- •Лабораторная работа №2. Калибровка трехосного блока акселерометров
- •2.1.Теоретические сведения
- •2.1.1.Модель выходных сигналов трехосного блока акселерометров
- •2.1.2.Калибровка трехосного блока акселерометров
- •2.1.3.Использование результатов калибровки акселерометров в алгоритмах систем ориентации и навигации
- •2.1.4.Определение углов наклона объекта по сигналам акселерометров
- •2.2.Последовательность выполнения работы
- •Проведение измерений для калибровки акселерометров.
- •OpticalDividingHead_ггггммддччмм.Txt,
- •Проведение измерений для проверки точности калибровки.
- •Accuracy_ ггггммддччмм.Txt
- •Accuracy_ ггггммддччмм.Txt
- •Обработка измерений.
- •2.3.Содержание отчета
- •2.4.Контрольные вопросы
Проведение измерений для проверки точности калибровки.
Проверить точность курсовертикали в определении угла тангажа.
Установить курсовертикаль (рис.2.2) на площадку ОДГ, сориентировав осью X вдоль оси вращения вала (в направлении от ОДГ).
Выбрать в меню программы Pointer пункт “Accuracy”. В результате откроется окно рис.2.6.
Рис.2.6. Окно программы Pointer для проверки точности курсовертикали
В выпадающем списке в верхнем левом углу (рис.2.6) выбрать “Pitch” (тангаж).
Кликнуть кнопку “Devices” (рис.2.6). В результате откроется окно рис.2.5, в котором в поле “Port Name” надо в выпадающем списке выбрать номер COM-порта, к которому подключена курсовертикаль.
Просканировать указанный порт, кликнув на кнопку “Scan”. В поле “Device name” вместо надписи “No Name”должно появиться название курсовертикали.
Кликнуть кнопку “OK” для завершения установок программы.
С помощью рукоятки ОДГ установить курсовертикаль в первое положение (0), указанное в окне программы рис.2.6.
Выполнить измерение, нажав кнопку “Accumulate Data” в окне программы.
Повторить п.2.8 – п.2.9, задавая угол тангажа курсовертикали, указанный преподавателем в соответствии с рис.2.6. Каждый раз для набора данных нажимать кнопку “Accumulate Data”.
Закончить проверку точности курсовертикали по тангажу в программе Pointer, закрыв окно рис.2.6.
Осредненные выходные данные курсовертикали, в том числе сигналы акселерометров, в каждом из положений автоматически записываются в текстовый файл вида
Accuracy_ ггггммддччмм.Txt
где ГГГГ, ММ, ДД – год, месяц, день проведения теста; ЧЧ, ММ – время в часах и минутах. Структура этого файла представлена в табл.2.4.
Таблица 2.4. Структура текстового файла Accuracy_ ГГГГММДДЧЧММ.txt, создаваемого программой Pointer
Серийный № курсовертикали |
|
|
Углы ориентации, вычисленные в курсовертикали, град. |
Углы ориентации, вычисленные по акселерометрам и магнитометрам, град. |
Выходные сигналы 3-х ДУС, Ui |
Выходные сигналы 3-х акселерометров |
|||||||
Курс |
Тангаж |
Крен |
Курс |
Тангаж |
Крен |
Uaxi |
Uayi |
Uazi |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 - 12 |
13 |
14 |
15 |
|
PW09 |
0 |
0 |
248.45 |
0.03 |
-0.06 |
248.45 |
0.03 |
-0.05 |
-529.51 |
-1090.8 |
-77.56 |
12845.4 |
|
PW09 |
1 |
0 |
293.70 |
30.02 |
-0.07 |
293.71 |
30.02 |
-0.07 |
-535.00 |
-1061.0 |
-6659.7 |
11165.4 |
|
PW09 |
2 |
0 |
320.54 |
60.00 |
-0.11 |
320.54 |
60.01 |
-0.118 |
-545.28 |
-848.85 |
-11510.1 |
6424.02 |
Примечания:
В табл.2.4 показана структура первых 15 колонок файла. Всего файл содержит 24 колонки.
Выходные сигналы ДУС (колонки 10 – 12) и акселерометров (колонки 13 – 15) записываются в файл в кодах АЦП, получаемых после преобразования аналоговых сигналов в цифровые.
В колонках 54 – 15 табл.2.4 приведены типичные значения выходных сигналов.
В данной работе для вычисления углов ориентации по сигналам акселерометров нужны данные только колонок 13 – 15 (выделены в табл.2.4 желтым цветом). Углы тангажа и крена, вычисленные в курсовертикали (колонки 5, 6, выделенные голубым цветом), нужны для сравнения.
Записать в табл.2.5 результаты измерения выходных сигналов акселерометров Uax , Uay , Uaz для каждого положения курсовертикали. Данные взять из файла, созданного программой Pointer (см. табл.2.4) . В эту же таблицу записать значения угла тангажа, вычисленные курсовертикалью (колонка 5 табл.2.4).
Таблица 2.5. Результаты измерений при проверке точности курсовертикали по тангажу
Заданный угол тангажа, градусы |
Угол тангажа по курсовертикали, градусы |
Выходные сигналы акселерометров, коды АЦП |
Калиброванные сигналы акселерометров, м/с2 |
Рассчитанный угол тангажа, градусы |
||||
Uaxi |
Uayi |
Uazi |
ax |
ay |
az |
|||
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
Проверить точность курсовертикали в определении угла крена.
Установить курсовертикаль на площадку ОДГ, сориентировав осью Y вдоль оси вращения вала (в направлении от ОДГ).
Выбрать в меню программы Pointer пункт “Accuracy”. В результате откроется окно рис.2.6.
В выпадающем списке в верхнем левом углу (рис.2.6) выбрать “Roll” (крен).
Кликнуть кнопку “Devices” (рис.2.6). В результате откроется окно рис.2.5, в котором в поле “Port Name” надо в выпадающем списке выбрать номер COM-порта, к которому подключена курсовертикаль.
Просканировать указанный порт, кликнув на кнопку “Scan”. В поле “Device name” вместо надписи “No Name”должно появиться название курсовертикали.
Кликнуть кнопку “OK” для завершения установок программы.
С помощью рукоятки ОДГ установить курсовертикаль в первое положение (0), указанное в окне программы рис.2.6.
Выполнить измерение, нажав кнопку “Accumulate Data” в окне программы.
Повторить п.2.19 – п.2.20, задавая угол крена курсовертикали, указанный преподавателем в соответствии с рис.2.6. Каждый раз для набора данных нажимать кнопку “Accumulate Data”.
Закончить проверку точности курсовертикали по крену в программе Pointer, закрыв окно рис.2.6.
Осредненные выходные данные курсовертикали, в том числе сигналы акселерометров, в каждом из положений автоматически записываются в текстовый файл вида