Агаарын шилэн кабелийн инерцийн навигацийн шийдэл

Өндөр нарийвчлалтай навигацийн систем нь агаарын хөлгийн навигацийн удирдлага, түүний зэвсгийн системийн нарийн довтолгооны үндсэн төхөөрөмж юм.Үүний үндсэн схемүүд нь платформын схемүүд болон оосортой схемүүдийг агуулдаг. Оосорын инерцийн технологи, оптик гирог хөгжүүлснээр strapdown нь өндөр найдвартай, хөнгөн, жижиг хэмжээтэй, бага эрчим хүч зарцуулдаг, бага өртөгтэй зэрэг давуу талуудтай тул агаарын салбарт өргөн хэрэглэгдэж байна.^[1-4].Өнөөдрийн байдлаар агаарын оосортой навигацийн систем нь лазер гиро strapdown навигацийн систем болон шилэн кабелийн гиро strapdown навигацийн систем юм. Тэдгээрийн дотор Northrop Grumman-ийн LN-100G, Honeywell-ийн H-764G лазер гиро strapdown-Grumman2'N5'Ns Northrop Gyro strapdown навигацийн систем болон LN51s. Оптик гиро strapdown навигацийн системийг Америкийн сөнөөгч онгоцны флотод өргөнөөр ашиглаж ирсэн.^[1].Northrop Grumman компани нь өндөр нарийвчлалтай шилэн кабелийн гироны чухал тэмдэг бүхий нисдэг тэрэгний навигацийн LN-251 системийг бүтээж, дараа нь агаарын хөлгийн навигацид дасан зохицох зорилгоор LN-260-ыг бүтээжээ. LN-260-ыг АНУ-ын Агаарын цэргийн хүчин сонгосон. F-16 үндэстэн дамнасан сөнөөгч онгоцны флотын авионикийн шинэчлэл. Байршуулахаас өмнө LN-260 системийг 0.49н миль (CEP) байрлалын нарийвчлал, хойд зүг рүү чиглэсэн хурдны 1.86 фут/с (RMS) алдаатай байхаар туршсан. Өндөр динамик орчинд зүүн тийш 2.43 фут/с (RMS) хурдны алдаа. Иймээс оптик strapdown инерцийн навигацийн систем нь навигаци болон чиглүүлэх чадварын хувьд агаарын хөлгийн ашиглалтын шаардлагыг бүрэн хангаж чадна.^[1].

Лазер гиро strapdown навигацийн системтэй харьцуулахад шилэн кабелийн гиро strapdown навигацийн систем нь дараах давуу талуудтай: 1) механик чичиргээ шаарддаггүй, системийн бүтэц, чичиргээ багасгах дизайны нарийн төвөгтэй байдлыг хялбарчилж, жин, эрчим хүчний зарцуулалтыг бууруулж, хүчийг сайжруулдаг. навигацийн системийн найдвартай байдал; 2) Шилэн кабелийн гирогийн нарийн спектр нь тактикийн түвшинг стратегийн түвшинг хамардаг бөгөөд түүнд тохирох навигацийн систем нь чиг хандлагын системээс эхлээд алсын зайн навигацийн систем хүртэлх бүх зүйлийг хамарсан харгалзах навигацийн системийн спектрийг бүрдүүлж чаддаг. тэсвэрлэх агаарын хөлөг;3) Шилэн кабелийн гироскопын хэмжээ нь шилэн цагирагийн хэмжээнээс шууд хамаардаг.Нарийн диаметртэй шилэн материалыг боловсронгуй болгосноор ижил нарийвчлалтай шилэн кабелийн гироскопын хэмжээ улам бүр багасч, гэрэл, жижигрүүлэх хөгжил нь зайлшгүй чиг хандлага болж байна.

Ерөнхий дизайны схем

Агаарын шилэн кабелийн гиро оосортой навигацийн систем нь системийн дулаан ялгаруулалт, фотоэлектрик тусгаарлалтыг бүрэн авч үздэг бөгөөд "гурван хөндий" схемийг ашигладаг.^[6,7], үүнд IMU хөндий, электрон хөндий, хоёрдогч тэжээлийн хөндий орно.IMU хөндий нь IMU биеийн бүтэц, шилэн кабелийн мэдрэгч бүхий цагираг, кварц уян хурдатгал хэмжигч (кварц нэмэх тоолуур) -аас бүрдэнэ; Цахим хөндий нь гиро фотоэлектрик хайрцаг, тоолуур хувиргах самбар, навигацийн компьютер болон интерфейсийн самбар, ариун цэврийн зааварчилгаанаас бүрдэнэ. хавтан;Хоёрдогч тэжээлийн хөндий нь савласан хоёрдогч тэжээлийн модуль, EMI шүүлтүүр, цэнэглэх цэнэгийн конденсатораас бүрдэнэ. Гиро фотоэлектрик хайрцаг болон IMU хөндий дэх оптик шилэн цагираг нь гиро бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд кварцын уян хурдатгал хэмжигч ба тоолуур хувиргах хавтанг бүрдүүлдэг. хамтдаа хурдатгал хэмжигч бүрэлдэхүүнийг бүрдүүлнэ^[8].

Ерөнхий схемд фотоэлектрик бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг салгах, бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийн модульчлагдсан загвар, дулааны ерөнхий тархалт, хөндлөн хөндлөнгийн оролцоог дарах зорилгоор оптик систем ба хэлхээний системийг тусад нь төлөвлөхийг онцлон тэмдэглэв. бүтээгдэхүүн, холбогчийг электрон камер дахь хэлхээний самбарыг холбоход ашигладаг бөгөөд IMU камер дахь оптик шилэн цагираг болон акселерометрийг тус тус дибаг хийдэг.IMU-г байгуулсны дараа бүхэл бүтэн чуулганыг явуулдаг.

 Цахим хөндий дэх хэлхээний самбар нь гиро гэрлийн эх үүсвэр, илрүүлэгч ба урд цэнэгийн хэлхээг багтаасан дээрээс доошоо гиро фотоэлектрик хайрцаг юм; Хүснэгтийн хувиргах самбар нь акселерометрийн гүйдлийн дохиог дижитал дохио болгон хувиргах ажлыг голчлон гүйцэтгэдэг; Навигацийн шийдэл ба Интерфэйсийн хэлхээнд интерфейсийн самбар болон навигацийн шийдлийн самбар багтдаг, интерфейсийн самбар нь олон сувгийн инерцийн төхөөрөмжийн өгөгдлийг синхроноор олж авах, тэжээлийн хангамжийн харилцан үйлчлэл, гадаад харилцаа холбоо, навигацийн шийдлийн самбар нь цэвэр инерцийн навигаци, нэгдсэн навигацийн шийдлийг голчлон гүйцэтгэнэ. хиймэл дагуулын навигаци, мөн нэгдсэн навигацийг дуусгахын тулд навигацийн шийдлийн самбар болон интерфейсийн самбарт мэдээллийг илгээдэг. Хоёрдогч тэжээлийн хангамж ба интерфейсийн хэлхээ нь холбогчоор холбогдсон ба хэлхээний самбар нь холбогчоор холбогддог.

Гол технологиуд

1. Зураг төслийн нэгдсэн схем

Агаарын шилэн кабелийн гиро навигацийн систем нь олон мэдрэгчийг нэгтгэснээр онгоцны зургаан градусын эрх чөлөөний хөдөлгөөнийг илрүүлдэг. Гурван тэнхлэгийн гиро, гурван тэнхлэгийн хурдатгал хэмжигчийг өндөр интеграцийн дизайн, эрчим хүчний зарцуулалт, эзэлхүүн, жинг бууруулах боломжтой гэж үзэж болно. Шилэн кабелийн хувьд Гиро бүрэлдэхүүн хэсэг нь гэрлийн эх үүсвэрийг хуваалцаж, гурван тэнхлэгт интеграцийн дизайныг хийх боломжтой; Акселерометрийн бүрэлдэхүүн хэсгийн хувьд кварцын уян хурдатгал хэмжигчийг ихэвчлэн ашигладаг бөгөөд хувиргах хэлхээг зөвхөн гурван аргаар зохион бүтээх боломжтой. Мөн цаг хугацааны асуудал байдаг. олон мэдрэгчтэй өгөгдөл цуглуулахад синхрончлол.Өндөр динамик хандлагын шинэчлэлтийн хувьд цаг хугацааны тогтвортой байдал нь хандлагын шинэчлэлийн нарийвчлалыг баталгаажуулж чадна.

2. Фотоэлектрик тусгаарлах загвар

Шилэн кабелийн гиро нь өнцгийн хурдыг хэмжих Sagnac эффект дээр суурилсан шилэн кабелийн мэдрэгч юм. Тэдгээрийн дотор шилэн цагираг нь шилэн гироскопын мэдрэмтгий өнцгийн хурдны гол бүрэлдэхүүн хэсэг юм.Энэ нь хэдэн зуун метрээс хэдэн мянган метр шилэнд ороогдоно.Хэрэв оптик шилэн цагирагийн температурын талбар өөрчлөгдвөл оптик шилэн цагирагийн цэг бүрийн температур цаг хугацааны явцад өөрчлөгдөж, гэрлийн долгионы хоёр цацраг тус цэгээр дамжин өнгөрдөг. өөр өөр цаг үед (оптик шилэн ороомгийн дунд цэгээс бусад) өөр өөр оптик замыг туулж, фазын зөрүүг үүсгэдэг бөгөөд энэ харилцан бус фазын шилжилт нь эргэлтээс үүссэн Сагнеке фазын шилжилтээс ялгагдахгүй. Температурыг сайжруулахын тулд Гироскопын үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг болох шилэн цагирагны гүйцэтгэлийг дулааны эх үүсвэрээс хол байлгах шаардлагатай.

Фотоэлектрик нэгдсэн гироскопын хувьд гироскопын фотоэлектрик төхөөрөмж болон хэлхээний самбарууд нь оптик шилэн цагирагтай ойрхон байрладаг.Мэдрэгч ажиллаж байх үед төхөөрөмжийн температур өөрөө тодорхой хэмжээгээр нэмэгдэж, цацраг болон дамжуулалтаар дамжуулан шилэн шилэн цагирагт нөлөөлнө. Оптик шилэн гироскоп, үүнд оптик замын бүтэц, хэлхээний бүтэц, шилэн ба долгионы шугамын хоорондох хоёр төрлийн бүтэц бие даасан тусгаарлалт. Шилэн дулаан дамжуулах мэдрэмжинд нөлөөлөх гэрлийн эх үүсвэрийн хайрцгийн дулаанаас зайлсхий.

3. Асаах үед өөрийгөө илрүүлэх загвар

Шилэн кабелийн гиро strapdown навигацийн систем нь инерцийн төхөөрөмж дээр цахилгаан гүйцэтгэлийг өөрөө шалгах функцтэй байх шаардлагатай. Навигацийн систем нь шилжүүлэн суулгах механизмгүйгээр цэвэр оосортой суурилуулалтыг ашигладаг тул инерцийн төхөөрөмжүүдийн өөрийгөө шалгах ажиллагааг хоёр хэсэгт статик хэмжилтээр гүйцэтгэдэг. , төхөөрөмжийн түвшний өөрийгөө шалгах ба системийн түвшний өөрийгөө шалгах, гадны шилжүүлгийн өдөөлтгүй.

ERDI TECH LTD Soluzioni per le specifiche tecniche