Принципы инерциальных измерений.
В настоящее время инерциальные измерения являются одним из основных источников информации о движении технических управляемых объектов. В живой природе инерциальные методы используются весьма широко, что обусловлено следующими их существенными достоинствами.
1. Инерциальные измерения являются наиболее информативными, так как позволяют не только определять силовые воздействия на движущийся объект, но и на основе этой информации вычислять величину и направление скорости движения и координаты местонахождения этого объекта в пространстве.
2. Чувствительные элементы инерциальных измерителей всегда движутся вместе с объектом и непрерывно моделируют динамику его движения. Их относительные перемещения незначительны и могут быть измерены в любой момент с достаточно высокой точностью.
3. Инерциальные методы измерения не зависят от внешних условий, в которых движется объект. Благодаря этому они осуществляются автономно и могут быть реализованы на объектах, движущихся в любых физических средах: по поверхности Земли, в воздушном, космическом или водном пространстве.
4. Инерциальные измерения не имеют ограничений по величинам измеряемых ускорений, вычисляемым скоростям и перемещениям.
Существенной особенностью инерциальных измерений является то, что необходимое для управления движением объекта ускорение не измеряется полностью, а только его активная составляющая, так как гравитационное ускорение на борту движущегося объекта измерять сложно. Это объясняется тем, что гравитационные силы действуют одновременно на все материальные частицы объекта.
Рис. 14. Обобщенная модель инерциальной системы.
Второй существенной особенностью инерциальных измерений является то, что они не воспринимают параметры равномерного и прямолинейного движения. Поэтому для инерциального счисления скорости и пройденного пути необходима информация о начальной скорости и местонахождении объекта.
Третья особенность инерциальных измерений заключается в том, что параметры движения являются векторными физическими величинами, а каждый отдельный инерциальный измеритель воспринимает только одну составляющую результирующего вектора активных сил. Для определения векторных величин необходимо иметь не менее трех измерителей с различной ориентацией осей чувствительности, а также опорную систему отсчета, относительно которой проводится измерение составляющих векторных величин.
Дата добавления: 2015-08-11; просмотров: 652;