Интегрированные системы ориентации и навигации для морских подвижных объектов - Анучин О.Н.
ISBN 5-90780-22-8
Скачать (прямая ссылка):
Широкое практическое применение нашли две конструктивные схемы ДНГ: схема с двойным виброкардановым подвесом и схема с ротором, имеющим упругий подвес непосредственно с валом приводного двигателя. Теоретически, потенциальные метрологические характеристики приборов, построенных по этим схемам, близки друг другу. Однако в силу различных причин большинство разработчиков отдает предпочтение первой схеме.
На первом этапе развития ДНГ разрабатывались, в основном, как чувствительные элементы для гиростабилизнрованных платформ. Из зарубежных фирм здесь л южно отметить разработки фирм Singer, Litton (США) Litcf (ФРГ), а из российских — АО «Раменское приборостроительное конструкторское бюро» (РПКБ), НИИ прикладной механики им. акад. В.И. Кузнецова (НИИ ПМ). НПО электромеханики (г. Миасс) и ЦНИИ «Дельфин» (Москва). Основные характеристики этих ДНГ приведены в табл.3.2.
Все эти ДНГ, кроме ШЮ 05-44, построены по схеме с двойным виброкарданоиым подвесом и имеют близкие метрологические и массогабаритные характеристики. ШЮ 05-44 построен по
203
схеме с несимметричным, непосредственно подвешенным с валом приводного двигателя ротором. Этот прибор разработан применительно к объектам, движ>тдимся с большими линейными ускорениями. Его особенностью является существенно более малая зависимость нулевого сигнала от линейных ускорений основания.
Таблица 3.2
Параметр G-2 ГВК-6 IO 05-040 (А) ШЮ 05-44 И 05-4 (4A) ¦ 23/3
Luton РПКБ НПО электромеханики ПИ ГШ ЦНИИ «Дельфин»
Случайная составляющая нулевого сигнала, не зависящая от линейного ускорения, ірад./ч 0,01 0.02 0,04 Oe) 0.02 (IcO 0,055 0,01
Габариты. MM — 050x45 066x64.5 058x45 6x54x54 054446
Масса, г — 400 550 200 335 350
Потребляемая мощность, Вт 8 20 — — 1,7 —
Ресурс, ч — 2500 — 10000 30000
Следует отметить, что в ШЮ 05-44 и ГБ 23/3 за счет специальных подходов к конетрукщш привода обеспечен повышенный ресурс работы. Особенно это важно для ГБ 23/3, который используется в качестве основного чувствительного элемента судового гирокомпаса.
Большинство ДНГ, используемых в качестве ЧЭ гиростабили-зированных платформ, снабжены датчиком моментов для управления относительным угловым положением ротора. Однако эти датчики моментов обеспечивают скорость управляемого движения порядка сотен градусов в час, что не позволяет использовать их при установке на нсстабилизпрованном основании.
Необходимость создания гиростабилизаторов с большими угловыми скоростями управляемого движения и БИНС привела к созданию в последние годы семейства ДНГ, работающих в режиме гиротахометров (ДУС). Это достигается путем введения в них внутренней обратной связи по относительному угловому положению ротора. Пионерами здесь выступили французская фирма SAGEM и российские предприятия АО «Раменское приборостроительное конструкторское бюро» и АО ОКБ «Темп» (г. Арзамас).
204
л г " * ~ - - ' ¦ Таблица 3.3
Основные характеристики ДНГ для управляемых гнростабнлнзаторов н БИНС
Наименование характеристики КИ-05-5А КИНД 05-070 КИНД 05-049 РВГ-1М ГВК-І0 IB K-16 ГВК-16-1 К-273 MGL80-3 MGL80-50 TAMAM (Иіраиль)
НИИ ПМ ОКБ «'I емПе PI I КБ И! SAGEM (Франция)
Диапазон измеряемых угловых скоростей, град/с 15 0,05 30 150 128 - - 200 3 50 -
Случайная составляющая нулевого сигнала, град /ч, не более 0,3 0,2 0,15 5,0 0,2 0,5 0,5 0,3 0,36 2,16 5,7
Нестабильность масштабного козффиниєїгга, %, не более 0,05 - 0,05 0,1 0,1 - - - -
Потребляемая мощность, Вт, не более 1,5 2,4 1,2 5,0 20 - 2,5 - _ -
Габариты, мм 054x78 027 033x27 025x30 058x63 032x30 039x35 038x49 021x25 021x25 32x32x54
Масса, г 430 45 80 ¦50 60 100 250 35 35 140
Ресурс, ч _ — 30 000 3 000 — — — - — — —
' В последнее DpcMH аналогичные ДНГ разработаны и другими российскими и зарубежными фирмами, владеющими технологіями в области производства приборов данного типа. Основные характеристики таких приборов приведены в табл.3.3.
Основной тенденцией при создании гиротахометров на базе дНГ явилась их миниатюризация. Это позволило, даже для приборов с термостатированисм, значительно сократить время готовности. При использовании же термокомпенсации время готовности составляет единицы секунд.
Из сравнения табл. 3.2 и 3.3 видно, что переход в ДНГ к работе в режиме гиротахометра с одновременным уменьшением кинетического момента привел к увеличению примерно на порядок случайной составляющей нулевого сигнала. В то же время использование компенсационного принципа измерения позволяет обеспечить довольно высокую, порядка 0,1%, стабильность масштабного коэффициента. Последнее имеет важное значение при построении БИНС.
Как показывает пример КИНД 05-049, аналогично «платформенным» ДНГ, за счет проведения соответствующих конструктивных мероприятий можно добиться ресурса гиротахометров до 30000 ч.
Таким образом, обладая малыми массогабаритными характеристиками, малой потребляемой мощностью, малым временем готовности, высокой устойчивостью к механическим воздействиям и соответствующими метрологическими характеристиками, ДНГ являются одним из основных типов гироскопов для создания БИНС среднего класса точности для объектов различного назначения.
