电控陀螺罗经极区稳定性能研究

发布时间：2025-02-09 14:06

　　 为了提高电控陀螺罗经在极区的稳定性能,依据经过速纬补偿后的罗经力矩方程解析主轴运动方程,建立主轴运动模型,仿真研究极区启动罗经时纬度变化、运动状态与罗经稳定位置、阻尼周期、稳定时间等性能指标的关系。仿真结果表明:静基座条件下启动罗经,当罗经处于欠阻尼状态时,纬度升高,稳定位置不变,阻尼周期延长,稳定时间处于延长趋势,但并不必然延长,在一定的纬度区间,稳定时间反而显著缩短,最大缩短时间可达37. 5%;当罗经处于临界阻尼和过阻尼状态,纬度升高,稳定时间显著延长,纬度88°以上,稳定位置开始偏离真北。动基座条件下启动罗经,当罗经处于欠阻尼状态时,运动状态不影响稳定位置,向东运动或向南运动,稳定时间缩短,向东运动速度为30 kn时,稳定时间缩短约2. 5%。以上结果表明,在极区使用电控陀螺罗经,应使罗经工作于欠阻尼状态,并选择合适的纬度区间启动罗经,向东或向南运动也有助于提高罗经稳定性能。

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【部分图文】：

图1 不同纬度时方位角随时间变化曲线

(2)当φ=84.3°，ω02-β2≈0时，罗经处于临界阻尼工作状态，方位角随时间变化关系如式(8)所示。此时方位角幅值随时间衰减，但不具有周期特性。经过了速纬补偿，稳定位置依然保持在(0°，0°)。(3)当φ>84.3°，ω02-β2<0时，罗经处于过阻尼工作状态，方位角随时间....

图2 不同东向航速下方位角随时间变化曲线

设定舰船向东航行速度为正，向西航行速度为负。初始条件为:θ=0°，α=5°，φ=70°。图2为东向速度分别为-30kn,0kn,30kn时，方位角随时间变化曲线，仿真持续时间为86400s。表2为罗经稳定性能随东向速度变化结果。从图2和表2所列结果来看，航行状态下启动罗经....

图3 不同北向航速下方位角随时间变化曲线

电控陀螺罗经至今仍然是为舰船提供航向信息的主要导航设备。由于地球自转角速度北向分量随纬度升高而减小，导致罗经敏感北向分量越来越困难，罗经指北能力减弱，在极区高纬度环境下，表现尤为显著。为了提高电控陀螺罗经在极区的使用性能，根据电控陀螺罗经的力矩方程，解算得到了经过速纬补偿后的主轴....

本文编号：4032348