ES2346593T3 - Procedimiento de alineacion de una central inercial de captador vibrante axisimetrico y central inercial correspondiente. - Google Patents
Procedimiento de alineacion de una central inercial de captador vibrante axisimetrico y central inercial correspondiente.Info
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Abstract
Procedimiento de alineación de una central inercial de captador vibrante axisimétrico generando una vibración caracterizado porque comprende la etapa de establecer la vibración en una posición para la cual el captador presenta una variación de error de deriva que está minimizada con relación a una variación del error de deriva para otras posiciones de la vibración.
Description
Procedimiento de alineación de una central
inercial de captador vibrante axisimétrico y central inercial
correspondiente.
La presente invención se refiere a un
procedimiento de alineación de una central inercial de captador
vibrante axisimétrico, y una central inercial correspondiente
comprendiendo un captador vibrante axisimétrico.
Se sabe que para determinar la orientación de
un portador, en particular para asegurar la navegación de un avión,
es habitual utilizar una central inercial comprendiendo unos
captadores vibrantes axisimétricos tales como captadores vibrantes
de campana hemisférica o "quapason".
Se sabe igualmente que un captador vibrante
axisimétrico está adaptado para funcionar en modo giroscópico o en
modo girométrico. En el modo giroscópico la vibración está mantenida
pero su posición está dejada libre; cuando la orientación del
portador evoluciona, la posición de la vibración con relación a la
base es representativa del ángulo del cual el portador ha
girado.
En el modo girométrico, la vibración está
mantenida y su posición con relación a su envase está mantenida fija
por el envío de un mando electrónico apropiado; el valor de este
mando es entonces representativo de la velocidad de rotación del
portador en el espacio inercial.
EP-A-1.445.580 y
EP-A- 0.810.418 describen tales centrales inerciales
de captador vibrante axisimétrico.
En la práctica, los captadores vibrantes
axisimétricos están utilizados para la navegación según el modo
giroscópico que permite beneficiar de un factor de escala
(coeficiente de Bryan) de excelente calidad.
Una navegación se descompone en dos fases
principales:
\bullet una fase preparatoria llamada de
alineación permitiendo definir la orientación geográfica inicial de
la central
\bullet la navegación propiamente dicha
durante la cual la orientación geográfica inicial sirve de
referencia para el cálculo de la orientación geográfica instantánea
y de la posición del portador.
La calidad de la navegación obtenida, y en
particular la precisión del cálculo del rumbo, es directamente
ligada al error de deriva de los giroscopios que equipan la central
de navegación.
Los giroscopios vibrantes axisimétricos
utilizados en modo giroscópico presentan la particularidad de tener
un error de deriva que es función de la posición de la vibración con
relación a la base del captador. Este error de deriva es
evidentemente modelizada y compensada pero esta compensación no es
perfecta. Subsiste por consiguiente un error de deriva función de
la posición. Durante la utilización de tales giroscopios en unas
centrales de navegación, este error de deriva constituye una de las
causas de error de la central.
Además el error de deriva varía igualmente en
función de la temperatura y en función del tiempo.
La invención está fundada sobre dos
comprobaciones:
1. el error de deriva de los giroscopios durante
la fase de alineación tiene una influencia particularmente
importante sobre la performance de navegación;
2. durante la fase de alineación, el portador no
cambia de orientación.
Cuando se arranca una central, la posición
inicial de la vibración es a priori cualquiera y puede
evolucionar de un arranque a otro; el error de deriva asociada a la
posición de la vibración es por consiguiente variable y viene a
perturbar la calidad de la alineación.
Un objetivo de la invención es minimizar los
efectos del error de deriva sobre las performances de navegación de
la central inercial.
Con vistas a la realización de este objetivo, se
propone según la invención, un procedimiento de alineación de una
central inercial de captador vibrante axisimétrico generando una
vibración, comprendiendo el procedimiento la etapa de establecer la
vibración en una posición para la cual el captador presenta una
variación de error de deriva que está minimizada con relación a una
variación del error de deriva para otras posiciones de la
vibración.
Este procedimiento permite:
\bullet minimizar los errores de alineación
resultando del error de deriva del captador
\bullet mejorar la repetibilidad del error de
deriva de una alineación a otra, lo que permite observarlo y por
consiguiente compensarlo puesto que la posición de la vibración
queda la misma.
Según una puesta en práctica ventajosa del
procedimiento según la invención, la selección de la posición de
vibración accionada durante la fase de alineación se efectúa
teniendo en cuenta esencialmente las variaciones del error de deriva
en función de la temperatura.
Según un modo de puesta en práctica preferido de
la invención, la selección de la posición de vibración para la fase
de alineación se efectúa teniendo en cuenta primero las variaciones
del error de deriva en función de la temperatura luego las
variaciones del error de deriva en función del tiempo.
Según otro aspecto de la invención, ésta se
refiere a una central inercial que comprende un captador vibrante
axisimétrico, unos medios para excitar el captador para generar una
vibración, y unos medios para establecer la vibración en una
posición para la cual una variación de error de deriva está
minimizada con relación a una variación del error de deriva para
otras posiciones de la vibración.
Otras características y ventajas de la invención
aparecerán a la lectura de la descripción que sigue de un modo de
puesta en práctica particular no limitativo de la invención haciendo
referencia a las figuras adjuntas entre las cuales:
- la figura 1 es una vista en sección axial
esquemática según la línea I-I de la figura 2 de un
captador vibrante de campana hemisférica,
- la figura 2 es una vista en sección según la
línea II-II de la figura 1 con un esquema por
bloques ilustrando un ejemplo de puesta en práctica del
procedimiento de la invención.
Haciendo referencia a las figuras, el captador
vibrante de campana hemisférica ilustrada comprende de manera
conocida una campana de sílice 1 montada sobre una base 2 igualmente
de sílice, estando la campana rodeada de una caja estanca 3 que
permite poner el captador bajo vacío.
Igualmente de manera conocida, la superficie
interna de la campana 1 está metalizada así como su borde inferior
y éste se extiende enfrente de dos pares de electrodos de mando 4 y
de dos pares de electrodos de detección 5 convenientemente unidos a
una unidad de mando y de detección 6 para generar una vibración 11
ilustrada por un trazo de puntos y rayas en la figura 2 y cuya
posición puede ser dirigida por unidad de mando 6.
De manera también conocida, la unidad de mando y
de detección 6 está conectada a un órgano de cálculo 7 de la
orientación del captador a partir de las señales de detección
recibidas de la unidad de mando y de detección.
Según la invención la fase de alineación se
ejecuta excitando el captador con una señal de mando posicionando la
vibración obtenida según una posición seleccionada memorizada en un
órgano de memorización 9.
En el ejemplo ilustrado, la posición
seleccionada para la puesta en práctica de la fase de alineación
está determinada durante una fase de calibrado 10 que está con
preferencia realizada en taller y que comprende las etapas
siguientes: estando el captador mantenido inmóvil, está excitado con
una señal de mando 13 según diferentes posiciones sucesivas de la
vibración simbolizadas sobre la figura 2 por una línea en trazos de
puntos y rayas 11 y dobles flechas en trazo espeso 12. Para cada
posición de la vibración, se efectúa una medida 14 de las
variaciones del error de deriva en función de la temperatura
llevando sucesivamente el captador a temperaturas diferentes unas
de otras manteniendo a la vez constante el mando de posicionado de
la vibración. Las diferentes medidas de la posición real obtenida
están memorizadas y después se efectúa una comparación entre las
variaciones del error de deriva para efectuar una selección 15 de la
posición dando las variaciones mínimas en función de la
temperatura.
En el caso en que las variaciones del error de
deriva en función de la temperatura son las mismas para varias
posiciones de la vibración, se prevé según un modo de puesta en
práctica preferida de la invención efectuar para cada posición de
la vibración una nueva medida a temperatura constante y a instantes
diferentes unos de otros a fin de determinar las variaciones del
error de deriva en función del tiempo y de seleccionar una posición
dando variaciones mínimas del error de deriva. La posición
finalmente retenida está memorizada en el órgano de memorización de
posición 9 con vistas a utilizarse durante cada fase de alineación.
Durante cada fase de alineación la vibración está establecida
directamente en la posición memorizada.
Con preferencia igualmente, el error de deriva,
incluido sus variaciones, está modelizado en función de la
temperatura y en función del tiempo y la modelización está
memorizada en el órgano de memorización 9 para transmitirla a la
unidad de mando y de detección 6 para efectuar una corrección de las
medidas determinadas durante la fase de alineación.
Evidentemente, la invención no se limita al modo
de puesta en práctica descrito y se pueden aportar variantes de
realización sin salir del marco de la invención tal como definido
por las reivindicaciones.
En particular, aunque en el modo de puesto en
práctica preferido se haya previsto efectuar una selección en
prioridad sobre las variaciones del error de deriva en función de la
temperatura que es generalmente el parámetro el más sensible, es
posible prever una selección de posición directamente según las
variaciones del error de deriva en función del tiempo o al
contrario limitar la selección a una posición para la cual las
variaciones son mínimas en función de la temperatura.
Aunque la invención haya sido en particular
descrita en relación con un captador vibrante de campana
hemisférica, la invención se aplica a cualquier captador vibrante
axisimétrico utilizado en modo giroscópico, en particular un
quapason.
Aunque la invención haya sido descrita con una
fase de calibrado previo, la posición de la vibración para la fase
de alineación puede elegirse al inicio de manera aleatoria luego
modificada después de un número de navegaciones permitiendo
efectuar una análisis estadística del error de deriva para
diferentes posiciones en las cuales la vibración está establecida
durante fases de alineación sucesivas, y comparar los resultados
obtenidos para retener finalmente la posición óptima durante la fase
de alineación.
Claims (8)
1. Procedimiento de alineación de una central
inercial de captador vibrante axisimétrico generando una vibración
caracterizado porque comprende la etapa de establecer la
vibración en una posición para la cual el captador presenta una
variación de error de deriva que está minimizada con relación a una
variación del error de deriva para otras posiciones de la
vibración.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque comprende una fase de calibrado (10) que
tiene las etapas de excitar el captador para dirigir la vibración
según unas posiciones sucesivas (13) diferentes unas de otras y a
temperaturas diferentes unas de otras, medir para cada posición de
la vibración unas variaciones (14) del error de deriva en función de
las temperaturas y seleccionar (15) una posición para la cual las
variaciones del error de deriva son mínimas.
3. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque comprende una fase de calibrado (10) que
tiene las etapas de excitar el captador para dirigir la vibración
según unas posiciones sucesivas (13) diferentes unas de otras a una
temperatura constante, medir para cada posición unas variaciones
(14) del error de deriva en unos instantes diferentes unos de
otros, y seleccionar (15) una posición para la cual las variaciones
del error de deriva son mínimas.
4. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque comprende una fase de calibrado (10) que
tiene las etapas de excitar el captador para dirigir la vibración
según unas posiciones sucesivas (13) diferentes unas de otras y a
temperaturas diferentes unas de otras, medir para cada posición de
la vibración unas variaciones del error de deriva en función de las
temperaturas, seleccionar unas posiciones para las cuales las
variaciones (14) del error de deriva son mínimas, medir para las
posiciones retenidas unas variaciones (14) del error de deriva a
instantes diferentes unos de otros, y seleccionar una posición para
la cual las variaciones del error de deriva en función de los
instantes son mínimas.
5. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque comprende una fase de calibrado
comprendiendo las etapas de modelizar los errores de deriva y
determinar una corrección del error de
deriva.
deriva.
6. Central inercial comprendiendo un captador
vibrante axisimétrico, unos medios (6) para excitar el captador para
generar una vibración, caracterizada porque comprende unos
medios (8) para establecer la vibración en una posición para la cual
el captador presenta una variación de error de deriva que está
minimizada con relación a una variación del error de deriva para
otras posiciones de la vibración.
7. Central inercial según la reivindicación 6,
caracterizada porque comprende un órgano de memorización (9)
de la posición para la cual el captador presenta un error de deriva
teniendo variaciones mínimas.
8. Central inercial según la reivindicación 7,
caracterizada porque comprende unos medios de memorización
(9) de una modelización del error de deriva y unos medios (6) para
realizar una corrección del error de deriva.
Applications Claiming Priority (2)
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