5. Порядок выполнения работ

Массивы данных стендовых испытаний ИБ на ВОГ с реверсными поворотами: 360⁰ (1оборот - 5мин) с постоянной скоростью и ступенчатым изменением ее знака, на различных румбах: 0⁰, -60⁰, -120⁰, -180⁰, -240⁰ и -300⁰, сформированные на частоте 50 гц длительностью каждый около 8 ч из результатов предварительно проведенных испытаний, которые занесены в память PC. Сигналы ПА СНС, с соответствующими моделями погрешностей, были получены с использованием имитатора.

5.1. Лабораторная работа № 1. «исон. Исследование режима начальной выставки и калибровки биим на вог в условиях стенда»

Для реализации режима начальной выставки и калибровки БИИМ на ВОГ в условиях стенда используются скоростные (2) и позиционные измерения (3) по GPS, а также курсовое измерение (4). При этом вектор измерения Z примет вид

,

Действия оператора:

1. Запустить программу Matlab (ярлык программы находится на «Панели задач»), в окне «Current Directory» указать путь к рабочей папке d:\student\Emlib\Prog_Lab_EP\.

2. Согласно номеру варианта, из таблицы 1 выбрать значение румба (№) для цикла I. Затем открыть файл kurs0n1.m (для этого нажать ) и задать 3-х часовой массив данных (n = 541000).

load kurs300.mat; % пример, для румба -300⁰

n=541000;

Загрузить файл kurs0n1.m в рабочую область Workspace Matlab, нажав кнопки DebugRun.

3. Открыть файл IS24re_VG_StRdr_bqN_dat.m:

• указать начальные значения параметров ориентации (углы K₀, ψ₀ и θ₀), соответствующие заданному румбу (курсу), при t=0 (курс= - 0.5⁰+значение румба+360⁰)

Например (№5, см. таблицу 2), румб = -60⁰

%kurs=-60;

Roo=107.9434*pi/180;

Ko=(-0.5+300)*pi/180; % угол K₀

Psio=0; % угол ψ₀

Tetao=0; % угол θ₀

4. установить начальные значения погрешностей БИИМ (см. таблицу 2, ниже пример для варианта №5):

• погрешности моделировании горизонтной системы координат с географической ориентацией осей ( )

Alphao=-0.1*pi/180;

Betao=0.3*pi/180;

Gammao=0.1*pi/180;

• погрешности в выработке составляющих вектора линейной скорости ( )

DVEo=0.1;

DVNo=0.2;

DVHo=-0.2;

• погрешности в выработке географических широты, долготы и высоты места ( );

DFio=30*5e-6/30;

DLamo=-30*5e-6/30;

Dho=0.5;

Таблица 1. Значения румба и начальные значения погрешностей БИИМ на ВОГ

вариант	Значение румба (№)		Погрешности углового положения горизонтной системы координат с географической ориентацией осей , (α, β, γ)			Погрешности проекций скорости движения географической системы координат ( )			Погрешности декартовых координат объекта (δΔSE0, δΔSN0 , высоты h)
	[град]		[град]			[м/с]			[м]
	цикл		Alphao	Betao	Gammao	DVEo	DVNo	DVHo	δΔSE0	δΔSN0	Dho
	I	II
1	0	-120	0.3	0.1	-0.1	0.2	-0.2	0.1	-30	30	1
2	0	-180	-0.3	-0.1	0.1	-0.2	0.2	-0.1	30	-30	-1
3	0	-240	0.2	0.2	-0.2	0.1	-0.3	0.2	-20	30	0.5
4	0	-300	-0.2	-0.2	0.2	-0.1	0.3	-0.2	20	-30	-0.5
5	-60	-180	-0.1	0.3	0.1	0.1	0.2	-0.2	30	-30	0.5
6	-60	-240	0.1	-0.3	-0.1	-0.1	-0.2	0.2	-30	30	-0.5
7	-60	-300	-0.2	0.2	0.2	0.2	0.1	-0.3	30	-20	1
8	-120	-240	0.2	-0.2	-0.2	-0.2	-0.1	0.3	-30	20	-1
9	-120	-300	-0.2	0.2	-0.2	0.3	-0.2	-0.1	-10	-30	-1.5
10	-180	-300	0.3	0.1	-0.1	0.2	-0.2	0.1	10	25	1.5

ВНИМАНИЕ! В программе углы должны иметь размерность [рад], линейные скорости [м/c]. Поэтому в тексте IS24re_VG_StRdr_bqN_dat.m уже введены соответствующие множители для перехода (для α, β, γ: [рад]= [град]*pi/180, от погрешностей декартовых координат объекта к погрешностям широты и долготы DFio=δΔS_N0/R, DLamo=δΔS_E0/R*cosFio;

5. Загрузить файл IS24re_VG_StRdr_bqN_dat.m в рабочую область Workspace Matlab, нажав кнопки DebugRun.

6. Загрузить Simulink (для этого на панели инструментов Matlab нажать ). Открыть файл M_IS24re_VG_StRdr_bqN_Lit.mdl (для этого на панели инструментов Simulink Library Browser нажать ).

7. Настроить алгоритм для реализации режима начальной выставки и калибровки БИИМ на ВОГ в условиях стенда:

• Подключить измерения Z_gps, Z_K (см. рис. 3, Блок 7.1, ключи №1 и №2  “вниз”), а измерение Z_L отключить (см. рис. 3, Блок 7.1, ключ №3 “вверх”).

• Подключить матрицу измерений H_8_24_gpsK (рис. 3, Блок 7.2, H2, ключ №4 “вверх”, ключ №5 “вниз”);

8. В Блоке 5 (рис. 2) изменить названия всех (7-ми) file*a.mat (например, для варианта 5 (цикл I, см. табл. 1), название файла результатов, который формируется в блоке «файл №1», станет Or_VG60a.mat.

9. Указать в меню настроек Simulation  Simulation Parameters (рис. 4) значение параметра stop time равное 10800 с, а также дискретность (dt) и численный алгоритм (Euler) интегрирования.

Рис. 4.

10. Запустить процесс обработки массива данных, нажав кнопки SimulationStart (или кнопку на панели инструментов).

11. После окончания моделирования построить с использованием программ plot_Dr.m, plot_Dn.m, plot_DMg.m и plot_Krdr.m по значениям, записанным в соответствующие file.mat, графики оценок смещений нулей гироскопов и акселерометров, погрешностей масштабных коэффициентов и коэффициентов румбовых дрейфов гироскопов. Графики необходимо внести в отчет.

12. Значения оценок смещений нулей гироскопов (plot_Dr.m, Dr_VG_**.mat) и акселерометров (plot_Dn.m, Dn_VG_**.mat), погрешностей масштабных коэффициентов (plot_DMg.m, Mg_VG_**.mat) и коэффициентов румбовых дрейфов гироскопов (plot_Krdr.m, Krdr_VG_**.mat) занести в отчет (см. таблица 2).

Таблица 2. Пример сводной таблицы результатов

цикл №

Оценки смещения нулей

Оценки погрешностей масштабных коэффициентов ВОГ

Оценки коэффициентов румбовых дрейфов ВОГ,

гироскопов,

акселерометров,

I

II

среднее

13. Oчистить командное окно и рабочую область пакета Matlab (щелкнуть по кнопке Edit на панели Matlab, а затем в открывшемся меню использовать команды Clear Command Window, Clear Workspace);

14. Повторить п.п. I.2…1.13 для цикла II (значение румба см. табл. 1).

ВНИМАНИЕ! Полученные результаты будут использованы в лабораторной работе №2.

Содержание протокола:

1. Оценить наблюдаемость составляющих моделей погрешностей гироскопов и акселерометров и уровень ошибок их оценок (по анализу работы ковариационного канала ФК);

2. Анализ результатов работы ФК в режиме начальной выставки и калибровки БИИМ на ВОГ в условиях стенда (графики, построенные в п. I.11  для двух циклов):

   • уровень смещений нулей гироскопов и акселерометров, погрешностей масштабных коэффициентов и коэффициентов румбовых дрейфов гироскопов БИИМ на ВОГ VG 951;

   • изменчивость их оценок на разных румбах.