Augstas precizitātes navigācijas sistēma ir gaisa kuģa navigācijas vadības un tās ieroču sistēmas precīza uzbrukuma pamataprīkojums.Tās galvenās shēmas ietver platformu shēmas un nospiešanas shēmas. Attīstoties nospiešanas inerciālajai tehnoloģijai un optiskajam žiroskopam, strapdown ir plaši izmantots gaisa kuģu jomā, un tās priekšrocības ir augsta uzticamība, viegls un mazs izmērs, zems enerģijas patēriņš un zemas izmaksas.[1-4].Pašlaik airborne strapdown navigācijas sistēma ir lāzera žiroskopiskās nospiešanas navigācijas sistēmas un optiskās šķiedras žiroskopiskās nospiešanas navigācijas sistēmas kombinācija.To starpā Northrop Grumman's LN-100G, Honeywell's H-764G lāzera žiroskopu nospiešanas navigācijas sistēma un Northrop Grumman's LN-251 šķiedras. optiskā žiroskopiskā siksniņa navigācijas sistēma ir plaši izmantota amerikāņu iznīcinātāju flotē[1].Northrop Grumman Company izstrādāja helikoptera navigācijas sistēmu LN-251 ar svarīgu augstas precizitātes optiskās šķiedras žiroskopa simbolu, un pēc tam izstrādāja LN-260, lai pielāgotos gaisa kuģu navigācijai. LN-260 izvēlējās ASV gaisa spēki. F-16 daudznacionālo iznīcinātāju flotes avionikas jauninājums. Pirms LN-260 izvietošanas sistēma tika pārbaudīta, lai sasniegtu pozīcijas precizitāti 0,49 n jūdzes (CEP), ātruma kļūdu ziemeļu virzienā 1,86 ft/s (RMS) un austrumu virzienā ātruma kļūda 2,43 pēdas/s (RMS) ļoti dinamiskā vidē. Tāpēc optiskā nospiešanas inerciālā navigācijas sistēma var pilnībā apmierināt gaisa kuģa darbības prasības attiecībā uz navigācijas un vadības iespējām[1].
Salīdzinājumā ar lāzera žiroskopa nospiešanas navigācijas sistēmu, optiskās šķiedras žiroskopu nospiešanas navigācijas sistēmai ir šādas priekšrocības: 1) tai nav nepieciešama mehāniska nervozitāte, tā vienkāršo sistēmas struktūru un vibrācijas samazināšanas dizaina sarežģītību, samazina svaru un enerģijas patēriņu, kā arī uzlabo navigācijas sistēmas uzticamība; 2) Optisko šķiedru žiroskopa precizitātes spektrs aptver taktisko līmeni līdz stratēģiskajam līmenim, un tai atbilstošā navigācijas sistēma var arī veidot atbilstošu navigācijas sistēmas spektru, kas aptver visu, sākot no attieksmes sistēmas līdz navigācijas sistēmai liela attāluma tālsatiksmes vajadzībām. izturības lidmašīna;3) Optisko šķiedru žiroskopa tilpums ir tieši atkarīgs no šķiedras gredzena izmēra.Ar nobriedušu smalka diametra šķiedras pielietojumu optisko šķiedru žiroskopa apjoms ar tādu pašu precizitāti kļūst arvien mazāks un mazāks, un gaismas attīstība un miniaturizācija ir neizbēgama tendence.
Kopējā dizaina shēma
Gaisa šķiedru optikas žiroskopiskā navigācijas sistēma pilnībā ņem vērā sistēmas siltuma izkliedi un fotoelektrisko atdalīšanu un izmanto "trīs dobumu" shēmu.[6,7], ieskaitot IMU dobumu, elektronisko dobumu un sekundārās jaudas dobumu.IMU dobums sastāv no IMU korpusa struktūras, optiskās šķiedras sensora gredzena un kvarca elastīgā akselerometra (kvarca plus metrs); Elektronisko dobumu veido žiroskopiskā fotoelektriskā kaste, skaitītāja pārveidošanas plate, navigācijas dators un interfeisa panelis, kā arī sanitārijas rokasgrāmata. Sekundārā jaudas dobumā ietilpst iepakots sekundārais barošanas modulis, EMI filtrs, uzlādes-izlādes kondensators. Žiroskopiskā fotoelektriskā kārba un optiskās šķiedras gredzens IMU dobumā kopā veido žiroskopa komponentu un kvarca elastīgo akselerometru un skaitītāja pārveidošanas plāksni. kopā veido akselerometra komponentu[8].
Vispārējā shēmā ir uzsvērta fotoelektrisko komponentu atdalīšana un katra komponenta modulārais dizains, kā arī optiskās sistēmas un ķēdes sistēmas atsevišķa konstrukcija, lai nodrošinātu kopējo siltuma izkliedi un šķērsenisko traucējumu novēršanu. Lai uzlabotu ierīces atkļūdojamību un montāžas tehnoloģiju. izstrādājums, savienotāji tiek izmantoti, lai savienotu shēmas plates elektroniskajā kamerā, un attiecīgi tiek atkļūdoti optiskās šķiedras gredzens un akselerometrs IMU kamerā.Pēc IMU izveidošanas tiek veikta visa montāža.
Shēmas plate elektroniskajā dobumā ir žiroskopiskā fotoelektriskā kaste no augšas uz leju, ieskaitot žiroskopa gaismas avotu, detektoru un priekšējo izlādes ķēdi; Tabulas pārveidošanas plate galvenokārt pabeidz akselerometra strāvas signāla pārveidošanu digitālajā signālā; Navigācijas risinājums un saskarnes shēma ietver interfeisa paneli un navigācijas risinājuma paneli, interfeisa panelis galvenokārt pabeidz daudzkanālu inerciālās ierīces datu sinhrono iegūšanu, barošanas avota mijiedarbību un ārējo komunikāciju, navigācijas risinājumu panelis galvenokārt pabeidz tīru inerciālu navigāciju un integrētu navigācijas risinājumu; Vadības panelis galvenokārt pabeidz satelītnavigācija, un nosūta informāciju uz navigācijas risinājuma paneli un interfeisa paneli, lai pabeigtu integrēto navigāciju. Sekundārais barošanas avots un interfeisa ķēde ir savienoti caur savienotāju, un shēmas plate ir savienota caur savienotāju.
Galvenās tehnoloģijas
1. Integrētā dizaina shēma
Gaisa šķiedru optikas žiroskopiskā navigācijas sistēma realizē gaisa kuģa sešu brīvības pakāpju kustības noteikšanu, integrējot vairākus sensorus. Trīs asu žiroskopu un trīs asu akselerometru var izmantot, lai nodrošinātu augstu integrācijas dizainu, samazinātu enerģijas patēriņu, apjomu un svaru. Attiecībā uz optisko šķiedru žiroskopa komponents, tas var koplietot gaismas avotu, lai veiktu trīs asu integrācijas dizainu;Akselerometra komponentam parasti izmanto elastīgu kvarca akselerometru, un konversijas ķēdi var veidot tikai trīs veidos. Pastāv arī laika problēma. sinhronizācija vairāku sensoru datu ieguvē.Augstas dinamiskas attieksmes atjaunināšanai laika konsekvence var nodrošināt attieksmes atjaunināšanas precizitāti.
2. Fotoelektriskās atdalīšanas dizains
Optisko šķiedru žiroskops ir optiskās šķiedras sensors, kura pamatā ir Sagnac efekts, lai izmērītu leņķisko ātrumu. Starp tiem šķiedras gredzens ir šķiedras žiroskopa jutīgā leņķiskā ātruma galvenā sastāvdaļa.Tas ir uztīts no vairākiem simtiem metru līdz vairākiem tūkstošiem metru šķiedras. Ja optiskās šķiedras gredzena temperatūras lauks mainās, temperatūra katrā optiskās šķiedras gredzena punktā laika gaitā mainās, un divi gaismas viļņu stari iet caur punktu. dažādos laikos (izņemot optiskās šķiedras spoles viduspunktu) tiem ir dažādi optiskie ceļi, kā rezultātā rodas fāzes starpība, šī nereciprokālā fāzes nobīde nav atšķirama no rotācijas izraisītās Sagneke fāzes nobīdes. Lai uzlabotu temperatūru optiskās šķiedras žiroskopa veiktspēja, žiroskopa galvenā sastāvdaļa, šķiedras gredzens, ir jātur tālāk no siltuma avota.
Fotoelektriskā integrētā žiroskopa fotoelektriskās ierīces un žiroskopa shēmas plates atrodas tuvu optiskās šķiedras gredzenam.Kad sensors darbojas, pašas ierīces temperatūra zināmā mērā paaugstināsies un ietekmēs optiskās šķiedras gredzenu ar starojumu un vadītspēju. Lai atrisinātu temperatūras ietekmi uz optiskās šķiedras gredzenu, sistēma izmanto fotoelektrisko atdalīšanu. optiskās šķiedras žiroskops, ieskaitot optiskā ceļa struktūru un ķēdes struktūru, divu veidu struktūras neatkarīgu atdalīšanu starp šķiedru un viļņvada līnijas savienojumu. Izvairieties no gaismas avota kastes siltuma, kas ietekmē šķiedras siltuma pārneses jutību.
3. Ieslēgšanas pašnoteikšanas dizains
Optisko šķiedru žiroskopu nospiešanas navigācijas sistēmai ir jābūt inerciālās ierīces elektriskās veiktspējas pašpārbaudes funkcijai. Tā kā navigācijas sistēma izmanto tīru novadīšanas instalāciju bez transponēšanas mehānisma, inerciālo ierīču pašpārbaudi pabeidz ar statisku mērījumu divās daļās, proti, , ierīces līmeņa pašpārbaude un sistēmas līmeņa pašpārbaude bez ārējas transponēšanas ierosmes.
ERDI TECH LTD Risinājumi pēc īpašas tehnikas
| Numurs | Produkta modelis | Svars | Apjoms | 10 min Pure INS | 30 min Pure INS | ||||
| Pozīcija | Virsraksts | Attieksme | Pozīcija | Virsraksts | Attieksme | ||||
| 1 | F300F | < 1 kg | 92*92*90 | 500m | 0,06 | 0,02 | 1,8 nm | 0.2 | 0.2 |
| 2 | F300A | < 2,7 kg | 138,5*136,5*102 | 300m | 0,05 | 0,02 | 1,5 nm | 0.2 | 0.2 |
| 3 | F300D | < 5 kg | 176,8*188,8*117 | 200m | 0,03 | 0,01 | 0,5 nm | 0.07 | 0,02 |
Atjaunināšanas laiks: 2023. gada 28. maijs
