Vertikální kurz

Okruh - zařízení, které dodává údaje o úhlech mezi geografickým souřadným systémem (HCS) a přidruženým souřadným systémem (CCS), jehož počáteční bod se shoduje s počátečním bodem HCS a osy si zpravidla odpovídají - Y - podélná osa, Z - svislá, X - k nim kolmá boční osa vozidla, na kterém je vertikální dráha instalována. Ve vysokých zeměpisných šířkách se místo geografického používá polovolný souřadnicový systém v azimutu . Technicky je kurzová vertikála nejčastěji realizována jako vertikální gyro a kurzový senzor , který je zpravidla také založen na gyroskopu a někdy je korigován např. údaji z přijímače satelitního polohovacího a navigačního systému .

Měření úhlů rotace a matice směrových kosinů

Matematicky lze triedr v GCS převést na triedry spojeného souřadnicového systému třemi po sobě jdoucími rotacemi.

Na ose Z podle úhlu - úhel kurzu ( stáčení , stáčení). Trasa se tradičně počítá po směru hodinových ručiček, podle obecných pravidel proti směru hodinových ručiček. $\Phi _{z}=-H$ ${\displaystyle \Phi _{z))$
Na ose X - úhel sklonu (pitch). $\Phi _{x}=\vartheta$
Na ose Y na úhel - úhel natočení ( role ). $\Phi _{y}=\gamma$

V maticové formě se přechod mezi geografickým a přidruženým souřadnicovým systémem provádí podle vzorce

{\begin{bmatrix}X_{b}\\Y_{b}\\Z_{b}\end{bmatrix}}={\begin{bmatrix}C_{11}&C_{12}&C_{13} \\C_{21}&C_{22}&C_{23}\\C_{31}&C_{32}&C_{33}\\\end{bmatrix)){\begin{bmatrix}X_{g}\\Y_{ g}\\Z_{g}\end{bmatrix}}.

V tomto případě koeficienty matice nabývají hodnot

C_{11}=\cos \Phi _{y}\cos \Phi _{z}-\sin \Phi _{x}\sin \Phi _{y}\sin \Phi _{z},

C_{12}=\cos \Phi _{y}\sin \Phi _{z}+\sin \Phi _{x}\sin \Phi _{y}\cos \Phi _{z},

C_{13}=-\cos \Phi _{x}\sin \Phi _{y},

C_{21}=-\cos \Phi _{x}\sin \Phi _{y},

C_{22}=-\cos \Phi _{z}\sin \Phi _{x},

C_{23}=\sin \Phi _{x},

C_{31}=\sin \Phi _{y}\cos \Phi _{z}+\sin \Phi _{x}\cos \Phi _{y}\sin \Phi _{z},

C_{32}=\sin \Phi _{y}\sin \Phi _{x}-\sin \Phi _{x}\cos \Phi _{y}\cos \Phi _{z},

C_{33}=\cos \Phi _{x}\cos \Phi _{y}.

Vnitřní uspořádání kurzu-vertikála

V souladu s tím musí mít vertikální kurz tři gyroskopy , které měří rotace systému podél těchto tří úhlů. Ve skutečnosti však vertikála kurzu může měřit úhly mezi přidruženým a tzv. „platformním“ souřadnicovým systémem, který se shoduje s HCS na začátku vertikály kurzu, ale neotáčí se s ním vzhledem k inerciální souřadnici. systému , proto je pro opravu nutné sdělit hlavičce vertikálu informaci o aktuální zeměpisné šířce , délce a výšce vozidla, na kterém je přístroj instalován. Pomocí těchto informací je možné provést adekvátní transformaci z "platformního" souřadnicového systému na GCS.

Výkon

V případě redundance se používají vícekanálové systémy, které fungují současně a paralelně a vydávají signály spotřebitelům. Příkladem je tříkanálová (třikrát redundantní) sada kurzových vertikál typu "Rumb-1 (A, B)", která je instalována na některých domácích těžkých letadlech. Na lehčích letounech je instalován systém IKV-1, který technicky představuje jeden kanál systému Rumb-1.

Výstavní systém

Zarovnání systému je přiřazení správné počáteční orientace zařízení v geografickém souřadnicovém systému, a to buď otáčením platformy nebo algoritmicky. Výstava probíhá ve dvou etapách – nivelace a výstava v azimutu. Nivelace se provádí nejčastěji pomocí akcelerometrů (interních nebo externích). Při specifikaci přesné zeměpisné šířky lze nivelaci provést pouze pomocí gyroskopů , které měří rotaci Země. Při exponování vertikály pomocí akcelerometrů je naopak možné určit zeměpisnou šířku pomocí gyroskopů . Expozice v azimutu se provádí pomocí gyroskopů .

Expozice komplexu Rumb-1A trvá 20 minut – to je minimální čas potřebný k přípravě letadla k odletu.