Список литературы

dongu-vestnik04.ru

Вестник Донецкого университета. Серия 04. Технические науки

Vestnik of Donetsk University. Series 04. Technical Sciences

2663-4228

515

10.5281/zenodo.19201919

Articles

Статьи

Research Article

IMPROVING THE ACCURACY OF LAND-BASED INSTRUMENTS BASED ON A DYNAMICALLY ADJUSTED GYROSCOPE

ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРИЕНТАЦИИ НАЗЕМНОГО ПРИБОРА НА ОСНОВЕ ДИНАМИЧЕСКИ НАСТРАИВАЕМОГО ГИРОСКОПА

https://orcid.org/0009-0001-4592-5328

Naumov

Maksim Aleksandrovich

Наумов

Максим Александрович

maksim-naumov-99@bk.ru 1

https://orcid.org/0000-0002-0289-3047

Volueva

Olga Sergeevna

Волуева

Ольга Сергеевна

voluevaos@gmail.com 2

ГБУ «Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по автоматизации горных машин «Автоматгормаш имени В.А. Антипова», ФГБОУ ВО «Донецкий национальный технический университет» Research and Design Institute for Mining Machine Automation named after V.A. Antipov, Donetsk National Technical University

ФГБОУ ВО «Донецкий национальный технический университет» Donetsk National Technical University

NO1 (27.0)

№1 (27.0)

151 164 15 07 2026

2026

Вестник Донецкого университета. Серия 04. Технические науки

Vestnik of Donetsk University. Series 04. Technical Sciences

Эта статья распространяется на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)

This article is distributed under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY-NC 4.0)

https://dongu-vestnik04.ru/index.php/vestnik04/article/view/515

The article presents methods and results of experimental evaluation of the accuracy of determining the spatial orientation of a ground-based measuring device based on a dynamically tuned gyroscope and accelerometers. Algorithms for calculating the Euler–Krylov orientation angles, including the azimuth angle and tilt angles, are considered. The main sources of errors related to the phase shift of the angular velocity sensor, encoder readout delays, and the noise component of the output signal are analyzed. A method for compensating the phase error based on rotating the platform in opposite directions and averaging the results is proposed. The effectiveness of the proposed approach and the increase in the accuracy of orientation determination have been experimentally confirmed.

В статье представлены методы и результаты экспериментальной оценки точности определения пространственной ориентации наземного измерительного прибора на основе динамически настраиваемого гироскопа и акселерометров. Рассмотрены алгоритмы вычисления углов ориентации Эйлера–Крылова, включая азимутальный угол и углы наклона. Выполнен анализ основных источников погрешностей, связанных с фазовым сдвигом датчика угловой скорости, задержками считывания энкодера и шумовой составляющей выходного сигнала. Предложен метод компенсации фазовой погрешности, основанный на вращении платформы в противоположных направлениях и усреднении результатов. Экспериментально подтверждена эффективность предложенного подхода и повышение точности определения ориентации.

gyroscope, angular velocity sensor, accelerometer, orientation, azimuth, Euler–Krylov angles, measuring platform, measurement error; navigation systems

гироскоп, датчик угловой скорости, акселерометр, ориентация, азимут, углы Эйлера–Крылова, измерительная платформа, погрешность измерений, навигационные системы

[Полный текст статьи отсутствует в исходных данных. Необходимо добавить текст из PDF или другого источника.]

Список литературы

1. Тан, С. Специализированное устройство контрольно-измерительного стенда для аттестации прецизионных гироприборов / С. Тан, В. П. Подчезерцев // Вестник Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана. Серия Приборостроение. – 2016. – № 6(111). – С. 15-30.

2. Подчезерцев, В. П. Компоненты модели погрешностей динамически настраиваемого гироскопа / В. П. Подчезерцев, С. Тан, Ц. Цинь // Авиакосмическое приборостроение. – 2015. – № 1. – С. 8-18.

3. Матвеев, В. А. Гироскопические стабилизаторы на динамически настраеваемых вибрационных гироскопах : учебное пособие по курсу "Теория гироскопов и гиростабилизаторов" / В. А. Матвеев, В. П. Подчезерцев, В. В. Фатеев ; В. А. Матвеев, В. П. Подчезерцев, В. В. Фатеев ; Моск. гос. техн. ун-т им. Н.Э. Баумана. – Москва: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. – 103 с.

4. Подчезерцев, В. П. Повышение динамической точности гироскопа с внутренним упругим карданным подвесом в режиме датчика угловой скорости / В. П. Подчезерцев, Д. З. Нгуен // Вестник Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана. Серия Приборостроение. – 2021. – № 4(137). – С. 188-207. – DOI 10.18698/0236-3933-2021-4-188-207.

5. Подчезерцев, В. П. Моделирование калибровки динамически настраиваемых гироскопов на одноосном гиростабилизаторе / В. П. Подчезерцев, Ц. Цинь // Инженерный журнал: наука и инновации. – 2017. – № 10(70). – С. 8. – DOI 10.18698/2308-6033-2017-10-1682.

6. Климашов, Б. М. Радиолокационный измеритель малых высот для посадки летательных аппаратов / Б. М. Климашов // Авиакосмическое приборостроение. – 2010. – № 11. – С. 27-32.

7. Лесных, И. В. Импульсный лазерный дальномер сверхвысокой точности / И. В. Лесных // Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка. – 2004. – № 3. – С. 127-130.

8. Михляев, С. В. Погрешности измерения лазерного триангуляционного дальномера при зондировании наклонной зеркальной поверхности / С. В. Михляев // Датчики и системы. – 2007. – № 4. – С. 11-14.

9. Наумов, М. А. Методы и результаты экспериментальной оценки точности ориентации наземного прибора с использованием динамически настраиваемого гироскопа / М. А. Наумов, О. С. Волуева // Вестник Донецкого национального университета. Серия Г: Технические науки. – 2025. – № 4. – С. 66-80. – DOI 10.5281/zenodo.18229754. – EDN CDWOXG.

10. Урядов, Д. А. Разработка устройств поддержания угловой скорости повышенной точности / Д. А. Урядов, В. В. Скотников // Модели, системы, сети в экономике, технике, природе и обществе. – 2015. – № 3(15). – С. 159-165.

11. Седышев, В. В. Управление угловым движением одноосного испытательного стенда гироскопических систем / В. В. Седышев, П. Е. Белочкин // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника. – 2014. – Т. 14, № 4. – С. 42-50.

12. Солодовников, В. В. Теория автоматического управления техническими системами / В. В. Солодовников, В. Н. Плотников, А. В. Яковлев. – Москва: Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)", 1993. – 492 с. – ISBN 5-7038-0331-4.

REFERENCES LIST

1. Tan, S. Spetsializirovannoe ustroistvo kontrolno-izmeritelnogo stenda dlia attestatsii pretsizionnykh giropriborov / S. Tan, V. P. Podchezertsev // Vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta im. N.E. Baumana. Seriia Priborostroenie. – 2016. – № 6(111). – S. 15-30.

2. Podchezertsev, V. P. Komponenty modeli pogreshnostei dinamicheski nastraivaemogo giroskopa / V. P. Podchezertsev, S. Tan, Ts. Tsin // Aviakosmicheskoe priborostroenie. – 2015. – № 1. – S. 8-18.

3. Matveev, V. A. Giroskopicheskie stabilizatory na dinamicheski nastraevaemykh vibratsionnykh giroskopakh : uchebnoe posobie po kursu Teoriia giroskopov i girostabilizatorov / V. A. Matveev, V. P. Podchezertsev, V. V. Fateev ; V. A. Matveev, V. P. Podchezertsev, V. V. Fateev ; Mosk. gos. tekhn. un-t im. N.E. Baumana. – Moskva: Izd-vo MGTU im. N.E. Baumana, 2005. – 103 s.

4. Podchezertsev, V. P. Povyshenie dinamicheskoi tochnosti giroskopa s vnutrennim uprugim kardannym podvesom v rezhime datchika uglovoi skorosti / V. P. Podchezertsev, D. Z. Nguen // Vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta im. N.E. Baumana. Seriia Priborostroenie. – 2021. – № 4(137). – S. 188-207. – DOI 10.18698/0236-3933-2021-4-188-207.

5. Podchezertsev, V. P. Modelirovanie kalibrovki dinamicheski nastraivaemykh giroskopov na odnoosnom girostabilizatore / V. P. Podchezertsev, Ts. Tsin // Inzhenernyi zhurnal: nauka i innovatsii. – 2017. – № 10(70). – S. 8. – DOI 10.18698/2308-6033-2017-10-1682.

6. Klimashov, B. M. Radiolokatsionnyi izmeritel malykh vysot dlia posadki letatelnykh apparatov / B. M. Klimashov // Aviakosmicheskoe priborostroenie. – 2010. – № 11. – S. 27-32.

7. Lesnykh, I. V. Impulsnyi lazernyi dalnomer sverkhvysokoi tochnosti / I. V. Lesnykh // Izvestiia vysshikh uchebnykh zavedenii. Geodeziia i aerofotosieemka. – 2004. – № 3. – S. 127-130.

8. Mikhliaev, S. V. Pogreshnosti izmereniia lazernogo trianguliatsionnogo dalnomera pri zondirovanii naklonnoi zerkalnoi poverkhnosti / S. V. Mikhliaev // Datchiki i sistemy. – 2007. – № 4. – S. 11-14.

9. Naumov, M. A. Metody i rezultaty eksperimentalnoi otsenki tochnosti orientatsii nazemnogo pribora s ispolzovaniem dinamicheski nastraivaemogo giroskopa / M. A. Naumov, O. S. Volueva // Vestnik Donetskogo natsionalnogo universiteta. Seriia G: Tekhnicheskie nauki. – 2025. – № 4. – S. 66-80. – DOI 10.5281/zenodo.18229754. – EDN CDWOXG.

10. Uriadov, D. A. Razrabotka ustroistv podderzhaniia uglovoi skorosti povyshennoi tochnosti / D. A. Uriadov, V. V. Skotnikov // Modeli, sistemy, seti v ekonomike, tekhnike, prirode i obshchestve. – 2015. – № 3(15). – S. 159-165.

11. Sedyshev, V. V. Upravlenie uglovym dvizheniem odnoosnogo ispytatelnogo stenda giroskopicheskikh sistem / V. V. Sedyshev, P. E. Belochkin // Vestnik Iuzhno-Uralskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriia: Kompiuternye tekhnologii, upravlenie, radioelektronika. – 2014. – T. 14, № 4. – S. 42-50.

12. Solodovnikov, V. V. Teoriia avtomaticheskogo upravleniia tekhnicheskimi sistemami / V. V. Solodovnikov, V. N. Plotnikov, A. V. Iakovlev. – Moskva: Moskovskii gosudarstvennyi tekhnicheskii universitet imeni N.E. Baumana (natsionalnyi issledovatelskii universitet), 1993. – 492 s. – ISBN 5-7038-0331-4.