gyroscopyГироскопия и навигацияGiroskopiya i Navigatsiya / Gyroscopy and Navigation0869-70352075-0927AO «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»gyroscopy-525Research ArticleСтатьиПовышение точности определения угловой скорости быстровращающихся объектовВодичеваЛ. В.

Водичева Лариса Валентиновна, старший научный сотрудник. 

АлиевскаяЕ. Л.

Алиевская Елизавета Леонидовна, ведущий инженер-конструктор. 

КокшаровЕ. А.

Кокшаров Евгений Анатольевич, начальник отдела. 

ПарышеваЮ. В.

Парышева Юлия Владимировна, начальник группы. 

ФГУП «Научно-производственное объединение автоматики им. академика Н.А. Семихатова» (Екатеринбург).Russian FederationФГУП «Научно-производственное объединение автоматики им. академика Н.А. Семихатова».Russian Federation2012050320262012741Copyright © Водичева Л.В., Алиевская Е.Л., Кокшаров Е.А., Парышева Ю.В., 20262026Водичева Л.В., Алиевская Е.Л., Кокшаров Е.А., Парышева Ю.В.Водичева Л.В., Алиевская Е.Л., Кокшаров Е.А., Парышева Ю.В.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.gyroscopy.ru/jour/article/view/525

Анализируются различные способы повышения точности измерения угловой скорости вокруг оси вращения. Предлагается способ, не требующий дополнительных аппаратурных затрат. Анализируются алгоритмы, реализующие этот способ, и обсуждаются результаты моделирования их работы.Статья по докладу на XVIII Санкт-Петербургской международной конференции по интегрированным навигационным системам.

Application of Strapdown Inertial Navigation Systems (SINS) to highly spinning vehicles imposes very stringent and in most cases unrealizable requirements to scale factor errors of angular rate sensors (ARS). Various techniques for accuracy improvement of measurement of angular rate along the rotation axis are analyzed. A solution without additional hardware is proposed. This solution is based upon the forced regular precession of a vehicle. This precession allows estimating the spin rate around the longitudinal axis with the help of outputs of cross angular rate sensors; these angular rate sensors are part of the principal inertial measurement unit. Algorithms implementing the proposed technique are analyzed, and the results of simulation are discussed.

Strapdown Inertial Navigation Systemspin stabilizationangular rate sensorscale factor errorReferencesVodicheva, L. Instrument Errors of a Strapdown Attitude Reference Unit for a Spinning Vehicle: an Estimation Technique and Some results / L.Vodicheva, E.Alievskaya, YuParysheva // The 17th St.-Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems, 31 May – 02 June, 2010. – P. 125-127.Vodicheva, L. Instrument Errors of a Strapdown Attitude Reference Unit for a Spinning Vehicle: an Estimation Technique and Some results / L.Vodicheva, E.Alievskaya, YuParysheva // The 17th St.-Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems, 31 May – 02 June, 2010. – P. 125-127.Beader, Mark E. Application of Roll-isolated Inertial Measurement Units to the Instrumentation of Spinning Vehicles. Sandia National Laboratories, December, 2000. http://www.osti.gov.Beader, Mark E. Application of Roll-isolated Inertial Measurement Units to the Instrumentation of Spinning Vehicles. Sandia National Laboratories, December, 2000. http://www.osti.gov.Handrich, E. Rotational Speed Measurement Device for Rotating Missiles/ E.Handrich, H.Hog.- . United States Patent No. US 6,539,799. Apr. 1, 2003.Handrich, E. Rotational Speed Measurement Device for Rotating Missiles/ E.Handrich, H.Hog.- . United States Patent No. US 6,539,799. Apr. 1, 2003.Goldstein, M.S. Inertially Decoupled Strapdown System. United States Patent No. 4,262,861. Apr. 21, 1981.Goldstein, M.S. Inertially Decoupled Strapdown System. United States Patent No. 4,262,861. Apr. 21, 1981.http://www.inertialscience.comhttp://www.inertialscience.comKau, Sh. P. Inertial Measurement Unit with Aiding from Roll Isolated Gyro. United StatesNo 5,067,084. Nov. 19, 1991.Kau, Sh. P. Inertial Measurement Unit with Aiding from Roll Isolated Gyro. United StatesNo 5,067,084. Nov. 19, 1991.Жбанов, Ю.К. Коррекция масштабного коэффициента датчика угловой скорости БИНС быстровращающегося объекта / Ю.К.Жбанов [и др.] // Материалы XVIII Санкт-Петербургской межд. конф. по интегрированным навигационным системам.- СПб.: ГНЦ РФ-ЦНИИ "Электроприбор".- 2011.- С. 102-103.Жбанов, Ю.К. Коррекция масштабного коэффициента датчика угловой скорости БИНС быстровращающегося объекта / Ю.К.Жбанов [и др.] // Материалы XVIII Санкт-Петербургской межд. конф. по интегрированным навигационным системам.- СПб.: ГНЦ РФ-ЦНИИ "Электроприбор".- 2011.- С. 102-103.Степанов, О.А. Исследование методов решения задачи ориентации с использованием спутниковых систем / .А.Степанов, Д.А.Кошаев // Интегрированные инерциально-спутниковые системы навигации. – СПб.: ГНЦ РФ-ЦНИИ "Электроприбор". - 2001.- С. 197-221.Степанов, О.А. Исследование методов решения задачи ориентации с использованием спутниковых систем / .А.Степанов, Д.А.Кошаев // Интегрированные инерциально-спутниковые системы навигации. – СПб.: ГНЦ РФ-ЦНИИ "Электроприбор". - 2001.- С. 197-221.Doty J.H., McGraw G.A. Spinning-vehicle Navigation Using Apparent Modulation of Navigation Signals. United States Patent No. 6,520,448. Feb. 18, 2003.Doty J.H., McGraw G.A. Spinning-vehicle Navigation Using Apparent Modulation of Navigation Signals. United States Patent No. 6,520,448. Feb. 18, 2003.Vander Velde W., J. Cafarella, Tseng H-W., Dimos G., Upadhyay T. GPS-based Measurement of Roll Rate and Roll Angle of Spinning Platforms. United States Patent No. US2010/0117894. May 13, 2010.Vander Velde W., J. Cafarella, Tseng H-W., Dimos G., Upadhyay T. GPS-based Measurement of Roll Rate and Roll Angle of Spinning Platforms. United States Patent No. US2010/0117894. May 13, 2010.Mickelson, W.A. Navigation System for Spinning Projectiles. United States Patent No. 6,163,021. c. 19, 2000.Mickelson, W.A. Navigation System for Spinning Projectiles. United States Patent No. 6,163,021. c. 19, 2000.Minor R.R., Rowe D.W. Utilization of a Magnetic Sensor to Compensate a MEMS-IMU/GPS and De-spin Strapdown on Rolling Missiles. United States Patent No. 6,208,936. Mar. 27, 2001.Minor R.R., Rowe D.W. Utilization of a Magnetic Sensor to Compensate a MEMS-IMU/GPS and De-spin Strapdown on Rolling Missiles. United States Patent No. 6,208,936. Mar. 27, 2001.Grosso A.V., Fitzgerald R.J., DeFonzo R.J. Strap Down Roll Reference. United States Patent No. 4,676,456. Jun. 30, 1987.Grosso A.V., Fitzgerald R.J., DeFonzo R.J. Strap Down Roll Reference. United States Patent No. 4,676,456. Jun. 30, 1987.Harris, J.C. Navigation Method for Spinning Body and Projectile Using Same. United States Patent No. 5,114,094. May 19, 1992.Harris, J.C. Navigation Method for Spinning Body and Projectile Using Same. United States Patent No. 5,114,094. May 19, 1992.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.