Абадагы була-оптикалык инерциялык навигация чечими

Жогорку тактыктагы навигация системасы учактын навигациялык башкаруусунун жана анын курал системасынын так чабуулунун негизги жабдыгы болуп саналат.Анын негизги схемаларына платформа схемалары жана strapdown схемалары кирет. Strapdown инерциялык технологиянын жана оптикалык гиростун өнүгүшү менен, strapdown жогорку ишенимдүүлүк, жарык жана кичинекей өлчөмү, аз энергия керектөө жана арзан баада артыкчылыктары менен аба мейкиндигинде кеңири колдонулган.^[1-4].Учурда, абадагы strapdown навигация системасы лазер гиро strapdown навигация системасы жана була-оптикалык гиро strapdown навигация системасынын жыйындысы болуп саналат.Алардын арасында, Northrop Grumman LN-100G, Honeywell H-764G лазер гиро strapdown-Gruman2s1s Northrop Grumman2s1s. оптикалык гиро strapdown навигация системасы америкалык согуштук учактар ​​флотунда кеңири колдонулган^[1].Northrop Grumman компаниясы жогорку тактыктагы була-оптикалык гиростун маанилүү символу болгон вертолет үчүн LN-251 навигациялык системасын иштеп чыккан, андан кийин LN-260 учак навигациясына ыңгайлашуу үчүн иштелип чыккан. LN-260 АКШнын Аскердик Аба күчтөрү тарабынан F-16 көп улуттуу истребителдик флоттун авионикалык жаңылануусу. Жайгаштыруудан мурун LN-260 системасы 0,49 н миль (CEP), түндүк тарапка ылдамдыктын катасы 1,86 фут/сек (RMS) жана позициянын тактыгына жетүү үчүн сыналган. жогорку динамикалык чөйрөдө 2.43ft/s (RMS) чыгышты көздөй ылдамдык катасы.Ошондуктан, оптикалык strapdown инерциялык навигация системасы навигация жана багыттоо жөндөмдүүлүгү жагынан учактын операциялык талаптарына толугу менен жооп бере алат^[1].

Лазердик гиро strapdown навигация системасы менен салыштырганда, була-оптикалык гиро strapdown навигация системасы төмөнкүдөй артыкчылыктарга ээ: 1) механикалык життерге муктаж эмес, системанын түзүмүн жана титирөөнү азайтуу дизайнынын татаалдыгын жөнөкөйлөтөт, салмакты жана электр энергиясын керектөөнү азайтат жана навигация системасынын ишенимдүүлүгү; 2) була-оптикалык гиростун тактык спектри стратегиялык деңгээлге чейинки тактикалык деңгээлди камтыйт, ал эми анын тиешелүү навигациялык системасы да тиешелүү навигациялык системанын спектрин түзө алат, ал узак аралыкка мамиле системасынан навигация системасына чейин бардыгын камтыйт. чыдамдуу учак; 3) Була-оптикалык гироскоптун көлөмү түздөн-түз була шакекчесинин өлчөмүнө жараша болот.Майда диаметрлүү була жетилген колдонуу менен, ошол эле тактык менен була-оптикалык гироскоптун көлөмү кичирейип баратат, жарык жана миниатюризацияны өнүктүрүү сөзсүз тенденция болуп саналат.

Жалпы дизайн схемасы

Абадагы була-оптикалык гиро страпdown навигация системасы толугу менен системанын жылуулук диссипациясын жана фотоэлектрдик бөлүнүүнү карайт жана "үч көңдөй" схемасын кабыл алат.^[6,7], анын ичинде IMU көңдөйү, электрондук боштук жана экинчилик электр көңдөйү.IMU боштугу IMU корпусунун түзүлүшүнөн, оптикалык була сезгич шакекчеден жана кварц ийкемдүү акселерометрден (кварц плюс метр) турат; Электрондук көңдөй гирофотоэлектрдик кутудан, метрди өзгөртүү тактасынан, навигациялык компьютерден жана интерфейс тактасынан жана санитардык гидден турат. такта;Экинчи электр көңдөйү таңгакталган экинчи кубаттуулук модулун, EMI чыпкасын, заряд-разряд конденсаторун камтыйт. Гирофотоэлектрдик куту жана IMU көңдөйүндөгү оптикалык була шакеги чогуу гирокомпонентти, ал эми кварц ийкемдүү акселерометрди жана метрди өзгөртүү пластинасын түзөт. бирге акселерометр компонентин түзөт^[8].

Жалпы схема фотоэлектрдик компоненттерди бөлүүгө жана ар бир компоненттин модулдук дизайнына басым жасайт, ошондой эле жылуулуктун жалпы таралышын жана кайчылаш интерференцияны басууну камсыз кылуу үчүн оптикалык системанын жана схеманын өзүнчө дизайнын камтыйт. продукт, туташтыргычтар электрондук камерадагы схемаларды туташтыруу үчүн колдонулат, ал эми IMU камерасындагы оптикалык була шакеги жана акселерометр мүчүлүштүктөрдү түзөт.ӨИК түзүлгөндөн кийин бүтүндөй жыйын өткөрүлөт.

 Электрондук көңдөйдүн схемасы - бул гирофотоэлектрдик куту, анын ичинде гирожарык булагы, детектор жана алдыңкы разряд чынжыры; столдун конвертациялоо тактасы, негизинен акселерометрдин учурдагы сигналын санариптик сигналга айландырууну аяктайт; Навигация чечими жана Интерфейс схемасы интерфейс тактасын жана навигациялык чечим тактасын камтыйт, интерфейс тактасы негизинен көп каналдуу инерциялык түзүлүштүн маалыматтарын синхрондуу алууну аяктайт, электр менен жабдуунун өз ара аракеттенүүсү жана тышкы байланыш, навигациялык чечим тактасы негизинен таза инерциялык навигацияны жана интегралдык навигациялык чечимди бүтүрөт; Гид тактасы негизинен спутниктик навигация, жана интегралдык навигацияны аяктоо үчүн маалыматты навигациялык чечим тактасына жана интерфейс тактасына жөнөтөт. Экинчилик электр менен камсыздоо жана интерфейс схемасы туташтыргыч аркылуу туташтырылган, ал эми схема туташтыргыч аркылуу туташтырылган.

Негизги технологиялар

1. Интегралдык долбоорлоо схемасы

Абадагы була-оптикалык гиронавигация системасы учактын алты даражадагы эркиндик кыймылын аныктоону бир нече sensors.Three огу гиро жана үч огу акселерометрди бириктирүү аркылуу ишке ашырат, жогорку интеграциялык дизайн үчүн каралышы мүмкүн, электр энергиясын керектөөнү, көлөмүн жана салмагын азайтат. гирокомпонент, ал үч огу интеграциялык дизайнды ишке ашыруу үчүн жарык булагын бөлүшө алат;Акселерометр компоненти үчүн көбүнчө кварц ийкемдүү акселерометр колдонулат жана конверсия схемасын үч гана жол менен долбоорлоого болот.Убакыт маселеси да бар. көп сенсордук маалыматтарды алууда синхрондоштуруу.Жогорку динамикалык маанай жаңыртуу үчүн, убакыттын ырааттуулугу мамилени жаңыртуу тактыгын камсыздай алат.

2. Фотоэлектрдик бөлүү конструкциясы

Була-оптикалык гиро - була-оптикалык сенсор Sagnac эффектинин негизинде бурчтук rate.Among өлчөө үчүн, була шакеги була гироскоптун сезгич бурчтук ылдамдыгынын негизги компоненти болуп саналат.Ал бир нече жүз метрден бир нече миң метрге чейин оролот. Оптикалык була шакекчесинин температура талаасы өзгөрсө, оптикалык була шакекчесинин ар бир чекитиндеги температура убакыттын өтүшү менен өзгөрүп, жарык толкунунун эки нуру чекит аркылуу өтөт. ар кайсы убакта (оптикалык була катушканын орто чекитинен тышкары), алар ар кандай оптикалык жолдорду баштан кечиришет, натыйжада фаза айырмасы пайда болот, бул өз ара эмес фазалык жылыш айлануу менен шартталган Сагнеке фазасынан айырмаланбайт. Температураны жакшыртуу максатында була-оптикалык гироскоптун иштеши, гироскоптун негизги компоненти, була шакеги жылуулук булагынан алыс болушу керек.

Фотоэлектрдик интегралдык гироскоп үчүн гироскоптун фотоэлектрдик приборлору жана схемалары оптикалык була шакекчеге жакын жайгашкан.Сенсор иштеп жатканда, аппараттын температурасы кандайдыр бир деңгээлде көтөрүлүп, оптикалык була шакегине нурлануу жана өткөрүмдүүлүк аркылуу таасир этет. Оптикалык була шакекчеге температуранын таасирин чечүү үчүн система фотоэлектрдик бөлүүнү колдонот. оптикалык була гироскоп, анын ичинде оптикалык жол түзүмүн жана чынжыр түзүмүн, структурасы көз карандысыз бөлүү эки түрү, була жана толкун линиясын connection.Avoid ортосунда жарык булагы кутусуна жылуулук була жылуулук берүү сезгичтигин таасир этет.

3. Күйгүзүлгөн өзүн-өзү аныктоо дизайны

Була-оптикалык гиро strapdown навигация системасы инерциялык түзмөктө электрдик эффективдүүлүктүн өзүн өзү текшерүү функциясына ээ болушу керек. Навигация системасы транспозиция механизми жок таза strapdown орнотууну кабыл алгандыктан, инерциялык түзүлүштөрдүн өзүн-өзү текшерүүсү статикалык өлчөө менен эки бөлүктөн турат, атап айтканда. , түзмөк деңгээлиндеги өзүн өзү сыноо жана система деңгээлиндеги өзүн-өзү сыноо, тышкы транспозициялык дүүлүктүрүүсүз.

ERDI TECH LTD Soluzioni per le specifiche techniche