Способ оценки внутриоборотной нестабильности скорости вращения осей моделирующего стенда

Предложен способ оценки внутриоборотной нестабильности скорости вращения осей моделирующего стенда. Способ основан на кросс-калибровке датчика угловой скорости по измеренному с помощью метода фиксированного угла значению скорости вращения планшайбы стенда. Предлагаемый способ позволяет повысить достоверность выходных данных датчика угловой скорости и на основе измеренных значений мгновенной скорости вращения оценить нестабильность последней и выделить систематическую составляющую погрешности скорости вращения осей моделирующего стенда внутри оборота. С помощью щелевого датчика (в качестве нуль-метки) и волоконно-оптического гироскопа (в качестве измерителя скорости вращения планшайбы вокруг осей стенда) проведены измерения скорости вращения планшайбы вокруг осей двухосного стенда и оценены погрешности их нестабильности. Проведен анализ полученных данных, выделена систематическая составляющая погрешности скорости вращения планшайбы двухосного стенда вокруг его внешней оси. Использование полученных результатов в алгоритмах калибровок инерциальных датчиков и систем позволит увеличить точность и достоверность этих калибровок.

1. Анучин О. Н., Емельянцев Г. И. Интегрированные системы ориентации и навигации (БИНС и БИСО) / Под общ. ред. акад. РАН В. Г. Пешехонова. СПб: Электроприбор, 1999.

2. Titterton D., Weston J. Strapdown Inertial Navigation Technology. Institution of Engineering and Technology, 2004. 558 р.

3. Драницына Е. В., Егоров Д. А., Унтилов А. А. Современное состояние разработок волоконно-оптических гироскопов и перспективы их развития // Гироскопия и навигация. 2023. Т. 31, № 4(123). C. 2–21.

4. Степанов О. А. Интегрированные инерциально-спутниковые системы навигации // Гироскопия и навигация. 2002, № 1. С. 23–46.

5. Иванов П. А., Лазарев В. А., Бохман Е. Д., Павлов П. А., Филатов Ю. В. Исследование характеристик трехосного стенда для испытаний навигационных систем // Гироскопия и навигация. 2022. Т. 30, № 3(118). C. 80–93.

6. Боронахин А. М., Иванов П. А., Бохман Е. Д., Филатов Ю. В., Суров И. Л. Средства испытаний инерциальных систем и их чувствительных элементов // Матер. XVIII Санкт-Петербургской междунар. конф. по интегрированным навигационным системам. СПб: Электроприбор, 2011. С. 34–41.

7. Драницына Е. В. Калибровка измерительного модуля прецизионной БИНС на волоконно-оптических гироскопах: автореф. дисс. … канд. техн. наук. СПб: СПбГЭТУ „ЛЭТИ“, 2016.

8. Иванов П. А., Боронахин А. М., Суров И. Л. Исследование погрешностей триады микромеханических гироскопов с использованием малогабаритного двухосного стенда // Нано- и микросистемная техника. 2010. № 1. С. 35–41.

9. Иванов П. А. Разработка и исследование методов испытаний микромеханических модулей: автореф. дис. … канд. техн. наук. СПб: СПбГЭТУ „ЛЭТИ“, 2011.

10. Каталог поворотных моделирующих стендов производства компании „ИНЕРТЕХ“ [Электронный ресурс]: <http://inertech-ltd.com/поворотные-испытательные-стенды>.

11. Каталог поворотных моделирующих стендов производства компании „IdealAerosmith“ [Электронный ресурс]: <https://www.ideal-aerosmith.com/products/1-2-or-3-axis-rate-and-positioning-tables>.

12. Каталог поворотных моделирующих стендов производства компании „Acutronic“ [Электронный ресурс]: <https://www.acutronic.com/simulation-test>.

13. Бычков М. Г., Ладыгин А. Н. Современный сервопривод — классификация и терминология // Докл. науч.-метод. семинара. М.: Изд-во МЭИ, 2013. С. 5–22.

14. Деревянко А. Е., Валиев А. А., Рожнов А. В., Тляумбетов И. А. Обзор абсолютных и инкрементальных энкодеров // „Приоритетные направления инновационной деятельности в промышленности“: Сб. науч. статей по итогам 10-й междунар. науч. конф. Казань, 30–31 октября 2020 г. Т. 1. С. 84–86.

15. Драницына Е. В., Галиева Н. Г., Павлов А. А. Модель погрешностей волоконно-оптического гироскопа // Матер. XVII конф. молодых ученых „Навигация и управление движением“. СПб: Электроприбор, 2015. С. 342–348.

16. Ермаков Р. В., Серанова А. А., Львов А. А, Калихман Д. М. Метод оценивания угловой скорости прецизионного поворотного стенда // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. 2019. № 4. С. 144–164.

17. Калихман Д. М., Калихман Л. Я., Садомцев Ю. В., Депутатова Е. А., Нахов С. Ф., Сапожников А. И., Межирицкий Е. Л., Никифоров В. М. Прецизионный стенд с датчиком угловой скорости в качестве инерциального чувствительного элемента и двухконтурной цифровой системой управления // Авиационная промышленность. 2010. № 1. С. 43–49.

18. Калихман Д. М., Депутатова Е. А., Пчелинцева С. В., Горбачев В. О. Концепция проектирования класса прецизионных поворотных стендов с инерциальными ЧЭ в цепи обратной связи // Гироскопия и навигация. 2022. Т. 30, № 3(118). C. 41–64. DOI 10.17285/0869-7035.0098.

19. Ермаков Р. В., Калихман Д. М., Калихман Л. Я., Нахов С. Ф., Туркин В. А., Львов А. А., Садомцев Ю. В., Кривцов Е. П., Янковский А. А. Основы разработки комплексного цифрового управления прецизионными стендами с инерциальными чувствительными элементами по сигналам с измерителей угловой скорости, кажущегося ускорения и оптического датчика угла // XXIII Санкт-Петербургская Междунар. конф. по интегрированным навигационным системам. СПб: Электроприбор, 2016. С. 302–307.

20. Ермаков Р. В., Львов А. А., Светлов М. С. Исследование методов повышения метрологических характеристик стендов для задания углов и угловых скоростей // Изв. ЮФУ. Технические науки. 2017. № 3(188). С. 6–17. DOI 10.23683/2311-3103-2017-3-6-17.