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陀螺地磁组合罗经

【技术开发单位】哈尔滨工程大学

【技术简介】地球自身固有的可作为方位基准的矢量,除了地球自转角速度矢量以外,还有地磁场强度。电控陀螺罗经是利用陀螺仪的两个基本特性即定轴性和进动性,结合地球自转矢量和重力矢量,借助控制设备和阻尼设备而制成的提供真北基准的一种指向仪器。磁通门罗经是通过测量地磁场强度矢量水平分量方向定向的设备。电控陀螺罗经启动时间较长,但指向稳定精度高。磁通门罗经简易而且可达相当高的精确度,启动时间快,但是易受外界环境干扰且自差校正复杂。本成果结合二者的优点,启动时间快,精度高,工作可靠,完全自主导航,与现有船用导航设备兼容性好,技术升级成本小,是新一代舰船的理想定向装置。

【技术特点】基于惯性导航原理的电控陀螺罗经,技术成熟,应用广泛,但存在启动时间较长(一个多小时),无法满足某些突发情况的快速性要求。舰船上普遍采用的永磁体罗盘的罗盘跟踪速度差,存在超调、摆动、阻尼液带动误差和迟滞现象;由于永磁体磁矩有限而且分辨力不高,缩小其直径时更严重,自身不能提供电气信号,也不便进行电气修正,而且难以实现小型化,结构复杂,承载能力差。另外,磁罗经的自差补偿工作也要花费大量的人力物力。目前,磁罗经一般作为电罗经的备份使用,但是二者没有互动,是相互孤立的。当电罗经发生故障时,需要人工读取磁罗经的航向值,使用不便。

本项目陀螺地磁组合罗经,综合陀螺罗经和磁罗经的优点,同时相互克服各自缺点。

【技术指标】

组合罗经航向误差不大于0.5°;

电罗经抗冲击能力和快速转向时的航向跟踪能力强,快速转向能力达到360/s ~ 400/s;

启动导航速度快,开电30秒内即可进入地磁导航状态,陀螺罗经自动匹配到磁航向,缩短陀螺罗经的启动时间;

利用陀螺罗经的高精度指向,自动实现磁通门罗经的自差校正功能,减少传统磁罗经的自差补偿工作量;

对外接口丰富,方便与雷达、自动识别系统、船舶黑匣子、自动舵等船舶设备接口;

【技术水平】国内领先

【可应用领域和范围】船舶导航

【专利状态】已取得专利1项

【技术状态】小批量生产阶段

【合作方式】合作开发

【投入需求】500万元

【转化周期】半年

【预期效益】本项目陀螺地磁组合罗经的研制成功和推广应用,不仅解决了工厂原来老型CLP-2型电控罗经器件陈旧无法购买,无计算机控制和数字通讯等问题,而且克服了原设备在船舶航行机动较大时的罗经倒台问题,解决了这一困扰工厂多年的老大难技术瓶颈,并且在国内首次实现了陀螺罗经与磁通门罗经的组合应用,提高了系统的可靠性,该产品装备部队后受到用户的好评。目前,国内尚无类似的组合产品。如果能够成功在民用船舶上推广应用,经济效益前景良好。

  【联系方式】高延滨  0451-82518609/13804526656