РАСЧЕТ И КОМПЕНСАЦИЯ МАГНИТНОЙ ДЕВИАЦИИ

Авторы
Файлы

Школин Д.А. Харбаш В.Я. Статья в формате PDF 157 KB Как известно, вредное влияние на показания датчика, измеряющего постоянное магнитное поле, оказывают собственные магнитные поля объекта, на котором установлен датчик. Эти поля порождаются магнитными полями, создаваемыми магнитотвердым и магнитомягким железом, расположенным на самолете, а также протекающими в бортовых цепях токами. Ошибки магнитного датчика, обусловленные собственными полями объекта, называются девиацией.

На пpaктике принято, что при горизонтальном движении, девиация магнитного комплекса складывается из постоянной, полукруговой и четвертной девиации:

Δ=A+B*siny+C*cosy+D*sin2y+E*cos2y,

где Δ - девиация,

A, D, C, D, E - коэффициенты, определяемые экспериментально,

ψ - магнитный курс.

Девиацию реального объекта измеряют в процессе специальных девиационных работ и учитывают при использовании результатов магнитных датчиков в рабочем режиме. Это обычная пpaктика эксплуатации любых подвижных объектов.

Ниже приведены принятые формулы для расчета коэффициентов девиации (1):

(1)

где Δ₀ - девиация на курсе 0º;

Δ₄₅- девиация на курсе 45º и т.д.

Компенсация ошибки происходит по формуле:

где Ψ_с - курс с ошибкой,

Ψ_п - поправленный курс,

Недостатком данного способа является низкая точность в определении курса.

На пpaктике в лабораторных условиях для сравнения способов были сняты реальные показания курса прибора и найдена девиационная ошибка на 24 точках через 15º. Но для расчетов берутся только 8 показаний курса через 45º.

Как известно, на подвижных объектах имеются большие массы железа и силовые системы, в которых протекают большие токи, поэтому ошибка курса, как показывает пpaктика, может достигать 40º.

После вычисления коэффициентов девиации и последующей компенсации магнитной девиации этим способом, ошибка определения курса уменьшилась с 3.8º до 0.6º. Те же самые результаты получились бы, если бы были взяты 5 первых члeнов в разложении бесконечного ряда Фурье. Тогда коэффициенты девиации рассчитывались бы по методу наименьших квадратов по формулам (2):

, , , , (2)

Поэтому можно сказать, что этот способ учитывает только 2 гармоники бесконечного ряда.

Цель предложенного способа - повышение точности определения курса.

Поставленная цель достигается следующим образом:

После определения девиационной ошибки на 8 точках путем интерполяции (например, линейной) получают девиационную ошибку на дополнительных промежуточных 16 точках. В итоге мы уже имеем 24 точки (через 15⁰).

Далее аппроксимируют эту ошибку по всем 24 точкам непрерывной зависимостью от курса гармоническим рядом Фурье 3-го порядка:

где ψ - истинный курс;

Δψ - ошибка курса;

A, B, C, D, E, F, G - коэффициенты аппроксимации, определяемые методом наименьших квадратов,

Вычисление коэффициентов аппроксимации A, B, C, D, E, F, G происходит по 24 точкам аналогично формулам 2, только берутся 7 первых члeнов разложения ряда.

Далее в рабочем режиме производится компенсация девиационной ошибки курса по следующей формуле:

Повышение точности достигается за счет того, что используется формула девиации, включающая 3-ю гармонику, и расчет коэффициентов девиации производится по гармоническому ряду Фурье методом наименьших квадратов. Это позволяет получить более высокую точность за счет того, что компенсируется 3-я гармоника магнитной девиации.

Получение ошибки на курсах через 15⁰ (необходимой для расчета 3-ей гармоники) осуществляется именно математическим способом путем интерполяции, а не физическим, т. к. операция разворота большого объекта (например, самолета или корабля) на углы через 15⁰требует больших энергетических и временных затрат.

После вычисления коэффициентов девиации и последующей компенсации магнитной девиации предлагаемым способом, ошибка определения курса по сравнению с предыдущим способом уменьшилась с 0.6⁰ до 0.3⁰. Использование более сложной интерполяции еще больше повышает точность определения курса. Так, после использования кубической интерполяции через каждые 4 соседние точки, после компенсации девиации точность определения курса составила 0.19º.

Список литературы

Д.А. Браславский, С.С. Логунов, Д.С. Пельпор Авиационные приборы Москва: «Машиностроение» 1964, с. 385-395
Г. Корн, Т. Корн. Справочник по математике для научных работников и инженеров. Издание IV. «Наука», Москва, 1977

ТИПОВЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ У ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ ЮНОШЕСКОГО И ПЕРВОГО ЗРЕЛОГО ВОЗРАСТА

Статья в формате PDF 130 KB...

18 04 2026 18:31:51

ФИЗИЧЕСКАЯ КУЛЬТУРА И СПОРТ В СВОБОДНОЕ ВРЕМЯ БУДУЩЕГО ИНЖЕНЕРА

Статья в формате PDF 261 KB...

17 04 2026 15:21:46

МЕХАНИЗМ ПОТЕРИ УСТОЙЧИВОСТИ “ЛЕГКОЙ” ПЕНОБЕТОННОЙ СМЕСИ

Статья в формате PDF 111 KB...

16 04 2026 5:53:34

ОДИН МЕТОД ПРОГНОЗИРОВАНИЯ УСПЕШНОЙ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СТУДЕТОВ В ТЕХНИЧЕСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ

Статья в формате PDF 107 KB...

15 04 2026 0:49:41

КОМПЬЮТЕРНАЯ ДИАГНОСТИКА МИКРОКЛИМАТА ПОМЕЩЕНИЙ

Статья в формате PDF 237 KB...

14 04 2026 10:11:27

К ВОПРОСУ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ РЕШЕНИЙ ЗАДАЧИ ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТРАЦИИ СИГНАЛОВ

Статья в формате PDF 101 KB...

13 04 2026 14:32:38

СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ЕСТЕСТВЕННОГО СТАЛЬНОГО ФЕРРИТНО – МАРТЕНСИТНОГО КОМПОЗИТА

Статья в формате PDF 132 KB...

12 04 2026 10:34:31

КОРРЕКЦИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЖЕЛУДКА У ЖИВОТНЫХ С ПРИМЕНЕНИЕМ ТРАНСКРАНИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИИ

Статья в формате PDF 123 KB...

11 04 2026 18:34:17

РОССИЙСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННОСТЬ И ОСОБЕННОСТИ ИСТОРИЧЕСКОЙ СУДЬБЫ РОССИИ

Статья в формате PDF 111 KB...

10 04 2026 23:18:38

БЕНЧМАРКИНГОВЫЙ МЕТОД ОЦЕНКИ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ СПЕЦИАЛИСТОВ

Статья в формате PDF 373 KB...

09 04 2026 17:54:16

ДЕТОКСИКАЦИЯ ПОЧВ БАЙКАЛЬСКОГО РЕГИОНА, ЗАГРЯЗНЕННЫХ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ

Статья в формате PDF 100 KB...

08 04 2026 8:18:53

МЕСТНЫЕ КОАГУЛОПАТИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПРИ БОЛЕЗНИ ПЕРТЕСА, ИХ РОЛЬ В ПАТОГЕНЕЗЕ

Статья в формате PDF 110 KB...

07 04 2026 7:16:38

ПРОФЕССИОНАЛЬНО-ПРИКЛАДНАЯ ФИЗИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА МУЗЫКАНТОВ (учебно-методическое пособие)

Статья в формате PDF 115 KB...

06 04 2026 6:24:11

ПЕСНЯ НА УРОКАХ ИНОСТРАННОГО ЯЗЫКА

Статья в формате PDF 123 KB...

05 04 2026 21:59:26

К ПРОБЛЕМЕ ПОСТРОЕНИЯ ОПЕРАТОРНЫХ УРАВНЕНИЙ ДВИЖЕНИЯ ДЛЯ 2D СИСТЕМ

Статья в формате PDF 113 KB...

04 04 2026 17:23:44

НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ МОРФОЛОГИИ БРЫЖЕЕЧНЫХ ЛИМФАТИЧЕСКИХ УЗЛОВ У ПОТОМСТВА ОТ ОБЛУЧЁННЫХ РОДИТЕЛЕЙ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ

Статья в формате PDF 315 KB...

03 04 2026 20:42:23

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ПРОТЕКЦИИ МОЗГА ОТ ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ ОПУХОЛЕЙ ИМПУЛЬСНО-ГИПОКСИЧЕСКИМИ АДАПТАЦИЯМИ

Установлен факт защитного влияния нового бионического режима импульсно-гипоксических адаптаций на восстановительные процессы коры мозга после удаления внутричерепных опухолей у нейрохирургических больных. Механизмом протекции мозга от рецидива злокачественных опухолей может быть согласование ритмов энергопродукции и энергопотрeбления в процессе формирования адаптации. ...