Инерциальная система ИС1-72

Московский государственный технический университет 
имени Н.Э. Баумана

А.В. Быковский, Л.М. Селиванова, Т.Н. Лаптева 

Инерциальная система ИС1-72

Методические указания к выполнению лабораторных работ 

УДК 629.7.054.07
ББК 39.57
 
Б95

ISBN 978-5-7038-4712-1

© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017
© Оформление. Издательство 

МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017

 
Быковский, А. В. 

Б95 
 
Инерциальная система ИС1-72 : методические указания к выполнению 

лабораторных работ / А. В. Быковский, Л. М. Селиванова, Т. Н. Лаптева. — 
Москва : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2017. — 30, [2] с. : ил.

ISBN 978-5-7038-4712-1

Даны сведения о конструкции, кинематической схеме, принципе действия и тех
нических характеристиках инерциальной системы ИС1-72. Рассмотрены принципы 
функционирования каналов стабилизации и управления курсовертикалью КВ-1П 
с интегральной коррекцией, входящей в состав ИС1-72. Приведены описание конструкции, принцип действия и технические характеристики гироскопа ГПИ-5 и датчика акселерометра ДА-2.

Для студентов 4- и 5-го курсов МГТУ им. Н.Э. Баумана, обучающихся по специаль
ности «Приборы и системы ориентации, стабилизации и навигации».

УДК 629.7.054.07
ББК 39.57

Издание доступно в электронном виде на портале ebooks.bmstu.ru 

по адресу: http://ebooks.bmstu.ru/catalog/177/book1676.html

Факультет «Информатика и системы управления»  

Кафедра «Приборы и системы ориентации, стабилизации и навигации»

Рекомендовано Редакционно-издательским советом 

МГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве учебно-методического пособия

Рецензент 

д-р техн. наук профессор К.А. Неусыпин

Предисловие

Инерциальные системы полуаналитического типа, используемые в авиации, 
предназначены для физического построения на борту летательного аппарата 
(ЛА) горизонтального опорного трехгранника. Эта задача решается с помощью 
курсовертикали КВ-1П с интегральной (шулеровской) коррекцией. Углы ориентации ЛА (тангаж и крен) измеряются датчиками углов, установленными по 
осям карданового подвеса КВ-1П. Стабилизация и управление курсовертикалью 
осуществляется по показаниям чувствительных элементов системы – гироскопов и акселерометров. В лабораторных работах рассмотрены конструкция и 
принципы функционирования курсовертикали КВ-1П, гироскопа ГПИ-5 и акселерометра ДА-2, режимы стабилизации и управления КВ-1П (интегральная 
коррекция), дан анализ погрешностей инерциальной системы ИС1-72 с аналоговым вычислителем.
Лабораторные работы по дисциплинам «Инерциальные навигационные 
системы», «Автоматическое управление летательными аппаратами» включены 
в программу курса «Расчет и синтез инерциальных навигационных систем».
Цель лабораторных работ — ознакомление с кинематической схемой, принципом работы и конструкцией курсовертикали КВ-1П и ее основных функциональных элементов; изучение особенностей функционирования курсовертикали КВ-1П в режимах стабилизации и управления; изучение конструкций 
гироскопа ГПИ-5 и акселерометра ДА-2; ознакомление с алгоритмом интегральной (шулеровской) коррекции; анализ погрешностей инерциальной системы полуаналитического типа с аналоговым вычислителем.
После выполнения лабораторных работ студенты смогут: обосновать принцип 
построения инерциальных систем полуаналитического типа с интегральной или 
радиальной коррекцией; объяснить особенности конструкции поплавкового 
интегрирующего гироскопа ГПИ-5 и поплавкового маятникового акселерометра ДА-2; проанализировать характер изменения погрешностей инерциальной 
системы; провести расчет погрешностей инерциальной системы и выработать 
требования к чувствительным элементам и алгоритму навигации.

Работа № 1. КУРСОВЕРТИКАЛЬ КВ-1П

Цель работы — ознакомление с конструкцией курсовертикали КВ-1П и 
входящих в ее состав гироскопов ГПИ-5 и акселерометров ДА-2.

1.1. Назначение курсовертикали КВ-1П

Курсовертикаль КВ-1П является центральным прибором самолетной инерциальной системы ИС1-72 и предназначена:

• для стабилизации совместно с блоком усилителей БУГ-15 и блоком коррекции БК-28 осей чувствительности трех датчиков акселерометров, расположенных на гиростабилизированной платформе (ГСП), по осям горизонтального 
опорного азимутально-свободного трехгранника о;

• для выдачи сигналов, пропорциональных углам гироскопического курса ψг , 
крена γ и тангажа ϑ, при неограниченных углах маневра объекта.

1.2. Кинематическая схема курсовертикали КВ-1П.  
Принцип действия

Кинематическая схема курсовертикали КВ-1П приведена на рис. 1.1. Курсовертикаль КВ-1П представляет собой пространственный гиростабилизатор с дополнительной креновой (следящей) рамой. На платформе курсовертикали КВ-1П, 
подвешенной с помощью трехрамного карданова подвеса в корпусе, установлены 
три двухстепенных поплавковых интегрирующих гироскопа (ПИГ) Г1 — ГЗ и три 
датчика акселерометров А1 — АЗ. Оси чувствительности гироскопов и акселерометров (при неотклоненном положении) ориентированы по осям правого горизонтального азимутально-свободного опорного трехгранника о. Вершина этого 
трехгранника совпадает с центром масс объекта, ось Zo, ориентирована по местной 
вертикали вверх (линия действия силы тяжести), а оси Xo, Yo, расположены в плоскости местного горизонта и не вращаются относительно инерциального пространства, т. е. составляющая абсолютной угловой скорости ГСП ωоz= 0.
При начальной ориентации ось гироплатформы Yo может занимать произвольное, но фиксированное положение в азимуте, которое определяется в 
процессе выставки ориентацией продольной оси корпуса навигационной 
системы. Это означает, что начальное значение угла гироскопического курса 
ψг(t0) = 0.

Ось подвеса платформы во внутренней раме крена вертикальна, ось подвеса дополнительной следящей рамы крена устанавливается параллельно продольной оси объекта.
Гироскопы Г1 — ГЗ являются чувствительными элементами трех каналов 
стабилизации курсовертикали КВ-1П. В соответствии с типом используемых 
гироскопов курсовертикаль КВ-1П является гиростабилизатором индикаторносилового типа. Принцип работы гироскопической стабилизации состоит в 
компенсации внешних возмущающих моментов, действующих на платформу, 
моментами стабилизирующих двигателей ДС1 — ДСЗ, установленных на осях