БИНС базасындағыдай бағытты басқарудың 2 жүйесі

БИНС базасындағыдай бағытты басқарудың 2 жүйесі

Кез-келген инерциялық жүйенің, соның ішінде платформасыз жүйе көмегімен ғарыштық құрылғыны басқару екі процестің өзара әрекеттесуі ретінде қарастырылуы мүмкін: навигациялық мәселе шешімі және тұрақтандыру мәселесі шешімі [1, 4]. Бірінші мәселе ұшатын құрылғының қажетті траекториясын анықтау және нақты траекториясын есептеуден тұрады, екіншісі – дәлдігі берілген қажетті бағытты ұстап тұру үшін құрылғыны басқару [9]. ------------ Инерция дененің кеңістікте жылдамдығының өзгеруін тіркеуге қажетті аспаптарды жасауға мүмкіндік беретін әмбебап фактор болып табылады. Мұндай аспаптар акселерометр немесе үдеу датчиктері деп аталады. Акселерометр өз осіндегі ғарыштық құрылғы орнатылған нүктедегі үдеу сезімталдығының кескінін өлшейді. Акселерометрге тек ғарыштық құрылғы арқылы  берілетін күштер ғана әсер етеді [1, 2]. Егер құрылғының үдетілген қозғалысын анықтайтын жалпы күштің құраушыларының бірі тартылыспен шартталса, онда оған сәйкес үдеу құраушысы акселерометрмен өлшенбейді. Тартылыс күштері аспапқа да, құрылғыға да бірдей әсер етеді, сондықтан басқа күштер болмағанда акселерометр көмегімен табылмайды [1, 3]. -------- Сонымен, тартылыс өрісінде ғарыштық құрылғы қозғалғанда акселерометрмен өлшенетін үдеу шынайы мәннен ерекшеленеді, сондықтан жуықтама үдеу деп аталады. Жуықтама үдеуді өлшеу навигациялық теңдеуді интегралдау көмегімен тартылыс орталығына қатысты ғарыштық құрылғының ақиқат күйін анықтауға мүмкіндік береді [1, 10]:--------------

мұнда  R — тартылыс орталығына қатысты құрылғының көлем орталығының күй векторы; ак — құрылғы көлемі орталығының жуықтама үдеу векторы;  U — тартылыс өрісінің вектор-потенциалы. -------- басқару үшін ак векторының үш ортогоналдық құраушысын білу қажет, яғни ғарыштық құрылғының көлемі орталығына орнатылған үш өзара перпендикуляр сезімталдық осьтері бар үш датчик болуы керек. Бұл сезімталдық осьтері R векторы берілген координата осьтерімен бағытталуы керек. Акселерометрдің сезімталдық осьтерінің триэдрін әрі қарай өлшенетін жүйе осьтері [1, 10], ал R векторы берілген осьтерді инерциялық координаталық базис деп атаймыз, яғни абсолюттік үдеу есептелетін базис. Ғарыштық құрылғының инерция осьтері (немесе пішін осьтері) инерциялық базиспен сәйкеспейді, соған қатысты ғарыштық құрылғының көлем орталығының жылдамдық векторы бағыты мен шабуыл бұрышына қатысты айналады. Соған сәйкес жуықтама үдеуді өлшеу көмегімен басқару немесе инерциялық басқару үшін өлшенетін жүйе осьтерін құрылғы қозғалысына тәуелсіз инерциялық координаталық базиспен қиыстыру немесе әр уақыт сәтінде өлшенетін жүйе мен инерциялық базис осьтерінің өзара орналасуын білу керек. Соңғы жағдайда жуықтама үдеу векторының құраушылары мен өлшеу жүйесінің осьтері инерциялық координаталық базис осіне қайта кескінделуі керек [11].----

жоғарыда көрсетілген инециялық басқарудың екінші  нұсқасы үшін ең тиімдісі оның осьтерін құрылғы пішіні осьтерімен қиыстыру болып табылады [1, 3, 5, 11]. ---------- Сонымен, инерциялық басқарудың техникалық орындалу әдісі екі нұсқада болуы мүмкін. Біріншісі – құрылғымен бірге айналмайтын және инерциялық базиске қатысты өз күйін сақтайтын құралдар жасау, өлшеу жүйесі үшін тірек болып қызмет етеді [1]. Екінші нұсқа – өлшенетін жүйе мен инерциялық базис осьтері арасындағы бұрышты анықтайтын параметрлерді ұші кезінде есептеу мен осы базис осінде үдеу компоненттерін жобалауды қамтамасыз етеді [1]. -------- -Бірінші нұсқа инерциялық базисті ғарыштық құрылғы бүйірінде физикалық үлгілейтін аспаптардың – гирлітұрақтандырылған платформалардың пайда болуына әкелді, екіншісі платформалық емес жүйелердің құрылуына әкелді.  ---- платформалық жүйелердің дамуына сәйкес кейбір қолданылу облыстарында және әрі қарай дамуына шектеулер қойылды. Үлкен жүктемелерге және ұшатын құрылғының айналу бұрышына сезімталдық сияқты кемшіліктері байқала бастады [12].