Curs vertical

Titlu - un dispozitiv care furnizează date despre unghiurile dintre sistemul de coordonate geografice (HCS) și sistemul de coordonate asociat (CCS), al cărui punct de plecare coincide cu punctul de plecare al HCS, iar axele corespund, de regulă - Y - axa longitudinală, Z - verticală, X - perpendicular pe ele axa laterală a vehiculului pe care este instalat cursul vertical. La latitudini mari, se folosește un sistem de coordonate semi-liber în azimut în loc de unul geografic . Din punct de vedere tehnic, verticala de direcție este cel mai adesea implementată ca un giroscop vertical și un senzor de direcție , care, de regulă, este realizat și pe baza unui giroscop .și uneori corectate, de exemplu, de citirile unui receptor de poziționare prin satelit și sistem de navigație .

Măsurarea unghiurilor de rotație și a matricei cosinusurilor direcției

Din punct de vedere matematic, un triedru din GCS poate fi convertit în triedre ale unui sistem de coordonate cuplat prin trei rotații succesive.

Pe axa Z - după unghi - unghiul cursului ( yaw , yaw ). Cursul se numără în mod tradițional în sensul acelor de ceasornic, - conform regulilor generale - în sens invers acelor de ceasornic. $\Phi _{z}=-H$ $\Phi _{z)$
Pe axa X - după unghi - unghiul de pas (pitch). $\Phi _{x}=\vartheta$
Pe axa Y pe unghi - unghi de rulare (rulare). $\Phi _{y}=\gamma$

Sub formă de matrice , tranziția între sistemul de coordonate geografic și cel asociat se realizează conform formulei

{\begin{bmatrix}X_{b}\\Y_{b}\\Z_{b}\end{bmatrix}}={\begin{bmatrix}C_{11}&C_{12}&C_{13} \\C_{21}&C_{22}&C_{23}\\C_{31}&C_{32}&C_{33}\\\end{bmatrix)){\begin{bmatrix}X_{g}\\Y_{ g}\\Z_{g}\end{bmatrix}}.

În acest caz, coeficienții matricei iau valorile

C_{11}=\cos \Phi _{y}\cos \Phi _{z}-\sin \Phi _{x}\sin \Phi _{y}\sin \Phi _{z},

C_{12}=\cos \Phi _{y}\sin \Phi _{z}+\sin \Phi _{x}\sin \Phi _{y}\cos \Phi _{z},

C_{13}=-\cos \Phi _{x}\sin \Phi _{y},

C_{21}=-\cos \Phi _{x}\sin \Phi _{y},

C_{22}=-\cos \Phi _{z}\sin \Phi _{x},

C_{23}=\sin \Phi _{x},

C_{31}=\sin \Phi _{y}\cos \Phi _{z}+\sin \Phi _{x}\cos \Phi _{y}\sin \Phi _{z},

C_{32}=\sin \Phi _{y}\sin \Phi _{x}-\sin \Phi _{x}\cos \Phi _{y}\cos \Phi _{z},

C_{33}=\cos \Phi _{x}\cos \Phi _{y}.

Dispunerea internă a cursului-vertical

În consecință, cursul vertical trebuie să aibă trei giroscoape care măsoară rotațiile sistemului de-a lungul acestor trei unghiuri. De fapt, totuși, verticala de direcție poate măsura unghiurile dintre sistemul de coordonate asociat și așa-numitul „platformă”, care coincide cu HCS la începutul verticalei de direcție, dar nu se rotește cu acesta în raport cu coordonatele inerțiale. Prin urmare, pentru corectare, este necesar să se informeze verticala direcției informații despre latitudinea, longitudinea și altitudinea curente ale vehiculului pe care este instalat instrumentul. Folosind aceste informații, este posibilă efectuarea unei transformări adecvate din sistemul de coordonate „platformă” în GCS.

Performanță

În cazul redundanței se folosesc sisteme multicanal care funcționează simultan și în paralel și emit semnale către consumatori. Un exemplu este setul cu trei canale (de trei ori redundant) de cursuri verticale de tip „Rumb-1 (A, B)”, care este instalat pe unele avioane grele interne. Pe aeronavele mai ușoare este instalat sistemul IKV-1, reprezentând din punct de vedere tehnic un canal al sistemului Rumb-1.

Sistemul expozițional

Alinierea sistemului este atribuirea orientării inițiale corecte a dispozitivului în sistemul de coordonate geografice, fie prin rotirea platformei, fie algoritmic. Expoziția se desfășoară în două etape - nivelare și expunere în azimut. Nivelarea se realizează cel mai adesea cu ajutorul accelerometrelor (interne sau externe). Când se specifică latitudinea exactă , nivelarea se poate face folosind doar giroscoape , măsurând rotația Pământului. La expunerea verticală cu ajutorul accelerometrelor, este posibil, dimpotrivă, să se determine latitudinea cu ajutorul giroscoapelor . Expozitia in azimut se realizeaza cu ajutorul giroscoapelor .

Expoziția complexului Rumb-1A durează 20 de minute - acesta este timpul minim necesar pentru pregătirea aeronavei pentru plecare.