Интегрированные системы ориентации и навигации для морских подвижных объектов - Анучин О.Н.
ISBN 5-90780-22-8
Скачать (прямая ссылка):
211
отдельные источники излучения, фотодетекторы и цифровые контуры обратной связи для каждой из восьми измерительных катушек. Количество евстодиодов и фотодетекторов сводится к четырем, цифровых электронных схем обратной связи — к двум.
Большим преимуществом ВОГ является ожидаемая низкая стоимость. Это связано с быстрым уменьшением цен на волоконно-оптические компоненты вследствие массового производства средств связи и расширения потребительского рынка полупроводниковых источников светового излучения. Предполагается также, что стоимость оснащения предприятий, вьшускающих волоконно-оптические гироскопы, будет значительно ниже по сравнению с оснащением, применяемым для серийного изготовления любых других гироскопов.
Разработки ВОГ включены в несколько программ, принятых ВВС, ВМС и сухопутными силами США. Одна из таких программ финансируется Управлением программ перспективньїх исследований министерства обороны США. Цель ее — создание комплексной системы для истребителей F-122 и вертолетов, которая объединяет в одном малогабаритном приборе многоканальный приемник спутниковой навигационной системы GPS и миниатюрную ИНС на интерферомстрпческих ВОГ с замкнутым контуром и кремниевых, так называемых «твердотельных», акселерометрах. ВВС США приняли две раздельные программы на разработку ВОГ и упомянутых выше акселерометров. При успешном завершении программы по разработке акселерометров предполагается создание малогабаритных ИИБ сверхвысокой надежности для самолетов и космических аппаратов.
С начала 90-х годов в США были введены в эксплуатацию коммерческие ИВОГ, которые обеспечивают точность 2-5 миль или 3,7 - 9,2 км/ч. Для того чтобы получить дешевые системы со средними характеристиками, в них применялись относительно небольшие волоконно-оптические катушки. ИВОГ навигационного клаеса находятся в разработке по программе GPS Guidance Packarge, В качестве примера в табл.3.5 приведены характеристики MFOG-2000, разработанного японской фирмой Mitsubishi Phecisiom Co.. Ltd.
Известные характеристики ВОГ позволяют считать его в настоящее время одним из наиболее дешевых и надежных гироскопов средней точности для навигационных применений. Принято считать, что ВОГ вытеснит в перспективе ЛГ в диапазоне точностей до 10"2 град/ч.
212
Параметр Значение
Постоянный дрейф от запуска град/ч ОД
Случайны к дрейф град/ч (1а) 0.03
Стабильность масштабного коэффициента% (I о) <0.01
Максимальная угловая скорость гряд/с > 300
Масса г 600
Габариты мм (H) 0110x30
В качестве отечественных разработок ВОГ можно рассмотреть ряд гироскопов, разработанных фирмой АО «Физоптика» (Москва). В табл.3.б приведены основные технические характеристики ВОГ типа ВГ9[5. Выходной сигнал ВОГ ±8 В постоянного тока. В состав ВОГ входят терморезистор и исполнительные элементы термостабнлизации суперлюминесцентного диода. ВОГ типа ВГ915 выдерживает вибрацию до 10 g (1 а) в полосе частот от 2 Гц до 2 кГц, а также удар до 100 g в течение 1 мс.
Таблица 3..6
Параметр Значение
Максимальная измеряемая угловая скорость, град/с зои
Погрешность масштабною коэффициента.% 0,1
Температурный коэффициент крутизны выходной характеристики, ^e1A1C 0.3
Шумовая составляющая (Ia) выходного сигнала в полосе 1 Гц, ipa.'i/c 0.01
Дрейф HvifK. rprt.f/c 0.01
Температурный коэффициент сдвига нуля. град/с/°С 0.003
Полоса частот выходного сигизла. Fu 100
Энергопотребление, Вт S
Электропитание, В ± 12; + 5
Температура сохраняемости. °С - 60 + 85
Рабочая температура. °С -40+70
Габариты, мм 070x15__
Масса, г 70
ВОГ типа ВГ9І0 содержит размещенные в общем корПУ* ВОГ и электронный модуль OEI21 и представляет собой оптимальное сочетание габаритов, точности и цены. Основные пар3' метры: Ппт = 200 град/с , точность 0,005 град/с, масса 100 Г' Вскоре планируется модернизация электронного модуля в CM^ 213
исполнении, улучшение стабильности до 0,001 град/с, повыше-ляе вибропрочности, увеличение наработки до 50 тыс. ч.
Гироскоп типа ВГ941 представляет собой гироскопическую систему, включающую ВОГ и внешний модуль ОЕ121. Самый миниатюрный ВОГ в мире (027x58 мм). Плотная и прочная конструкция. Две модификации: с ориентацией оси чувствительности вдоль и ортогонально направляющей корпуса. Удобен при компоновке многоосных систем. Основные параметры: Пдшх - 500 град/с , точность 0,01 град/с, масса 40 г. В дальнейшем планируется разработка ВГ941-3 с электронным CMT модулем, интегрированным в корпус. В этой модели достигнуты уникальное сочетание габаритов, массы и энергопотребления: 0,7 Вт при г питании только от источников ±5В.
;. ВОГ типа ВГ951, содержащий в общем корпусе ВОГ с увел и-
и ченной чувствительностью и прецизионный электронный модуль і ОЕ002, является в настоящее время самой точной моделью, ы Электронный модуль этого гироскопа осуществляет периодиче-¦а скую калибровку сдвига, обеспечивая минимальную системати-т ческую погрешность. Основные параметры: Пта>,- = 40 град/с , точность 0,0003 грзд/с, масса 700 г. В дальнейшем — модернизация технологии изготовления оптических компонентов, использование волокна с улучшенными параметрами. Достижение точности ОД град/ч.
