PROCEDIMIENTO DE ALINEACION DE UNA CENTRAL INERCIAL DE CAPTADOR VIBRANTE AXISIMETRICO Y CENTRAL INERCIAL CORRESPONDIENTE.

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

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2007/001349.

Solicitante: SAGEM DEFENSE SECURITE.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: LE PONANT DE PARIS 27, RUE LEBLANC,75015 PARIS.

Inventor/es: CARON,JEAN-MICHEL.

Fecha de Publicación: .

Fecha Concesión Europea: 30 de Junio de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • G01C19/56P3

Clasificación PCT:

  • G01C19/56 SECCION G — FISICA.G01 METROLOGIA; ENSAYOS.G01C MEDIDA DE DISTANCIAS, NIVELES O RUMBOS; TOPOGRAFIA; NAVEGACION; INSTRUMENTOS GIROSCOPICOS; FOTOGRAMETRIA O VIDEOGRAMETRIA (medida del nivel de líquidos G01F;   radio navegación, determinación de la distancia o velocidad mediante la utilización de efectos de propagación, p. ej. efecto Doppler, tiempo de propagación, de ondas de radio, disposiciones análogas que utilicen otras ondas G01S). › G01C 19/00 Giróscopos; Dispositivos sensibles al giro con masas vibratorias; Dispositivos sensibles al giro sin masas móviles; Medida de velocidad angular usando efectos giroscópicos. › Dispositivos sensibles al giro con masas vibratorias, p. ej. sensores de velocidad vibratoria angular sobre la base de las fuerzas de Coriolis.
PROCEDIMIENTO DE ALINEACION DE UNA CENTRAL INERCIAL DE CAPTADOR VIBRANTE AXISIMETRICO Y CENTRAL INERCIAL CORRESPONDIENTE.

Fragmento de la descripción:

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.

Segundo plano de la invención

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:

• una fase preparatoria llamada de alineación permitiendo definir la orientación geográfica inicial de la central

• 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.

Objeto de la invención

Un objetivo de la invención es minimizar los efectos del error de deriva sobre las performances de navegación de la central inercial.

Resumen de la invención

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:

• minimizar los errores de alineación resultando del error de deriva del captador

• 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.

Breve descripción de los dibujos

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.

Descripción detallada 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...

 


Reivindicaciones:

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.

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.


 

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