Howa süýümi optiki inertial nawigasiýa çözgüdi

Precokary takyk nawigasiýa ulgamy, uçar nawigasiýa gözegçiliginiň we ýarag ulgamynyň takyk hüjüminiň esasy enjamydyr.Esasy shemalary platforma shemalaryny we gaýyş shemalaryny öz içine alýar. Gaýyş inertial tehnologiýasynyň we optiki gyro ösmegi bilen, berkitme ýokary ygtybarlylygy, ýeňil we kiçi göwrümi, az energiýa sarp etmegi we arzan bahasy bilen howa giňişliginde giňden ulanyldy.^[1-4]. Häzirki wagtda howa arkaly gaýyş nawigasiýa ulgamy lazer gyro gaýyş nawigasiýa ulgamynyň we süýümli optiki gyro gaýyş nawigasiýa ulgamynyň utgaşmasydyr. Şolaryň arasynda Northrop Grumman LN-100G, Honeywell-iň H-764G lazer gyro berkitme nawigasiýa ulgamy we Northrop Grumman LN-251 süýümli Amerikanyň söweş uçar flotunda optiki gyro gaýyş nawigasiýa ulgamy giňden ulanyldy^[1].Nortrop Grumman kompaniýasy ýokary takyk süýümli optiki gyro möhüm nyşany bolan dikuçar üçin LN-251 nawigasiýa ulgamyny döretdi we uçar nawigasiýasyna uýgunlaşmak üçin LN-260 döretdi. LN-260 ABŞ howa güýçleri tarapyndan ABŞ üçin saýlandy F-16 köpmilletli söweş flotunyň awiasiýa enjamlaşdyrylyşy ýokary dinamiki gurşawda 2.43ft / s (RMS) gündogar tarapdaky tizlik ýalňyşlygy. Şonuň üçin optiki gaýyş inertial nawigasiýa ulgamy nawigasiýa we ýol görkezijisi taýdan uçaryň iş talaplaryny doly kanagatlandyryp biler.^[1].

Lazer gyro gaýyş nawigasiýa ulgamy bilen deňeşdirilende, süýümli optiki gyro gaýyş nawigasiýa ulgamynyň aşakdaky artykmaçlyklary bar: 1) mehaniki jitter gerek däl, ulgam gurluşyny we titremäni azaltmak dizaýnynyň çylşyrymlylygyny ýeňilleşdirýär, agramyny we güýji sarp edýär we gowulaşdyrýar nawigasiýa ulgamynyň ygtybarlylygy; 2) Süýümli optiki gyronyň takyk spektri taktiki derejäni strategiki derejä çenli öz içine alýar we degişli nawigasiýa ulgamy, uzak aralyk üçin garaýyş ulgamyndan nawigasiýa ulgamyna çenli hemme zady öz içine alýan degişli nawigasiýa ulgamynyň spektrini hem döredip biler. çydamlylyk uçary; 3) Süýümli optiki gyroskopyň göwrümi süýüm halkasynyň ululygyna gönüden-göni baglydyr.Inçe diametrli süýümiň kämillik bilen ulanylmagy bilen birmeňzeş takyklykdaky süýümli optiki gyroskopyň göwrümi kiçelýär we ýagtylygyň we miniatýurizasiýanyň ösmegi gutulgysyz tendensiýa.

Umumy dizaýn shemasy

Howadan süýümli optiki gyro gaýyş nawigasiýa ulgamy ulgamyň ýylylyk bölünişigini we fotoelektrik bölünişini doly göz öňünde tutýar we “üç boşluk” shemasyny kabul edýär^[6,7], şol sanda IMU boşlugy, elektron boşlugy we ikinji derejeli güýç boşlugy.IMU boşlugy IMU korpusynyň gurluşyndan, optiki süýümi duýýan halkadan we kwars çeýe akselerometrden (kwars goşmaça metr); elektron boşlugy gyro fotoelektrik gutusyndan, metr öwrüliş tagtasyndan, nawigasiýa kompýuterinden we interfeýs tagtasyndan we arassaçylyk gollanmasyndan durýar. tagta; Ikinji güýç boşlugy gaplanan ikinji derejeli güýç modulyny, EMI süzgüçini, zarýad beriji kondensatory öz içine alýar. Giro fotoelektrik gutusy we IMU boşlugynda optiki süýüm halkasy bilelikde gyro komponentini, kwars çeýe akselerometrini we metr öwrüliş plastinkasyny öz içine alýar. bilelikde akselerometr komponentini emele getirýär^[8].

Umumy shema, fotoelektrik bölekleriniň bölünmegini we her bir komponentiň modully dizaýnyny, umumy ýylylygyň ýaýramagyny we kesiş päsgelçiliginiň öňüni almak üçin optiki ulgamyň we zynjyr ulgamynyň aýratyn dizaýnyny nygtaýar. Düzediş we gurnama tehnologiýasyny gowulandyrmak üçin önüm, birikdirijiler elektron kameradaky zynjyr tagtalaryny birikdirmek üçin ulanylýar we IMU kamerasyndaky optiki süýüm halkasy we akselerometr degişlilikde çözülýär.IMU döredilenden soň, tutuş ýygnak amala aşyrylýar.

 Elektron boşlukdaky zynjyr tagtasy, ýokardan aşaklygyna gyro fotoelektrik gutusy, şol sanda gyro ýagtylyk çeşmesi, detektor we öň çykaryş zynjyry; Stol öwrüliş tagtasy esasan akselerometr tok signalynyň sanly signala öwrülmegini tamamlaýar; Nawigasiýa çözgüdi we interfeýs zynjyry interfeýs tagtasyny we nawigasiýa çözgüt tagtasyny öz içine alýar, interfeýs tagtasy esasan köp kanally inertial enjam maglumatlaryny sinhron edinmegi, elektrik üpjünçiligi täsiri we daşarky aragatnaşygy tamamlaýar, nawigasiýa çözgüt tagtasy esasan arassa inertial nawigasiýa we toplumlaýyn nawigasiýa çözgüdini tamamlaýar; Gollanma tagtasy esasan emeli hemra nawigasiýasy we toplumlaýyn nawigasiýany tamamlamak üçin nawigasiýa çözgüt tagtasyna we interfeýs tagtasyna maglumat iberýär. Ikinji derejeli elektrik üpjünçiligi we interfeýs zynjyry birleşdiriji arkaly, zynjyr tagtasy bolsa birleşdiriji arkaly birikdirilýär.

Esasy tehnologiýalar

1. Toplumlaýyn dizaýn shemasy

Howa arkaly süýümli optiki gyro nawigasiýa ulgamy, birnäçe datçigiň integrasiýasy arkaly uçaryň erkinlik derejesini alty dereje kesgitleýär. Highokary integrasiýa dizaýny üçin üç ok gyro we üç ok akselerometri göz öňünde tutulyp bilner, süýüm optiki üçin gyro komponenti, üç okly integrasiýa dizaýnyny amala aşyrmak üçin ýagtylyk çeşmesini paýlaşyp biler; Akselerometr komponenti üçin kwars çeýe akselerometri köplenç ulanylýar we öwrüliş zynjyry diňe üç görnüşde dizaýn edilip bilner. Wagt meselesi hem bar. köp sensorly maglumatlary almakda sinhronizasiýa.Dynamokary dinamiki garaýyş täzelenmesi üçin wagtyň yzygiderliligi garaýyş täzelenmesiniň takyklygyny üpjün edip biler.

2. Fotoelektrik bölüniş dizaýny

Süýüm optiki gyro, burç tizligini ölçemek üçin Sagnac effektine esaslanýan süýüm optiki datçikdir. Olaryň arasynda süýüm halkasy süýüm giroskopynyň duýgur burç tizliginiň esasy bölegi bolup durýar.Birnäçe ýüz metrden birnäçe müň metre çenli süýüm bilen ýaralanýar. Eger optiki süýüm halkasynyň temperatura meýdany üýtgese, optiki süýüm halkasynyň her nokadyndaky temperatura wagtyň geçmegi bilen üýtgeýär we ýagty tolkunyň iki şöhlesi nokatdan geçýär dürli döwürlerde (optiki süýüm rulonynyň orta nokadyndan başga) dürli optiki ýollary başdan geçirýärler, netijede fazanyň tapawudy ýüze çykýar, bu ikitaraplaýyn fazanyň üýtgemegi, aýlanmagyň netijesinde ýüze çykan Sagneke fazasy bilen tapawudy ýok. Temperaturany ýokarlandyrmak üçin Gyroskopyň esasy bölegi bolan süýüm optiki giroskopyň öndürijiligi, süýüm halkasy ýylylyk çeşmesinden uzakda saklanmalydyr.

Fotoelektrik integrirlenen giroskop üçin fotoelektrik enjamlary we giroskopyň zynjyr tagtalary optiki süýüm halkasyna ýakyn.Sensor işleýän wagty enjamyň temperaturasy belli bir derejede ýokarlanar we radiasiýa we geçiriji arkaly optiki süýüm halkasyna täsir eder. Optiki süýüm halkasyna temperaturanyň täsirini çözmek üçin ulgam fotoelektrik bölünişini ulanýar. optiki süýümli gyroskop, optiki ýol gurluşy we zynjyr gurluşy, süýüm bilen tolkun gorag liniýasynyň arasynda iki görnüşli gurluş garaşsyz bölünişigi öz içine alýar. Süýümiň ýylylyk geçirijiligine duýgurlyga täsir edýän ýagtylyk çeşmesinden çykýan ýylylykdan gaça duruň.

3. Öz-özüňi kesgitlemek dizaýny

Süýümli optiki gyro gaýyş nawigasiýa ulgamy inertial enjamda elektrik öndürijiligini barlamak funksiýasyna eýe bolmalydyr. Nawigasiýa ulgamy transpozisiýa mehanizmi bolmazdan arassa berkitme gurnamagy sebäpli inertial enjamlaryň öz-özüni barlamagy iki bölekde statiki ölçeg bilen tamamlanýar. , enjam derejesinde öz-özüni barlamak we ulgam derejesinde öz-özüni synamak, daşarky transpozisiýa tolgunmasyz.

ERDI TECH LTD Soluzioni