Гравиметры GT-2A, GT-2A/1

Назначение

Гравиметр GT-2А, GT-2A/1 (далее - гравиметр) предназначен для измерения разности значений ускорения свободного падения, проводимого с подвижных объектов (носителей).

Описание

Принцип действия гравиметра основан на преобразовании чувствительным элементом разности значений ускорения свободного падения в электрическое напряжение.

Основу чувствительного элемента составляет пробная масса, подвешенная на плоских пружинах в поле постоянных магнитов. На пробной массе намотана измерительная обмотка, последовательно с которой включен прецизионный резистор. Положение пробной массы отслеживает оптический датчик положения, состоящий из свето- и фотодиодов. Сигнал с фотодиода через усилитель с передаточной функцией, обеспечивающей устойчивую обратную связь, поступает на измерительную обмотку.

Ток в измерительной обмотке, а, следовательно, и напряжение на прецизионном резисторе, является мерой проекции разности значений ускорения свободного падения на ось чувствительности. Напряжение на резисторе преобразуется в цифровой код и поступает в компьютер для дальнейшей обработки.

Измерения при помощи гравиметра осуществляются совместно с аппаратурой определения координат места по космической навигационной системе:

-    авиационное исполнение с двумя фазовыми приемоиндикаторами - один на борту носителя (регистрация параметров движения носителя в полете), второй на земле (регистрации данных для учета дифференциальный поправок в результаты бортового приемника))

-    морское исполнение - с кодовым приемоиндикатором.

Гравиметр состоит из прибора центрального ГИ-1 (ГИ-1/1), поворотного стола СНД-1 с амортизатором, прибора управления, контроля и индикации ПУИ-1 и прибора питания ЭП-5.

Базовым элементом центрального прибора является гравиметрический чувствительный элемент, установленный на платформе трехосной гировертикали с системой “шулеровской” интегральной коррекции. Использование GPS-информации о широте места и скорости объекта в интегральной коррекции обеспечивает невозмущаемость положения платформы при маневрировании носителя.

Прибор центральный ГИ-1 (ГИ-1/1) предназначен для выработки информации о пространственном положении носителя, управления работой систем гравиметра и выработки предварительной гравиметрической информации.

Прибор управления и индикации ПУИ-1 предназначен для приема информации из центрального прибора, обеспечения диалогового режима с оператором для ввода в гравиметр управляющих команд и данных и накопления данных гравиметрической съемки в виде файлов для постобработки.

Обмен информацией с центральным прибором осуществляется через последовательный COM- порт.

Прибор управления и индикации представляет собой промышленную ЭВМ со следующими характеристиками:

-Intel Atom 1,6 GHz CPU; 1 Gb RAM; 160 Gb HDD; последовательный коммуникационный порт RS232; USB-порт.

Лист № 2 Всего листов 8

Прибор питания ЭП-5 предназначен для питания аппаратуры гравиметра от сети переменного или постоянного тока.

Гравиметры выпускается в двух модификациях, отличающихся метрологическими характеристиками и предназначенные для размещения на разных типах носителей:

-    GT-2A - для размещения на авиационном носителе;

-    GT-2А/1 - для размещения на морском надводном носителе.

Результаты измерений гравиметром GT-2А/1 выводятся в реальном масштабе времени, а гравиметром GT-2A - после обработки и учета измерительной информации о текущих координатах носителя по данным навигационной системы.

Конструктивно гравиметр выполнен в виде трех отдельных устройств - прибора центрального ГИ-1 (ГИ-1/1), прибора управления и индикации ПУИ-1 и прибора питания ЭП-5, соединенных друг с другом при помощи электрических кабелей.

Внешний вид составных частей гравиметра представлен на рисунках 1 а, 1 б и 1 в.

ЩШ

п/юмдиро5&ш

Гравиметр поставляется вместе со встроенным и автономным программным обеспечением.

Встроенное ПО функционирует в приборе центральном ГИ-1 (ГИ-1/1), а внешнее - в приборе управления и индикации ПУИ-1.

Программное обеспечение центрального прибора выполняет:

-    запуск гравиметра;

-    прием информации с датчиков (акселерометров, гироскопов, датчиков угла и термодатчиков) и GPS;

-    управление гиростабилизатором;

-    выработку углов ориентации объекта;

-    выработку и хранение гравиметрической информации;

-    термостатирование;

-    контроль состояния гравиметра;

-    формирование массива выходных данных;

-    прием команд из ПУИ-1 и выдача данных в ПУИ-1;

-    автокалибровку.

Программное обеспечение ПУИ-1 выполняет:

-    прием информации из центрального прибора;

-    отображение на экране информации о техническом состоянии гравиметра и решаемых задачах;

-    обеспечение диалогового режима с оператором для ввода в гравиметр управляющих команд и данных;

-    накопление данных гравиметрической съемки в виде файлов для постобработки.

Всё программное обеспечение является метрологически значимым.

Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.

Таблица 1

Влияние программного обеспечения на метрологические характеристики учтено при нормировании метрологических характеристик.

Лист № 5 Всего листов 8

Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010.

Технические характеристики

Метрологические и технические характеристики гравиметра приведены в таблице 2.

Таблица 2

Лист № 6 Всего листов 8

-непрерывное использование данных от аппаратуры определения координат места по космической навигационной системе в не дифференциальном режиме и послеполетной обработки данных гравиметра и двух фазовых приемоиндикаторов (бортового и наземного).

**Значение регламентируется при следующих условиях измерений:

-интервал времени между опорными измерениями не более 60 суток;

-непрерывное использование данных от аппаратуры определения координат места по космической навигационной системе в не дифференциальном режиме.

Рабочие условия эксплуатации гравиметра

-    температура окружающей среды, °С    от +10 до +50

-    диапазон значений географической широты места

использования    от 75° S до 75° N

-амплитуда виброускорений прибора ГИ-1 (ГИ-1/1) в

диапазоне частот 5-35 Гц, g, не более    0,2 для модификации GT-2A:

-скорость движения носителя, км/ч, не более    350

-вертикальные возмущающие ускорения, м/с2, не более    10 -наклоны по осям крена и тангажа с периодом

не менее 10с, °, не более    5 для модификации GT-2A/1:

-скорость хода носителя, узлы, не более    15

-изменение скорости движения носителя, %, не более    30

-вертикальные возмущающие ускорения, м/с2, не более    2

-изменение курса и циркуляции носителя за 1 с, °, не более    10

-предельные углы килевой качки с периодом от 2 до 20 с    10

-предельные углы бортовой качки с периодом от 2 до 20 с    15

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на корпус прибора ГИ-1 гравиметра несмываемой краской и на титульные листы руководства по эксплуатации и паспорта типографским способом.

Комплектность

Комплектность средства измерений приведена в таблице 3.

Таблица 3

Поверка

осуществляется по документу МП 253-14-68 «Гравиметры GT-2A, GT-2A/1. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 27.03.2014 г.

Основные средства поверки: установка для передачи единицы методом наклона -рабочий эталон 2-го разряда по ГОСТ Р 8.715-2010. Пределы допускаемой абсолютной погрешности ±10 мкГал.

Сведения о методах измерений

Методика измерений содержится в документах: «Гравиметр GT-2A. Руководство по эксплуатации», «Гравиметр GT-2A/1. Руководство по эксплуатации».

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к гравиметрам GT-2A, GT-2A/1

1.    ГОСТ Р 8.715-2010 ГСИ. «Государственная поверочная схема для средств измерений ускорения свободного падения».

2.    Технические условия ЛОНХ.461529.002ТУ. «Гравиметры GT-2A, GT-2A/1. Технические условия».

Рекомендации к применению

Вне сферы государственного регулирования обеспечения единства измерений.

Всего листов 8