Kõrge täpsusega navigatsioonisüsteem on õhusõiduki navigatsioonijuhtimise ja selle relvasüsteemi täpse rünnaku põhivarustus.Selle peamised skeemid hõlmavad platvormide skeeme ja rihmutusskeeme. Rihmade inertsiaaltehnoloogia ja optilise güroskoopi väljatöötamisega on strapdownit laialdaselt kasutatud õhusõidukites, mille eelisteks on kõrge töökindlus, kerge ja väiksus, madal energiatarve ja madal hind.[1-4].Praegu on õhus leviv rihmaga allasuunatud navigatsioonisüsteem kombinatsioon lasergüroskoopidest allalaaditavast navigatsioonisüsteemist ja fiiberoptilisest güroskoopilisest rihmaga navigeerimissüsteemist. Nende hulgas on Northrop Grummani LN-100G, Honeywelli H-764G lasergüroskoopi rihmaga navigatsioonisüsteem ja Northrop Grummani LN-251 kiud. optilist güroskoopilist rihmaga navigatsioonisüsteemi on Ameerika hävitajate lennukipargis laialdaselt kasutatud[1].Northrop Grumman Company töötas välja helikopteri navigatsioonisüsteemi LN-251, millel on ülitäpse fiiberoptilise güroskoopi sümbol, ning seejärel arendas LN-260, et kohaneda õhusõidukite navigeerimisega. USA õhujõud valisid LN-260 rahvusvahelise hävitajapargi F-16 avioonika uuendus. Enne kasutuselevõttu testiti süsteemi LN-260, et saavutada asukoha täpsus 0,49n miili (CEP), põhjasuuna kiiruse viga 1,86 jalga/s (RMS) ja idasuuna kiirusviga 2,43 jalga/s (RMS) väga dünaamilises keskkonnas. Seetõttu suudab optiline rihmaga inertsiaalne navigatsioonisüsteem täielikult vastata õhusõiduki töönõuetele navigatsiooni- ja juhtimisvõime osas[1].
Võrreldes lasergüroskoopi rihmaga allalaaditava navigatsioonisüsteemiga on fiiberoptilisel güroskoopi rihmaga navigatsioonisüsteemil järgmised eelised: 1) see ei vaja mehaanilist värinat, lihtsustab süsteemi struktuuri ja vibratsiooni vähendamise disaini keerukust, vähendab kaalu ja energiatarbimist ning parandab navigatsioonisüsteemi töökindlus; 2) fiiberoptiliste güroskoopide täppisspekter katab taktikalise taseme kuni strateegilise tasemeni ning sellele vastav navigatsioonisüsteem võib moodustada ka vastava navigatsioonisüsteemi spektri, mis hõlmab kõike alates asendisüsteemist kuni navigatsioonisüsteemini kaugmaa-pika- kestvuslennuk;3) Fiiberoptilise güroskoopi maht sõltub otseselt fiiberoptiliste rõngaste suurusest.Peene läbimõõduga kiu küpsel kasutamisel muutub sama täpsusega fiiberoptiliste güroskoopide maht järjest väiksemaks ning valguse ja miniaturiseerimise areng on vältimatu trend.
Üldine disainiskeem
Õhus liikuv fiiberoptiline güro-navigatsioonisüsteem võtab täielikult arvesse süsteemi soojuse hajumist ja fotoelektrilist eraldamist ning võtab kasutusele kolme õõnsuse skeemi.[6,7], sealhulgas IMU õõnsus, elektroonikaõõnsus ja sekundaarne toiteõõnsus.IMU õõnsus koosneb IMU korpuse struktuurist, optilise kiu sensori rõngast ja kvartsist painduvast kiirendusmõõturist (kvarts pluss meeter); Elektrooniline õõnsus koosneb güroskoopist fotoelektrikarbist, arvesti konversiooniplaadist, navigatsiooniarvutist ja liideseplaadist ning kanalisatsioonijuhisest. plaat; Sekundaarne toiteõõnsus sisaldab pakendatud sekundaarset toitemoodulit, EMI filtrit, laadimis-tühjenemiskondensaatorit. Güroskoop fotoelektriline kast ja optilise kiu rõngas IMU õõnsuses moodustavad koos güroskoopi komponendi ning kvartsist painduva kiirendusmõõturi ja arvesti teisendusplaadi koos moodustavad kiirendusmõõturi komponendi[8].
Üldskeemis rõhutatakse fotoelektriliste komponentide eraldamist ja iga komponendi modulaarset konstruktsiooni ning optilise süsteemi ja vooluringisüsteemi eraldi konstruktsiooni, et tagada üldine soojuse hajumine ja risthäirete summutamine. toode, pistikud kasutatakse trükkplaatide ühendamiseks elektroonilises kambris ning IMU kambris oleva optilise kiu rõnga ja kiirendusmõõturi silumine toimub vastavalt.Pärast IMU moodustamist viiakse läbi kogu montaaž.
Elektroonilises õõnsuses olev trükkplaat on güroskoopi fotoelektriline kast ülalt alla, sealhulgas güroskoopi valgusallikas, detektor ja eesmine tühjendusahel; Tabeli teisendusplaat viib peamiselt lõpule kiirendusmõõturi voolusignaali muundamise digitaalseks signaaliks; Navigatsioonilahendus ja liideseahel sisaldab liideseplaati ja navigeerimislahenduse plaati, liideseplaat viib peamiselt lõpule mitme kanaliga inertsiaalseadme andmete sünkroonse hankimise, toiteallika interaktsiooni ja väliskommunikatsiooni, navigatsioonilahenduse plaat täidab peamiselt puhta inertsiaalse navigatsiooni ja integreeritud navigatsioonilahenduse; Juhtpaneel täidab peamiselt satelliitnavigatsiooni ning saadab teabe navigatsioonilahendusplaadile ja liideseplaadile integreeritud navigeerimise lõpuleviimiseks. Sekundaarne toiteallikas ja liideseahel on ühendatud pistiku kaudu ning trükkplaat on ühendatud pistiku kaudu.
Võtmetehnoloogiad
1. Integreeritud disainiskeem
Õhus liikuv fiiberoptiline güro-navigatsioonisüsteem realiseerib õhusõiduki kuue vabadusastme liikumistuvastuse tänu mitme anduri integreerimisele.Kolmeteljelist güroskoopi ja kolmeteljelist kiirendusmõõturit võib kasutada suure integreeritud disaini jaoks, energiatarbimise, mahu ja kaalu vähendamiseks. Fiiberoptilise jaoks güroskoopkomponent, see võib kolmeteljelise integreerimise teostamiseks jagada valgusallikat;Kiirendusmõõturi komponendi jaoks kasutatakse üldiselt kvartsist painduvat kiirendusmõõturit ja konversiooniahelat saab kujundada ainult kolmel viisil.Samuti on ajaprobleem sünkroniseerimine mitme anduriga andmete hankimisel.Suure dünaamilise hoiaku värskendamise korral võib aja järjepidevus tagada hoiaku värskendamise täpsuse.
2. Fotoelektrilise eraldamise disain
Fiiberoptiline güroskoop on Sagnaci efektil põhinev fiiberoptiline andur nurkkiiruse mõõtmiseks. Nende hulgas on fiiberoptiline rõngas kiudgüroskoobi tundliku nurkkiiruse põhikomponent.See on keritud mitmesaja meetri kuni mitme tuhande meetri kiust. Kui optilise kiu rõnga temperatuuriväli muutub, muutub temperatuur igas optilise kiu rõnga punktis aja jooksul ja kaks valguslaine kiirt läbivad punkti. erinevatel aegadel (välja arvatud kiudoptilise mähise keskpunkt) kogevad nad erinevaid optilisi teid, mille tulemuseks on faaside erinevus, see mittevastastikune faasinihe on eristamatu pöörlemisest põhjustatud Sagneke faasinihkest. Temperatuuri parandamiseks fiiberoptilise güroskoopi jõudlus, güroskoobi põhikomponent, kiudrõngas, tuleb hoida soojusallikast eemal.
Fotoelektrilise integreeritud güroskoobi puhul on güroskoobi fotoelektrilised seadmed ja trükkplaadid kiudoptilise rõnga lähedal.Kui andur töötab, tõuseb seadme enda temperatuur mingil määral ning mõjutab kiirguse ja juhtivuse kaudu kiudoptilist rõngast. Temperatuuri mõju lahendamiseks kiudoptilisele rõngale kasutab süsteem fotoelektrilist eraldamist. kiudoptiline güroskoop, sealhulgas optilise tee struktuur ja vooluringi struktuur, kahte tüüpi struktuurist sõltumatu eraldamine kiu ja lainejuhi liini vahel. Vältige valgusallika kasti kuumust, mis mõjutab kiu soojusülekande tundlikkust.
3. Sisselülitatud enesetuvastuse disain
Fiiberoptilisel güroskoopilise rihmaga allalaaditava navigatsioonisüsteemil peab olema inertsiaalsel seadmel elektrilise jõudluse enesetesti funktsioon. Kuna navigatsioonisüsteem võtab kasutusele puhta rihmapaigalduse ilma transponeerimismehhanismita, lõpetatakse inertsiaalsete seadmete enesetestimine staatilise mõõtmisega kahes osas, nimelt , seadmetaseme enesetest ja süsteemitaseme enesetest, ilma välise transpositsiooniergastuseta.
ERDI TECH LTD Spetsiifilise tehnika lahendused
| Number | Toote mudel | Kaal | Helitugevus | 10 min Pure INS | 30 min Pure INS | ||||
| positsioon | Pealkiri | Suhtumine | positsioon | Pealkiri | Suhtumine | ||||
| 1 | F300F | < 1 kg | 92*92*90 | 500 m | 0,06 | 0,02 | 1,8 nm | 0.2 | 0.2 |
| 2 | F300A | < 2,7 kg | 138,5 * 136,5 * 102 | 300 m | 0,05 | 0,02 | 1,5 nm | 0.2 | 0.2 |
| 3 | F300D | < 5 kg | 176,8 * 188,8 * 117 | 200 m | 0,03 | 0,01 | 0,5 nm | 0,07 | 0,02 |
Värskendusaeg: 28. mai 2023
