Орієнтування намісцевості за допомогою наземної навігаційної апаратури
Наземна навігаційна апаратура, якою оснащені багатовиди бойових та спеціальних машин, призначена для безперервної автоматичноїреєстрації місцеположення рухомої машини та напрямки її руху. Вонавикористовується при водінні колон і одиночних машин по заданому маршрутуголовним чином в умовах, важких для орієнтування: на місцевості, біднійорієнтирами, і при поганій видимості. Ця апаратура може бути такожвикористана для нанесення на карту не позначених на ній доріг, колоннихшляхів, зон затоплення і для визначення місця розташування бойових порядків підрозділів.
Наземну навігаційну апаратуру поділяють на два типи.Перший тип - координатори, котрі видають інформацію про поточні координати ідирекційного куті курсу рухомої машини в числовому вигляді. Другий тип - курсопрокладчікі,видають цю інформацію як в числовому, так і в графічному вигляді, прочерчиваяна карті шлях, прохідний машиною. Назва типу апаратури походить відназви одного з найважливіших вузлів - лічильно-вирішального пристрою. В апаратуріпершого типу він називається координатором, другого типу - курсопрокладчіком.
Надалі будемо розглядати пристрій і експлуатацію,головним чином, цього типу апаратури.
Принцип визначення поточних координат рухомої машини
Робота навігаційної апаратури зводиться до безперервноговимірюванню прохідного машиною шляху і днрекціонного кута напрямку руху іобчисленню на основі цих даних координат місцеположення рухомої машини.
Припустимо, рух машини починається з точки О,координати якої х 0 і у 0 відомі, наприклад визначені по карті. Рухаючисьпрямолінійно, машина перемістилася в точку. Її координати Хі у.
З малюнка видно, що прямокутні координати машини вточці/будуть:
Прирости координат А * і Аг/залежать від довжини шляху,пройденого машиною, та напрями її руху. Вони обчислюються за формулами:
Таким чином, поточні координати рухомої машини дорівнюютьалгебраїчній сумі координат початкової точки і збільшень Ах і Ау, обчисленихапаратурою в процесі руху машини від початкової точки до даної.
Основніприлади навігаційної апаратури
Для вирішення зазначених вище рівнянь ННА типу В«координаторВ»має наступні основні прилади:
- датчик шляху, який безперервно визначає величинуприрощення пройденого шляху AS;
- датчик курсу, що забезпечує визначення дирекційного кутаа напряму руху машини в кожен момент часу;
- лічильно-вирішальне пристрій, який безперервно обчислюєпрямокутні координати розташування машини за даними, що надходять до нього віддатчиків шляху і курсу.
Принципова схема такої апаратури показана нижче.
Курсопрокладчік крім цих приладів має ще построітельниймеханізм і планшет, на якому закріплюється карта. Олівець построітельногомеханізму, переміщаючись по планшету, вказує місце розташування машини івикреслює шлях її проходження.
Датчик шляху являє собою електромеханічний прилад,враховує шлях, прохідний машиною, і виробляє відповідний йомуелектричний сигнал. З ходовою частиною машини датчик пов'язаний гнучким валом,число оборотів якого пропорційно прохідність машини шляху. Енергіямеханічного обертання валика перетворюється в електричний сигнал за допомогоютак званого сельсина-датчика. Цей сигнал і поступає в лічильно-вирішальнепристрій.
На величину шляху, які будуть показані датчиком, впливають рельєфмісцевості і дорожні умови. Рух машини по крутих схилах, пробуксовкаабо ковзання коліс по грунту, відхилення тиску в шинах коліс віднормального і деякі інші причини призводять до того, що шлях, показуванийдатчиком, не відповідає дійсному відстань, прохідне машиною.Тому для того щоб отримати дійсне значення шляху, пройденогомашиною, в показання датчика шляху необхідно ввести поправку - коректур у шляху
Датчиком курсу служить гіроскопічний курсоуказателя,принцип пристрою якого такий самий, як і гирополукомпаса.
До початку руху машини на шкалі В«КурсВ» встановлюютьвідлік, рівний дирекційного кутку а поздовжньої осі машини. При зміні напрямку осі машинив процесі руху датчик курсу подає в лічильно-вирішальне пристрійелектричний сигнал, пропорційний зміни курсу.
Лічильно-вирішальне пристрій постійно визначає значення sin і cos він,перемножує S, на sin at і cos х г і передає отримані значення збільшень координат, на шкали координат х і у.
В апаратурі типу В«курсопрокладчікВ» обчисленілічильно-вирішальним пристроєм прирости координат надходять в построітельниймеханізм, олівець якого переміщається на відрізки, рівні приростамкоординат в масштабі карти, укріпленої на планшеті.
Лічильно-вирішальне пристрій типу В«координаторВ» складається зсинусно-косинусного, розмножувального та шкального механізмів.
Синусно-косинусного механізм автоматично визначаєчисельні значення синуса і косинуса дирекційного кута напрямку рухумашини. Він являє собою поворачивающийся диск, на якому укріплений палець,пов'язаний з двома каретками До х і Ку. Вцілях введення коректури шляху відстань між центром диска і пальцем можезмінюватися.
Якщо по сигналу від гірокурсоуказателя диск повернеться накут а, то каретка До х під дією пальця переміститься на величину, рівнукосинусу дирекційного кута машини, а каретка K v - синусуцього кута. Каретки механічно пов'язані з розмножувальним механізмом.
розмножувальна механізм призначений для безперервногомноження збільшень шляху AS на cos а і sin а. Він зазвичай виконується ввигляді двох однакових фрикціонів: один для визначення Ах, другий- Ау Електричний сигнал, що надходить від датчика шляху, здопомогою сельсина-датчика лічильно-вирішального пристрою перетвориться вмеханічне обертання диска/з числом обертів, пропорційним шляху,прохідність машини. Це обертання передається на валик 3 допомогоюпроміжного кульки 2, укладеного в обойму, який змінює своє положення надиску під впливом лінійного переміщення однієї з каретоксинусно-косинусного механізму. Швидкість обертання валика прямо пропорційнадобутку швидкості обертання диска на відстань кульки від центру диска. Аце відстань для одного фрикційного механізму пропорційно синусудирекційного кута машини, а для іншого - косинусу. Таким чином, кутовашвидкість обертання валика пропорційна збільшенню відповідної координати.
При переміщенні кульки відносно центру диска з одногойого сторони на іншу валик фрикційного механізму буде обертатися у зворотномунапрямку. Тим самим враховуються знаки збільшень.
шкальні механізм призначений для інтегруваннязбільшень координат, що надходять з розмножувального механізму, а також дляустановки та зчитування координат, дирекційного кута і коректури шляху.
Точність визначення місцеположення машини за допомогою ННА залежитьвід приладових помилок і похибок у визначенні вихідних даних.
Основною причиною приладових помилок є догляд головноїосі гіроскопа. Вважається допустимим, якщо він не перевищує 35 ділень кутоміраза годину. Помилки в роботі лічильно-вирішального пристрою на точність роботиапаратури практично не впливають.
Величина помилок, зумовлених доглядом головної осі гіроскопаі похибками визначення вихідного дирекційного кута і коректури шляху, тимбільше, чим довший маршрут. Практика показує, що на коротких маршрутах апаратурадозволяє визначати місцезнаходження машини з помилкою 0,5-0,7% пройденого шляху.При русі протягом 3-4 год помилка складає 1,5-2% пройденого шляху.Якщо ж під час руху, хоча б через кожну годину, перевіряти роботу апаратуриза наявними на місцевості і позначених на карті орієнтирам і вводитивідповідні поправки в установку дирекційного кута, коректури шляху іпоточні координати, то при русі на значні відстані помилкавизначення координат апаратурою не перевищить 1,5% пройденого шляху.
Підготовка...
