საჰაერო სადესანტო ოპტიკურ-ბოჭკოვანი ინერციული სანავიგაციო გადაწყვეტა

მაღალი სიზუსტის სანავიგაციო სისტემა არის თვითმფრინავის ნავიგაციის კონტროლისა და მისი იარაღის სისტემის ზუსტი შეტევის ძირითადი მოწყობილობა.მისი ძირითადი სქემები მოიცავს პლატფორმის სქემებს და სტრეპდაუნის სქემებს. Strapdown ინერციული ტექნოლოგიისა და ოპტიკური გიროსკოპიის განვითარებით, სტრეპდაუნი ფართოდ გამოიყენება საჰაერო ხომალდში მისი უპირატესობებით: მაღალი საიმედოობით, მსუბუქი და მცირე ზომის, დაბალი ენერგიის მოხმარება და დაბალი ღირებულება.^[1-4]დღეისათვის, საჰაერო სადესანტო ნავიგაციის სისტემა არის ლაზერული გირო სტრეპდაუნი სანავიგაციო სისტემის და ოპტიკურ-ბოჭკოვანი გიროს სტრეპდაუნის სანავიგაციო სისტემის კომბინაცია. მათ შორისაა Northrop Grumman's LN-100G, Honeywell's H-764G ლაზერული გირო strapdown ნავიგაციის სისტემა GrumberN-25's და Northrop Grumman's. ოპტიკური გიროს სტრეპდაუნის სანავიგაციო სისტემა ფართოდ გამოიყენება ამერიკული გამანადგურებელი თვითმფრინავების ფლოტში^[1].Northrop Grumman Company-მა შეიმუშავა LN-251 სანავიგაციო სისტემა ვერტმფრენისთვის მაღალი სიზუსტის ოპტიკურ-ბოჭკოვანი გიროს მნიშვნელოვანი სიმბოლოთი, შემდეგ კი შეიმუშავა LN-260 თვითმფრინავების ნავიგაციისთვის ადაპტაციისთვის. LN-260 აირჩია აშშ-ს საჰაერო ძალებმა. F-16 მრავალეროვნული მოიერიშე ფლოტის ავიონიკის განახლება. განლაგებამდე, LN-260 სისტემა ტესტირებულ იქნა პოზიციის სიზუსტის მისაღწევად 0,49n მილი (CEP), ჩრდილოეთის მიმართულებით სიჩქარის შეცდომა 1,86 ფუტი/წმ (RMS) და აღმოსავლეთით მიმართული სიჩქარის შეცდომა 2.43 ფუტი/წმ (RMS) მაღალ დინამიურ გარემოში. ამიტომ, ოპტიკური სტრეპდაუნის ინერციული სანავიგაციო სისტემა სრულად აკმაყოფილებს თვითმფრინავის ოპერატიულ მოთხოვნებს ნავიგაციისა და ხელმძღვანელობის შესაძლებლობის თვალსაზრისით.^[1].

ლაზერული გირო სტრეპდაუნის სანავიგაციო სისტემასთან შედარებით, ოპტიკურ-ბოჭკოვანი გირო სტრეპდაუნის სანავიგაციო სისტემას აქვს შემდეგი უპირატესობები: 1) არ საჭიროებს მექანიკურ ჟიტერს, ამარტივებს სისტემის სტრუქტურას და ვიბრაციის შემცირების დიზაინის სირთულეს, ამცირებს წონას და ენერგიის მოხმარებას და აუმჯობესებს სანავიგაციო სისტემის საიმედოობა; 2) ოპტიკურ-ბოჭკოვანი გიროს ზუსტი სპექტრი მოიცავს ტაქტიკურ დონეს სტრატეგიულ დონემდე და მის შესაბამის სანავიგაციო სისტემას ასევე შეუძლია შექმნას შესაბამისი სანავიგაციო სისტემის სპექტრი, რომელიც მოიცავს ყველაფერს დამოკიდებულების სისტემიდან სანავიგაციო სისტემამდე გრძელ დისტანციებზე. გამძლეობის თვითმფრინავი; 3) ბოჭკოვანი გიროსკოპის მოცულობა პირდაპირ დამოკიდებულია ბოჭკოვანი რგოლის ზომაზე.წვრილი დიამეტრის ბოჭკოების სექსუალურ გამოყენებასთან ერთად, ოპტიკურ-ბოჭკოვანი გიროსკოპის მოცულობა იგივე სიზუსტით მცირდება და მცირდება, ხოლო სინათლისა და მინიატურიზაციის განვითარება გარდაუვალი ტენდენციაა.

საერთო დიზაინის სქემა

საჰაერო ხომალდის ოპტიკურ-ბოჭკოვანი გიროსკოპიური ნავიგაციის სისტემა სრულად ითვალისწინებს სისტემის სითბოს გაფრქვევას და ფოტოელექტრო გამოყოფას და იღებს „სამი ღრუს“ სქემას.^[6,7], მათ შორის IMU ღრუ, ელექტრონული ღრუ და მეორადი დენის ღრუ.IMU ღრუ შედგება IMU სხეულის სტრუქტურისგან, ოპტიკურ ბოჭკოვან სენსორული რგოლისა და კვარცის მოქნილი აქსელერომეტრისგან (კვარცი პლუს მეტრი); ელექტრონული ღრუ შედგება გიროს ფოტოელექტრული ყუთისგან, მრიცხველის კონვერტაციის დაფისგან, სანავიგაციო კომპიუტერისა და ინტერფეისის დაფისგან და სანიტარული სახელმძღვანელოსგან. დაფა;მეორადი დენის ღრუ მოიცავს შეფუთულ მეორად დენის მოდულს, EMI ფილტრს, დამუხტვა-გამონადენის კონდენსატორს. გიროს ფოტოელექტრული ყუთი და ოპტიკური ბოჭკოვანი რგოლი IMU ღრუში ერთად ქმნიან გიროს კომპონენტს და კვარცის მოქნილ აქსელერომეტრს და მრიცხველის კონვერტაციის ფირფიტას. ერთად შეადგენენ ამაჩქარებლის კომპონენტს^[8].

საერთო სქემა ხაზს უსვამს ფოტოელექტრული კომპონენტების განცალკევებას და თითოეული კომპონენტის მოდულურ დიზაინს და ოპტიკური სისტემის და მიკროსქემის სისტემის ცალკეულ დიზაინს, რათა უზრუნველყოს მთლიანი სითბოს გაფრქვევა და ჯვარედინი ჩარევის ჩახშობა. გამართვისა და აწყობის ტექნოლოგიის გასაუმჯობესებლად. პროდუქტი, კონექტორები გამოიყენება ელექტრონულ პალატაში მიკროსქემის დაფების დასაკავშირებლად, ხოლო IMU კამერაში ოპტიკური ბოჭკოვანი რგოლი და ამაჩქარებელი გამართულია შესაბამისად.IMU-ს ჩამოყალიბების შემდეგ, მთელი შეკრება ხორციელდება.

 მიკროსქემის დაფა ელექტრონულ ღრუში არის გიროს ფოტოელექტრული ყუთი ზემოდან ქვემოდან, გიროს სინათლის წყაროს, დეტექტორისა და წინა გამონადენის სქემის ჩათვლით; მაგიდის კონვერტაციის დაფა ძირითადად ასრულებს ამაჩქარებლის დენის სიგნალის ციფრულ სიგნალად გარდაქმნას; ნავიგაციის გადაწყვეტა და ინტერფეისის წრე მოიცავს ინტერფეისის დაფას და სანავიგაციო გადაწყვეტის დაფას, ინტერფეისის დაფა ძირითადად ასრულებს მრავალარხიანი ინერციული მოწყობილობის მონაცემების სინქრონულ შეძენას, ელექტრომომარაგების ურთიერთქმედებას და გარე კომუნიკაციას, სანავიგაციო გადაწყვეტის დაფა ძირითადად ასრულებს სუფთა ინერციულ ნავიგაციას და ინტეგრირებულ სანავიგაციო გადაწყვეტას; სახელმძღვანელო დაფა ძირითადად ასრულებს სატელიტური ნავიგაცია და აგზავნის ინფორმაციას სანავიგაციო გადაწყვეტის დაფაზე და ინტერფეისის დაფაზე ინტეგრირებული ნავიგაციის დასასრულებლად. მეორადი კვების წყარო და ინტერფეისის წრე დაკავშირებულია კონექტორის მეშვეობით, ხოლო მიკროსქემის დაფა დაკავშირებულია კონექტორის მეშვეობით.

ძირითადი ტექნოლოგიები

1. ინტეგრირებული დიზაინის სქემა

საჰაერო ხომალდის ოპტიკურ ბოჭკოვანი გიროს ნავიგაციის სისტემა ახორციელებს თვითმფრინავის მოძრაობის 6 გრადუსს თავისუფლების ამოცნობას მრავალი სენსორის ინტეგრაციის გზით. სამი ღერძიანი გიროსკოპი და სამი ღერძიანი ამაჩქარებელი შეიძლება ჩაითვალოს მაღალი ინტეგრაციის დიზაინისთვის, შეამციროს ენერგიის მოხმარება, მოცულობა და წონა. ბოჭკოვანი ბოჭკოსთვის გირო კომპონენტი, მას შეუძლია გაიზიაროს სინათლის წყარო სამი ღერძიანი ინტეგრაციის დიზაინის განსახორციელებლად; ამაჩქარებლის კომპონენტისთვის, ზოგადად გამოიყენება კვარცის მოქნილი ამაჩქარებელი, ხოლო კონვერტაციის წრე შეიძლება შეიქმნას მხოლოდ სამი გზით. ასევე არის დროის პრობლემა. სინქრონიზაცია მრავალ სენსორული მონაცემების მიღებაში.მაღალი დინამიური დამოკიდებულების განახლებისთვის, დროის თანმიმდევრულობამ შეიძლება უზრუნველყოს დამოკიდებულების განახლების სიზუსტე.

2. ფოტოელექტრული გამოყოფის დიზაინი

ოპტიკურ-ბოჭკოვანი გიროსკოპი არის ოპტიკურ-ბოჭკოვანი სენსორი, რომელიც დაფუძნებულია Sagnac ეფექტზე კუთხის სიჩქარის გასაზომად. მათ შორის ბოჭკოვანი რგოლი არის ბოჭკოვანი გიროსკოპის მგრძნობიარე კუთხური სიჩქარის ძირითადი კომპონენტი.ის რამდენიმე ასეული მეტრით რამდენიმე ათას მეტრამდე ბოჭკოვანია. თუ ოპტიკური ბოჭკოვანი რგოლის ტემპერატურული ველი იცვლება, ტემპერატურა ოპტიკურ ბოჭკოვან რგოლში დროთა განმავლობაში იცვლება და სინათლის ტალღის ორი სხივი გადის წერტილში. სხვადასხვა დროს (ოპტიკური ბოჭკოვანი ხვეულის შუა წერტილის გარდა), ისინი განიცდიან განსხვავებულ ოპტიკურ ბილიკებს, რაც იწვევს ფაზურ განსხვავებას, ეს არარეციპროკული ფაზის ცვლა არ განსხვავდება ბრუნვით გამოწვეული საგნეკეს ფაზური ცვლისგან. ტემპერატურის გაუმჯობესების მიზნით. ოპტიკურ-ბოჭკოვანი გიროსკოპის შესრულება, გიროსკოპის ძირითადი კომპონენტი, ბოჭკოვანი რგოლი, უნდა იყოს დაცული სითბოს წყაროსგან.

ფოტოელექტრული ინტეგრირებული გიროსკოპისთვის, გიროსკოპის ფოტოელექტრული მოწყობილობები და მიკროსქემის დაფები ახლოს არის ოპტიკურ ბოჭკოვან რგოლთან.როდესაც სენსორი მუშაობს, თავად მოწყობილობის ტემპერატურა გარკვეულწილად მოიმატებს და გავლენას მოახდენს ოპტიკურ ბოჭკოვან რგოლზე რადიაციისა და გამტარობის საშუალებით. იმისათვის, რომ გადაჭრას ტემპერატურის გავლენა ოპტიკურ ბოჭკოვან რგოლზე, სისტემა იყენებს ფოტოელექტრული გამოყოფას. ოპტიკურ-ბოჭკოვანი გიროსკოპი, მათ შორის ოპტიკური ბილიკის სტრუქტურა და მიკროსქემის სტრუქტურა, ორი სახის სტრუქტურის დამოუკიდებელი განცალკევება, ბოჭკოსა და ტალღოვანი ხაზის კავშირს შორის. მოერიდეთ სინათლის წყაროს ყუთის სითბოს, რომელიც გავლენას ახდენს ბოჭკოვანი სითბოს გადაცემის მგრძნობელობაზე.

3. ჩართვის თვითგამოვლენის დიზაინი

ოპტიკურ-ბოჭკოვანი გიროსკოპიური ნავიგაციის სისტემას უნდა ჰქონდეს ელექტრული შესრულების თვითშემოწმების ფუნქცია ინერციულ მოწყობილობაზე. იმის გამო, რომ სანავიგაციო სისტემა იყენებს სუფთა ზოლის ინსტალაციას ტრანსპოზიციის მექანიზმის გარეშე, ინერციული მოწყობილობების თვითტესტი სრულდება სტატიკური გაზომვით ორ ნაწილად, კერძოდ. , მოწყობილობის დონის თვითტესტი და სისტემის დონის თვითტესტი, გარე ტრანსპოზიციური აგზნების გარეშე.

ERDI TECH LTD გამოსავალი კონკრეტული ტექნიკური ტექნიკით