Точность выработки координат места

Автопрокладчиком

Одним из основных требований, предъявляемых к автопрокладчикам как к счетно-решающим приборам, является точность работы. Под точностью работы прибора обычно понимают степень приближения вырабатываемой им величины к истинному ее значению.

Мерой точности работы прибора служит погрешность. Погрешности автопрокладчика подразделяются на методические и инструментальные.

Методическая погрешность аналоговой САС (автопрокладчика) обусловлена математической моделью Земли, которая положена в основу алгоритма счисления. В качестве математической модели Земли принята сфера с постоянным радиусом  для . В действительности радиус Земли изменяется с широтой плавания, поэтому относительная (методическая) погрешность счисления δ (погрешность вычисления одной дуговой минуты меридиана) вычисляется по формуле:

,            (3.51)

где      

.

Инструментальные погрешности обусловлены конструктивными недостатками схем автопрокладчика (наличием мертвых ходов, зазоров, вредного трения и др.), отклонением параметров электрических элементов от их расчетных значений в процессе работы, колебаниями частоты и напряжения питающего тока. К этой же группе относятся погрешности, возникающие в процессе работы прибора, вызываемые силовыми и температурными деформациями, износом подвижных частей, обгоранием контактов, изменением параметров следящих систем и др. По характеру инструментальные погрешности подразделяются на систематические и случайные.

Систематические погрешности могут быть определены и учтены. Как правило, они устраняются при регулировке и настройке схемы автопрокладчика на заводе и при сдаче прибора на корабле. Но систематические погрешности могут появиться и вследствие расстройки приборов автопрокладчика в процессе его эксплуатации.

Случайные погрешности зависят от характера погрешностей элементов и узлов прибора. Для каждого типа автопрокладчика определяются допустимые пределы случайных погрешностей. При проектировании и регулировках схем автопрокладчиков случайные погрешности стремятся уменьшить.

При анализе погрешностей конкретного прибора первичные погрешности его могут быть измерены. Инструментальные погрешности прибора в этом случае являются систематическими, изменяющимися по определенному закону и могут быть учтены соответствующими поправками. Величина их и характер определяются при соответствующих измерениях (испытаниях) с погрешностью, зависящей от методики измерений и точности измерительного инструмента.

Среднеквадратическая погрешность вычисления автопрокладчиком координат места определяется следующим образом:

.

Погрешности счислимых широты  и долготы  определяются по формулам:

;

,

где ,  - среднеквадратические погрешности начальных координат, выраженных в милях;

 ,  - среднеквадратические погрешности разностей широт и долгот, выраженных в милях.

Для оценки точности работы обычно рассматривают предельные погрешности прибора. Допустимые предельные инструментальные погрешности автопрокладчика задаются в процентах от пройденного расстояния. Допустимые погрешности по широте и разности долгот в этом случае определяются исходя из того, что при точной установке начальных данных (по шкалам прибора) счислимое место с координатами, считанными со счетчиков прибора, должно находиться в пределах площади, ограниченной окружностью с центром в расчетной точке. Радиус этой окружности равен допустимой погрешности по пройденному расстоянию:

,

где  и - инструментальные погрешности приращения широт и разности долгот, выраженных в милях;

- допустимая предельная погрешность пройденного расстояния в милях.

 

 

Контрольные вопросы

1. Что такое САС?

2. Что такое географические широта и долгота места? Рисунок.

3.  Что такое разность широт и долгот? Рисунок.

4. Какие модели Земли используются в САС?

5. Какое назначение автопрокладчика?

6. Для чего требуется определение РШ и РД?

7. Почему РШ и РД представляют в виде расстояния?

8. Для чего в САС определяют V_N и V_E?

9. Логика и последовательность определения РШ и РД.

10. Структурно-функциональная схема аналоговой САС.

11. Погрешности САС и пути их уменьшения.

12. Приведите формулы вычисления величин РШ и РД и объясните смысл каждого из параметров.

13. Приведите формулы вычисления перемещения места корабля относительно центра карты с учетом масштаба карты и объясните смысл каждого из параметров.

Литература

1. Бек Ю. Ф. «Навигационные приборы и системы».-М.: Воениздат, 1982.

2. Недзельский И. И., Пашковский Ю. С., Смирнов В. В. Борьба за живучесть типовых следящих систем морских средств навигации. -ВМИ, 2010.

3. Воробьев В. И., Недзельский И. И., Шелякин М. Ю. Изучение основ устройства и использования навигационных комплексов типа «Симфония» с применением универсального специализированного тренажера «Солярис-УТТХ». -ВМИ, 2009.

4. Воробьев В. И., Недзельский И. И., Шелякин М. Ю.Методика управления учебным процессом при изучении основ устройства и использования навигационных комплексов с применением универсального специализированного тренажера «Солярис-УТТХ». -ВМИ, 2009.

5. Гитис Э. И., Пискунов Е.А. Аналого-цифровые преобразователи: Учеб. Пособие для вузов. – М.: Энергоиздат, 1981. – 360 с.

6. Горлатов Д. С., Парамонов А.Б. Подготовка и использование автопрокладчиков АП-4 и АП-5. -СПб.: ВВМУ, 1995.

7. Ерофеев А. А. Теория автоматического управления: Учебник для вузов.2-е изд., перераб. и доп.-СПб: Политехника, 2005. – 302 с.: ил.

8. Недзельский И.И. Курс лекций по учебной дисциплине «Информационные управляющие технологии». Раздел 1. «Аналоговые системы автоматического регулирования морских средств навигации». ВМИ ВУНЦ ВМФ «ВМА», 2015.

9. Недзельский И.И. Пашкоский Ю.С., Смирнов В.В. Борьба за живучесть типовых следящих систем морских средств навигации. Учебный фонд СПБ ВМИ, 2010 г.

10. Лаврентьев А. В. и др. Основы автоматики и комплексирования морских средств навигации, ч.1. СПб.: ВМИ, 1999

11. Лаврентьев А. В. и др. Морские средства навигации надводных кораблей, ч. 1. Технические средства кораблевождения. МО РФ ВМИ, СПб, 2007.

12. Телятник С. Г. Курс лекций по дисциплине «Системы управления и элементы автоматики корабельных комплексов». -ВМИ, 2008.

13.  НК «Сигма». Техническое описание электроэлементов, КФ1.185.037 ТО1, 1962.

14.  НК «Сигма». Альбом фотоснимков электроэлементов. КФ1.185.037 АФ, 1962.

15.  Правила штурманской службы» №30 (ПШС-30). -СПб.: ГУНиО МО РФ, 1997.

16.  Правила штурманской службы №38 (ПШС-38). -СПб.: ГУНиО МО РФ, 1994.

17.  Правила штурманской службы №41 (ПШС-41). -Л.: ГУ МО СССР, 1967.

18.  Эксплуатационно-техническая документация автопрокладчиков АП-4 и АП-5.

19.  НК «Симфония». Эксплуатационно-техническая документация.

20.  НК «Симфония-3.1». Эксплуатационно-техническая документация.

21.  НК «Симфония-3.2». Эксплуатационно-техническая документация.

22.  НК «Чардаш». Эксплуатационно-техническая документация.

23.  Международные требования по оснащению электронно-картографическими системами кораблей и судов, требования к ЭКНИС регистра по оснащению морских судов. Пути совершенствования электронных картографических систем для нужд ВМФ/Доклад ОАО «Государственный научно-исследовательский навигационно-гидрографический институт МО РФ», -СПб, 2012.

24.  ЭНИС «Маркер». Эксплуатационно-техническая документация.

25.  ЭКНИС «Аляска-Ч». Эксплуатационно-техническая документация.

26.  ЭКНИС «Сегмент». Эксплуатационно-техническая документация.

27.  СЦВМ «Карат». Эксплуатационно-техническая документация.

28.  СЦВМ «Багет-83В». Эксплуатационно-техническая документация.

29.  Солярис-УТТХ. Эксплуатационно-техническая документация тренажера. 

30.  ЦВК «Струна-3.1». КОП.

                                                                                              

 

Содержание

Введение … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …	3
Р а з д е л 1. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О СИСТЕМАХ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ … … … … … … … … … … … … … … … … …	5
1.1. Краткие сведения о системах автоматического управления и регулирования… … … … … … … …...	5
1.1.1. Основные термины и определения теории автоматического управления… … … … … … … … … … … … …	6
1.1.2. Классификация систем автоматики … … … … … … …	8
1.1.3. Виды и принципы регулирования … … … … … … …..	12
1.1.4. Функциональная схема САР по отклонению … … … …	16
Контрольные вопросы … … … … … … … … … … … … … …..	17
1.2. Основы построения САР … … … … … … … … … …..	17
1.2.1. Линейное звено и его характеристики… … …... … …..	17
1.2.2. Типовые звенья САР … … … … … … … … … … …...	21
1.2.3. Структурные схемы САР … … … … … … … … … ….	28
Контрольные вопросы … … … … … … … … … … … … ….	31
1.3. Понятие о качестве САР … … … … … … … … … …..	31
1.3.1. Режимы работы САР… … … … … … … … … … … …	31
1.3.2 Показатели качества переходного режима работы САР	33
1.3.3. Показатели точности регулирования САР … … ……...	37
Контрольные вопросы … … … … … … … … … … … ….....	41
Р а з д е л 2. ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМ АВТОМАТИКИ … … … …...	42
2.1. Назначение и классификация элементов систем автоматики… … … … … … … … …... … … … … … …	42
2.1.1. Назначение и классификация элементов систем автоматики. … … … … … … … … … … … … … …... …..	42
2.1.2. Понятие о счетно-решающих устройствах… … … ….	45
2.1.3.Требования, предъявляемые к элементам автоматики...	49
Контрольные вопросы … … … … … … … …  … … … … …	55
2.2. Механические элементы систем автоматики… … …	55
2.2.1. Общая характеристика механических элементов автоматики … … … … … … … … … … … … … … … ….	55
2.2.2. Механические дифференциалы … … … … … … … ….	57
Контрольные вопросы … … … … … … … … … … … … …	66
2.3. Электромеханические элементы систем автоматики – электродвигатели, тахогенераторы и сельсины … …	67
2.3.1.Физические основы работы электромеханических элементов автоматики … … … … … … … … … … … …...	67
2.3.2. Электродвигатели и тахогенераторы … … … … … … … ….	67
2.3.3. Сельсины… … … … … … … … … … … … … … ….....	77
Контрольные вопросы… … … … … … … … … … … … …	80
2.4. Электромеханические элементы систем автоматики - вращающиеся трансформаторы (ВТ)  … … … … …	81
2.4.1. Общая характеристика и классификация ВТ… … … …	81
2.4.2. Работа ВТ в режиме СКВТ … … … … … … … … …...	83
2.4.3. Работа ВТ в режиме линейного вращающегося трансформатора … … … … … … … … … … … … … … …	86
2.4.4. Масштабный вращающийся трансформатор (MВT) ….	90
2.4.5. Симметрирование ВТ … … … … … … … … … … …..	91
Контрольные вопросы … … … … … … … … … … … … …	97
Р а з д е л 3. ПРИМЕНЕНИЕ СИСТЕМ АВТОМАТИКИ В МОРСКИХ СРЕДСТВАХ НАВИГАЦИИ … … … … … … …	98
3.1. Математические операции, выполняемые в морских средствах навигации с применением элементов автоматики … … … … … … … … … … … … … … …...	98
3.1.1. Преобразование величин. Механический и электрический масштабы … … … … … … … … … … … … …..	98
3.1.2. Алгебраическое суммирование … … … … … … … …	100
3.1.3. Умножение с помощью схем на ВТ … … … … … … …	104
3.1.4. Тригонометрические преобразования с использованием ВТ … … … … … … … … … … … … … … … …... …	106
3.1.5. Дифференцирование и интегрирование с использованием ВТ … … … … … … … … … … … … … … … …	111
Контрольные вопросы… … … … … … … … … … … … …..	117
3.2. Следящие передачи и следящие системы … … … …	117
3.2.1. Назначение следящих систем и следящих передач … …	117
3.2.2. Самосинхронизирующиеся синхронные передачи на сельсинах … … … … … … … … … … … … … … …	120
3.2.3. Принцип построения и работа одноотсчетной ССС на вращающихся трансформаторах … … … … … …... …	125
3.2.4. Особенности построения и принцип действия двухотсчетной ССС … … … … … … … … … … … …	130
3.2.5. Основы построения решающей следящей системы (РСС) … … … … … … … … … … … … … … … … …	136
3.2.6. Основы построения интегрирующей следящей системы (ИСС) … … … … … … … … … … … … … … … … …	139
Контрольные вопросы … … … … … … … … … … … … …	141
3.3. Аналоговые системы автоматического счисления САС	141
3.3.1. Основные навигационные параметры … … … … …...	141
3.3.2. Основы алгоритма счисления и прокладки в системах автоматического счисления … … … … … … … … …..	145
3.3.3. Точность выработки координат места автопрокладчиком … … … … … … … … … … … … … … … … ….	150
Контрольные вопросы … … … … … … … … … … … … …	151
Л и т е р а т у р а… … … … … … … … … … … … …… … … … …..	152

 

 

⇐ Предыдущая11121314151617181920

Поделиться: