Օդային օպտիկամանրաթելային իներցիոն նավիգացիոն լուծում

Բարձր ճշգրտության նավիգացիոն համակարգը օդանավերի նավիգացիոն կառավարման հիմնական սարքավորումն է և դրա սպառազինության համակարգի ճշգրիտ հարձակման համար:Դրա հիմնական սխեմաները ներառում են պլատֆորմի սխեմաներ և սխեմաներ: Strapdown-ի իներցիոն տեխնոլոգիայի և օպտիկական գիրոզի մշակմամբ, strapdown-ը լայնորեն օգտագործվում է օդային դաշտում՝ բարձր հուսալիության, թեթև և փոքր չափերի, ցածր էներգիայի սպառման և ցածր գնի առավելություններով:^[1-4]Ներկայում օդադեսանտային նավիգացիոն համակարգը լազերային gyro strapdown նավիգացիոն համակարգի և օպտիկամանրաթելային gyro strapdown նավիգացիոն համակարգի համադրություն է: Դրանց թվում են Northrop Grumman's LN-100G, Honeywell's H-764G լազերային gyro strapdown fiber fiber նավարկություն Grumber-N25's Օպտիկամանրաթելային նավիգացիոն համակարգը լայնորեն կիրառվել է ամերիկյան կործանիչների նավատորմում^[1].Northrop Grumman ընկերությունը մշակել է LN-251 նավիգացիոն համակարգը ուղղաթիռի համար՝ բարձր ճշգրտության օպտիկամանրաթելային գիրոզի կարևոր խորհրդանիշով, այնուհետև մշակել է LN-260՝ հարմարվելու ինքնաթիռների նավարկությանը: LN-260-ն ընտրվել է ԱՄՆ ռազմաօդային ուժերի կողմից: F-16 բազմազգ կործանիչների նավատորմի ավիոնիկայի արդիականացում: Մինչ տեղակայումը, LN-260 համակարգը փորձարկվել է 0,49 ն մղոն (CEP) դիրքի ճշգրտության հասնելու համար, 1,86 ֆտ/վրկ արագության սխալը դեպի հյուսիս (RMS) և դեպի արևելք արագության սխալ՝ 2,43 ֆտ/վ (RMS) բարձր դինամիկ միջավայրում: Հետևաբար, օպտիկական իներցիալ նավիգացիոն համակարգը կարող է լիովին բավարարել օդանավի գործառնական պահանջները՝ նավիգացիայի և ուղղորդման հնարավորության առումով:^[1].

Համեմատած լազերային gyro strapdown նավիգացիոն համակարգի հետ, օպտիկամանրաթելային gyro strapdown նավիգացիոն համակարգն ունի հետևյալ առավելությունները. Նավիգացիոն համակարգի հուսալիություն; 2) Օպտիկամանրաթելային գիրոզի ճշգրիտ սպեկտրը ընդգրկում է մարտավարական մակարդակը մինչև ռազմավարական մակարդակ, և դրա համապատասխան նավիգացիոն համակարգը կարող է ձևավորել նաև նավիգացիոն համակարգի համապատասխան սպեկտր, որն ընդգրկում է ամեն ինչ՝ վերաբերման համակարգից մինչև նավիգացիոն համակարգ երկար հեռահարության համար: դիմացկուն ինքնաթիռ; 3) Օպտիկամանրաթելային գիրոսկոպի ծավալը ուղղակիորեն կախված է մանրաթելային օղակի չափից:Նուրբ տրամագծով մանրաթելի հասուն կիրառմամբ օպտիկամանրաթելային գիրոսկոպի ծավալը նույն ճշգրտությամբ գնալով փոքրանում է, իսկ լույսի և մանրանկարչության զարգացումը անխուսափելի միտում է:

Դիզայնի ընդհանուր սխեման

Օպտիկամանրաթելային օպտիկամանրաթելային գիրո-նավիգացիոն համակարգն ամբողջությամբ հաշվի է առնում համակարգի ջերմության ցրումը և ֆոտոէլեկտրական տարանջատումը և ընդունում է «երեք խոռոչի» սխեման:^[6,7], ներառյալ IMU խոռոչը, էլեկտրոնային խոռոչը և երկրորդային էներգիայի խոռոչը:IMU խոռոչը բաղկացած է IMU մարմնի կառուցվածքից, օպտիկամանրաթելային զգայական օղակից և քվարցային ճկուն արագացուցիչից (քվարց գումարած մետր); Էլեկտրոնային խոռոչը բաղկացած է գիրո ֆոտոէլեկտրական տուփից, հաշվիչի փոխակերպման տախտակից, նավիգացիոն համակարգչից և ինտերֆեյսի տախտակից և սանիտարական ուղեցույցից: տախտակ; Երկրորդային էներգիայի խոռոչը ներառում է փաթեթավորված երկրորդային էներգիայի մոդուլ, EMI ֆիլտր, լիցքաթափման կոնդենսատոր: Գիրո ֆոտոէլեկտրական տուփը և օպտիկական մանրաթելային օղակը IMU խոռոչում միասին կազմում են գիրո բաղադրիչը, իսկ քվարցային ճկուն արագացուցիչը և հաշվիչի փոխակերպման ափսեը: միասին կազմում են արագացուցիչի բաղադրիչը^[8].

Ընդհանուր սխեման ընդգծում է ֆոտոէլեկտրական բաղադրիչների տարանջատումը և յուրաքանչյուր բաղադրիչի մոդուլային դիզայնը, ինչպես նաև օպտիկական համակարգի և շղթայի համակարգի առանձին ձևավորումը՝ ապահովելու ջերմության ընդհանուր տարածումը և խաչաձև միջամտության ճնշումը։ արտադրանքը, միակցիչները օգտագործվում են էլեկտրոնային խցիկում տպատախտակները միացնելու համար, իսկ IMU պալատի օպտիկական մանրաթելերի օղակը և արագաչափը համապատասխանաբար կարգաբերվում են:IMU-ի ձևավորումից հետո կատարվում է ամբողջ հավաքը։

 Էլեկտրոնային խոռոչի տպատախտակը վերևից ներքև գիրո ֆոտոէլեկտրական տուփն է, ներառյալ գիրո լույսի աղբյուրը, դետեկտորը և առջևի լիցքաթափման սխեման: Սեղանի փոխակերպման տախտակը հիմնականում ավարտում է արագաչափի ընթացիկ ազդանշանի փոխակերպումը թվային ազդանշանի; Նավիգացիոն լուծում և ինտերֆեյսի սխեման ներառում է ինտերֆեյսի տախտակ և նավիգացիոն լուծումների տախտակ, ինտերֆեյսի տախտակը հիմնականում ավարտում է բազմալիքային իներցիոն սարքի տվյալների համաժամանակյա ձեռքբերումը, էլեկտրամատակարարման փոխազդեցությունը և արտաքին հաղորդակցությունը, նավիգացիոն լուծումների տախտակը հիմնականում լրացնում է մաքուր իներցիոն նավարկությունը և ինտեգրված նավիգացիոն լուծումը. արբանյակային նավարկություն և տեղեկատվությունը ուղարկում է նավիգացիոն լուծումների տախտակին և ինտերֆեյսի տախտակին՝ ինտեգրված նավիգացիան ավարտելու համար: Երկրորդային սնուցման աղբյուրը և ինտերֆեյսի միացումը միացված են միակցիչի միջոցով, իսկ տպատախտակը միացված է միակցիչի միջոցով:

Հիմնական տեխնոլոգիաներ

1. Ինտեգրված դիզայնի սխեմա

Օդային օպտիկամանրաթելային գիրո նավիգացիոն համակարգը իրականացնում է օդանավի շարժման վեց աստիճանի ազատության հայտնաբերումը մի քանի սենսորների ինտեգրման միջոցով: Երեք առանցքային գիրո և երեք առանցք արագացուցիչ կարող են դիտարկվել բարձր ինտեգրացիոն դիզայնի համար, նվազեցնել էներգիայի սպառումը, ծավալը և քաշը: Օպտիկամանրաթելային մանրաթելերի համար gyro բաղադրիչը, այն կարող է կիսել լույսի աղբյուրը երեք առանցքների ինտեգրման դիզայնը իրականացնելու համար; Արագացուցիչի բաղադրիչի համար սովորաբար օգտագործվում է քվարցային ճկուն արագացուցիչ, և փոխակերպման սխեման կարող է նախագծվել միայն երեք եղանակով: Կա նաև ժամանակի խնդիր: համաժամացում բազմասենսորային տվյալների հավաքագրման մեջ:Բարձր դինամիկ վերաբերմունքի թարմացման համար ժամանակի հետևողականությունը կարող է ապահովել վերաբերմունքի թարմացման ճշգրտությունը:

2. Ֆոտոէլեկտրական տարանջատման ձևավորում

Օպտիկամանրաթելային գիրոսը օպտիկամանրաթելային ցուցիչ է, որը հիմնված է Sagnac էֆեկտի վրա՝ անկյունային արագությունը չափելու համար: Դրանց թվում մանրաթելային օղակը մանրաթելային գիրոսկոպի զգայուն անկյունային արագության հիմնական բաղադրիչն է:Այն փաթաթված է մի քանի հարյուր մետրով մինչև մի քանի հազար մետր մանրաթել: Եթե օպտիկամանրաթելային օղակի ջերմաստիճանի դաշտը փոխվում է, ապա օպտիկամանրաթելային օղակի յուրաքանչյուր կետում ջերմաստիճանը փոխվում է ժամանակի ընթացքում, և լույսի ալիքի երկու ճառագայթները անցնում են կետով: տարբեր ժամանակներում (բացառությամբ օպտիկամանրաթելային կծիկի միջին կետի), նրանք ունենում են տարբեր օպտիկական ուղիներ, ինչը հանգեցնում է փուլային տարբերության, այս ոչ փոխադարձ փուլային տեղաշարժը չի տարբերվում պտույտի հետևանքով առաջացած Sagneke փուլային տեղաշարժից: Ջերմաստիճանը բարելավելու համար: Օպտիկամանրաթելային գիրոսկոպի աշխատանքը՝ գիրոսկոպի հիմնական բաղադրիչը՝ մանրաթելային օղակը, պետք է հեռու պահվի ջերմության աղբյուրից:

Ֆոտոէլեկտրական ինտեգրված գիրոսկոպի համար գիրոսկոպի ֆոտոէլեկտրական սարքերը և տպատախտակները մոտ են օպտիկական մանրաթելային օղակին:Երբ սենսորն աշխատում է, սարքի ջերմաստիճանն ինքնին որոշ չափով կբարձրանա և կազդի օպտիկամանրաթելային օղակի վրա ճառագայթման և հաղորդման միջոցով: Օպտիկական մանրաթելերի օղակի վրա ջերմաստիճանի ազդեցությունը լուծելու համար համակարգը օգտագործում է ֆոտոէլեկտրական տարանջատում: օպտիկամանրաթելային գիրոսկոպ, ներառյալ օպտիկական ուղու կառուցվածքը և շղթայի կառուցվածքը, երկու տեսակի կառուցվածքի անկախ տարանջատում, մանրաթելի և ալիքատար գծի միացման միջև: Խուսափեք լույսի աղբյուրի տուփից ստացվող ջերմությունից, որն ազդում է մանրաթելերի ջերմության փոխանցման զգայունության վրա:

3. Միացման ինքնորոշման դիզայն

Օպտիկամանրաթելային գիրո-նավիգացիոն համակարգը պետք է ունենա իներցիոն սարքի վրա էլեկտրական կատարողականի ինքնաստուգման գործառույթ: Քանի որ նավիգացիոն համակարգն ընդունում է զուտ ժապավենային տեղադրում առանց փոխադրման մեխանիզմի, իներցիալ սարքերի ինքնափորձարկումն ավարտվում է ստատիկ չափման միջոցով երկու մասով, մասնավորապես. , սարքի մակարդակի ինքնաստուգում և համակարգի մակարդակի ինքնաթեստավորում՝ առանց արտաքին փոխադրման գրգռման։

ERDI TECH LTD Լուծումներ հատուկ տեխնիկայի համար