 с.
4. Златкин Ю. М., Калногуз А. Н., Воронченко В. Г. и др. Лазерная БИНС для ракеты-носителя «Циклон-4» //Сб. матер. IXX С-Пб. междунар. конф. по интегриро-ванным навигационным системам. — С-Пб.: ЦНИИ «Электроприбор», 2012. — С. 68—77.
5. Кобзарь А. И. Прикладная математическая статисти-ка для научных работников и инженеров. — М.: Физ-матлит, 2006. — 816 с.
6. Коновалов С. Ф. Теория виброустойчивости акселеро-метров. — М.: Машиностроение,1993. — 272 с.
7. Солунин В. Л., Гурский Б. Г., Лющанов М. А., Спирин В. Л. Основы теории систем управления высокоточных ракетных комплексов сухопутных войск / Под ред. В. Л. Солунина. — М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Бау-мана, 2001. — 328 с.
8. Черняк М. Г. Математична модель методичних вібраційних похибок маятникового компенсацій-ного акселерометра з пружним підвісом чутливого елемента // Наук. вісті НТУУ «КПІ». — 2008. —№ 2. — С. 81—88.
9. Черняк Н. Г. Развитие навигационных акселероме-тров в Украине и повышение их точности // Зб. доп. X міжнар. наук.-техн. конф. «Гіротехнології,навігація, керування рухом і конструювання авіаційно-космічної техніки». — Київ, 2015. — С. 569—577.
10. Черняк Н. Г., Хазинедарлу Э. Калибровка навигацион-ного маятникового акселерометра методом тестовых поворотов в гравитационном поле Земли // Механіка гіроскопічних систем: Наук.-техн. зб. — Київ, 2009. — Вип. 20. — С. 81—91.
11. Черняк М. Г., Юр’єв Ю. Ю., Ніконов І. В. Навігаційні акселерометри виробництва КП СПБ «Арсенал» // Зб. доп. X міжнар наук.-техн. конф. «Гіротехнології, наві-гація, керування рухом і конструювання авіаційно-космічної техніки». — Київ, 2015. — С. 564—568.
12. Broch J. Mechanical Vibration and Shock Measurements. — Denmark: Bruel and Kjer, 1984. —370 p.