Курсовертика́ль (англ. Attitude and heading reference system, AHRS) — прилад, що поставляє дані про кути між географічною системою координат (ГСК) і зв'язаною системою координат, початкова точка якої збігається з початковою точкою ГСК, а осі відповідають, як правило - Y - поздовжній осі, Z - вертикальній, X - перпендикулярній їм бічній осі транспортного засобу, на якому встановлена курсовертикаль. У високих широтах замість географічної використовується напіввільна в азимуті система координат. Технічно курсовертикаль найчастіше реалізується як гіровертикаль і датчик курсу, зроблений, як правило, також на основі гіроскопа, і іноді коригований, наприклад показаннями приймача GPS.
Вимірювання кутів повороту і матриці напрямних косинусів
Математично трихгранник в геометричній системі координат можна перенести в трихгранники зв'язаної системи координат за допомогою трьох послідовних поворотів.
- По осі Z на кут — кут курсу. Курс ззвичай відраховують за годинниковою стрілкою — за загальними правилами — проти.
- По осі X на кут — кут тангажу.
- По осі Y на кут — кут крену.
В матричній формі перехід між географічною та зв'язною системою координат здійснюється за формулою
При цьому коефіцієнти матриці набувають значень
Внутрішня будова курсовертикалі
Курсовертикаль повинна мати три гіроскопа, що вимірюють повороти системи по трьох кутах. На ділі, однак, курсовертикаль може вимірювати кути між зв'язаною і так званою «платформною» системою координат, яка збігається з ГСК на початку роботи курсовертикалі, проте не здійснює разом з нею обертання щодо інерціальної системи координат, тому для корекції необхідно повідомляти курсовертикалі відомості про поточну широту, довготу і висоту транспортного засобу, на якому встановлений прилад. Використовуючи цю інформацію, можна провести адекватне перетворення з «платформної» системи координат в ГСК.
Виставка системи
Виставкою системи є задання вірної початкової орієнтації приладу в географічній системі координат або поворотом платформи, або алгоритмічно. Виставка проходить у два етапи — горизонтування та виставка в азимут. Горизонтування здійснюється найчастіше за допомогою акселерометрів (внутрішніх або зовнішніх). При вказівці точної широти горизонтування можна навести і використовуючи тільки гіроскопи, вимірюючи обертання Землі. При виставці вертикалі за допомогою аселерометрів можливо навпаки, визначити за допомогою гіроскопів широту. Виставка в азимут здійснюється за допомогою гіроскопів.
Примітки
Див. також
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Kursovertika l angl Attitude and heading reference system AHRS prilad sho postavlyaye dani pro kuti mizh geografichnoyu sistemoyu koordinat GSK i zv yazanoyu sistemoyu koordinat pochatkova tochka yakoyi zbigayetsya z pochatkovoyu tochkoyu GSK a osi vidpovidayut yak pravilo Y pozdovzhnij osi Z vertikalnij X perpendikulyarnij yim bichnij osi transportnogo zasobu na yakomu vstanovlena kursovertikal U visokih shirotah zamist geografichnoyi vikoristovuyetsya napivvilna v azimuti sistema koordinat Tehnichno kursovertikal najchastishe realizuyetsya yak girovertikal i datchik kursu zroblenij yak pravilo takozh na osnovi giroskopa i inodi korigovanij napriklad pokazannyami prijmacha GPS Aviagorizont Attitude indicator climbing Vimiryuvannya kutiv povorotu i matrici napryamnih kosinusivMatematichno trihgrannik v geometrichnij sistemi koordinat mozhna perenesti v trihgranniki zv yazanoyi sistemi koordinat za dopomogoyu troh poslidovnih povorotiv Po osi Z na kut Fz H displaystyle Phi z H kut kursu Kurs zzvichaj vidrahovuyut za godinnikovoyu strilkoyu Fz displaystyle Phi z za zagalnimi pravilami proti Po osi X na kut Fx ϑ displaystyle Phi x vartheta kut tangazhu Po osi Y na kut Fy g displaystyle Phi y gamma kut krenu V matrichnij formi perehid mizh geografichnoyu ta zv yaznoyu sistemoyu koordinat zdijsnyuyetsya za formuloyu XbYbZb C11C12C13C21C22C23C31C32C33 XgYgZg displaystyle begin bmatrix X b Y b Z b end bmatrix begin bmatrix C 11 amp C 12 amp C 13 C 21 amp C 22 amp C 23 C 31 amp C 32 amp C 33 end bmatrix begin bmatrix X g Y g Z g end bmatrix Pri comu koeficiyenti matrici nabuvayut znachen C11 cos Fy cos Fz sin Fx sin Fy sin Fz displaystyle C 11 cos Phi y cos Phi z sin Phi x sin Phi y sin Phi z C12 cos Fy sin Fz sin Fx sin Fy cos Fz displaystyle C 12 cos Phi y sin Phi z sin Phi x sin Phi y cos Phi z C13 cos Fx sin Fy displaystyle C 13 cos Phi x sin Phi y C21 cos Fx sin Fy displaystyle C 21 cos Phi x sin Phi y C22 cos Fz sin Fx displaystyle C 22 cos Phi z sin Phi x C23 sin Fx displaystyle C 23 sin Phi x C31 sin Fy cos Fz sin Fx cos Fy sin Fz displaystyle C 31 sin Phi y cos Phi z sin Phi x cos Phi y sin Phi z C32 sin Fy sin Fx sin Fx cos Fy cos Fz displaystyle C 32 sin Phi y sin Phi x sin Phi x cos Phi y cos Phi z C33 cos Fx cos Fy displaystyle C 33 cos Phi x cos Phi y Vnutrishnya budova kursovertikaliKursovertikal povinna mati tri giroskopa sho vimiryuyut povoroti sistemi po troh kutah Na dili odnak kursovertikal mozhe vimiryuvati kuti mizh zv yazanoyu i tak zvanoyu platformnoyu sistemoyu koordinat yaka zbigayetsya z GSK na pochatku roboti kursovertikali prote ne zdijsnyuye razom z neyu obertannya shodo inercialnoyi sistemi koordinat tomu dlya korekciyi neobhidno povidomlyati kursovertikali vidomosti pro potochnu shirotu dovgotu i visotu transportnogo zasobu na yakomu vstanovlenij prilad Vikoristovuyuchi cyu informaciyu mozhna provesti adekvatne peretvorennya z platformnoyi sistemi koordinat v GSK Vistavka sistemiVistavkoyu sistemi ye zadannya virnoyi pochatkovoyi oriyentaciyi priladu v geografichnij sistemi koordinat abo povorotom platformi abo algoritmichno Vistavka prohodit u dva etapi gorizontuvannya ta vistavka v azimut Gorizontuvannya zdijsnyuyetsya najchastishe za dopomogoyu akselerometriv vnutrishnih abo zovnishnih Pri vkazivci tochnoyi shiroti gorizontuvannya mozhna navesti i vikoristovuyuchi tilki giroskopi vimiryuyuchi obertannya Zemli Pri vistavci vertikali za dopomogoyu aselerometriv mozhlivo navpaki viznachiti za dopomogoyu giroskopiv shirotu Vistavka v azimut zdijsnyuyetsya za dopomogoyu giroskopiv PrimitkiDiv takozhCya stattya ye zagotovkoyu Vi mozhete dopomogti proyektu dorobivshi yiyi Ce povidomlennya varto zaminiti tochnishim