"Гироскопия и навигация" №1

Я.И. Биндер, Т.В. Падерина

Бесплатформенный гироинклинометр с ориентацией главной оси двухмерного датчика угловой скорости в плоскости поперечного сечения скважины

5

Предлагается схема построения гироинклинометра с расположением вектора кинетического момента роторного датчика угловой скорости (ДУС) перпендикулярно продольной оси скважины. Показывается, что такая одногироскопная схема, называемая авторами "поперечной", в сочетании с простейшими методическими (или конструктивными) приемами позволяет при точечном компасировании снять ограничения на положение скважины в горизонтальной плоскости, характерные для общепринятой ("осевой") ориентации двухосного ДУС.

О.А.Степанов

Связь алгоритмов оптимальной стационарной фильтрации
и сглаживания

16

Исследуется связь алгоритмов фильтрации и сглаживания при решении задач оценивания процессов, описываемых стационарными формирующими фильтрами. Обсуждаются пути построения экономичного алгоритма совместного решения этих задач, основанного на использовании оценок фильтрации и их последующей обработке в фильтре калмановского типа в обратном времени. В частности, показано, что минимальная размерность вектора, представляющего собой линейную комбинацию компонент вектора оценок фильтрации и обрабатываемого в обратном времени, совпадает с размерностью вектора порождающих шумов в формирующем фильтре. В частном случае, когда оцениванию подлежит процесс, описываемый стационарным уравнением с одним порождающим шумом, запоминаемая и обрабатываемая в обратном времени реализация является скалярным процессом. Если, кроме того, ошибка измерения представляет собой белый шум, а измеряемый и оцениваемый процессы совпадают, то фильтры для прямого и обратного времени одинаковые. Для этого случая получено соотношение, фактически устанавливающее связь передаточных функций для задач фильтрации и сглаживания и представляющее собой обобщение соотношения (1.9) на более общий случай, когда сами процессы не являются стационарными с заданными спектральными плотностями, а описываются с помощью стационарных формирующих фильтров. Рассматриваются примеры, иллюстрирующие полученные результаты.

М.И.Евстифеев

Проблемы расчета и проектирования микромеханических гироскопов

27

Рассматриваются проблемы, возникающие при разработке конструкций микромеханических гироскопов. Приведены аналитические соотношения и результаты конечно-элементного анализа для оценки параметров конструкции. Показана взаимосвязь проблем проектирования со спецификой используемых микроэлектронных технологий.

Р.Л.Воскобойников

Механизм синхронизации независимых автовозбужденных электромагнитных потоков, ортогонально расположенных в электрической машине

40

Показано, что между почти одинаковыми автономными автогенераторами электромагнитных потоков, расположенными ортогонально в замкнутом ферромагнитном пространстве кольцевого магнитопровода электрической машины, возникает нетрансформаторная взаимосвязь, которая обусловливает фазовую синхронизацию потоков с образованием кругового вращающегося электромагнитного поля.

А.А.Волынцев, Л.А.Дудко, Б.А.Казаков, В.В.Козлов, А.П.Мезенцев, В.И.Решетников, Д.Н.Дибров, В.С.Рыжков

Опыт создания высокоточных поплавковых гироприборов, применяемых в системах угловой ориентации и стабилизации космических аппаратов и станций

45

Рассматриваются аспекты построения высокоточных бесплатформенных инерциальных блоков, предназначенных для работы в системе управления угловой ориентацией космических аппаратов. Отмечены конструктивные особенности приборов, принципы построения системы термостатирования гироскопов и прецизионных электронных устройств, реализованные способы достижения повышенной надежности и длительного ресурса работы. Приведены основные тактико-технические характеристики приборов. Дана оценка результатов эксплуатации приборов в составе космических аппаратов различного назначения

А.Жанруа, П.Фатонби, Ж.-М.Карон

Недорогой малогабаритный ИИМ средней точности с вибрационными датчиками для тактических применений

58

Представлены новые результаты, касающиеся точностных характеристик гироскопа "Квапазон", состоящего из четырех прямоугольных вибрирующих стержней. Сейчас "Квапазон^ТМ" выпускается серийно и широко используется. Также рассматриваются два других вибрационных инерциальных датчика: гироскоп с полусферическим резонатором, на который затрачены огромные усилия с целью его удешевления без потери точности и вибрационный акселерометр. Эти датчики предполагается использовать вместе в малогабаритном инерциальном измерительном модуле (ИИМ) средней точности, предназначенном для различных применений.

Ю.Н.Коркишко, В.А.Федоров, В.Е.Прилуцкий, В.Г.Пономарев, 
М.А Фенюк, В.Г.Марчук, С.М.Кострицкий, Е.М.Падерин

Высокоточный волоконно-оптический гироскоп с линейным цифровым выходом

69

Рассматриваются вопросы проектирования и постановки на промышленное производство волоконно-оптических гироскопов (ВОГ) высокой точности с замкнутым контуром обратной связи, пригодных для использования в инерциальных системах космической навигации. Представлен общий подход к компоновке оптического тракта ВОГ замкнутого типа с элементами интегральной оптики, отвечающий нынешнему уровню собственной технологической базы, описаны особенности структурных схем и электронных средств обработки сигнал.

Б.Штилер, К.Эпплер, Т.Гарбер, А.Костиков

Использование гироскопов для повышения точности наведения центральной точки рабочего инструмента промышленных роботов

83

Ошибки наведения промышленных роботов, т.е. ошибки позиционирования центральной точки рабочего инструмента (ЦТРИ) возникают, как правило, вследствие недостатков датчиков, наличия смещений, возникающих при сборке, и эластичности звеньев. При повторяющихся рабочих режимах с идентичными последовательностями операций при идентичных нагрузках, как в серийном производстве, многие из этих воздействий можно преодолеть проведением "обучения" перед эксплуатацией. Главное значение при этом имеет не точность датчиков, а повторяемость всех этих недостатков. Абсолютная точность наведения открывает путь к управлению ЦТРИ, начиная с проектирования, и дает возможность обеспечить лучшее обслуживание и взаимозаменяемость устройств. Для этого требуется интенсивная компенсация всех вышеупомянутых недостатков при изготовлении и обслуживании робота. Гироскопы, установленные около ЦТРИ, обеспечивают удобное и точное решение этой задачи. Один комплект гироскопов позволяет осуществить калибровку датчиков углового положения во всех звеньях кинематической цепи. Эластичность всех звеньев кинематической цепи и все дефекты сборки выявляются при сравнении выходных данных, полученных этим комплектом гироскопов, с выходными данными датчиков робота или задающими воздействиями с учетом матрицы Якоби. Результаты калибровки сохраняются для компенсации во время эксплуатации. Данная концепция проверяется моделированием и экспериментами.

С.Ф.Былинкин, В.В.Лещев, В.В.Лосев, С.А.Зотов, Ю.В.Иванов, В.Я.Распопов

Акселерометры серии АТ. Состояние и перспективы разработок

97

Рассматриваются вопросы теории и практики проектирования и экспериментальных исследований микромеханических акселерометров серии АТ. Приведены уравнения движения чувствительного элемента и передаточные функции, позволяющие исследовать его динамику. Представлены схемы и передаточные функции электронного блока акселерометра. Рассматриваются конструктивные и технологические особенности формирования момента обратной связи. Приводятся технико-экономические характеристики акселерометров серии АТ.

С.Ф.Коновалов, А.В.Кулешов, Н.А.Носов, В.П.Подчезерцев, В.В.Фатеев, Е.Н.Фролов, К.Б.Квон, С.В.Нам

Вибрационные датчики угловой скорости

107

Представлена информация о разработке и исследовании трех вибрационных датчиков угловой скорости, которые построены по схеме роторного вибрационного гироскопа и предназначены для применения в канале управления вращающегося объекта. Приведены результаты теоретического и экспериментального исследований этих датчиков; получены формулы, характеризующие выходной сигнал в функции от измеряемой угловой скорости и всех параметров прибора, что позволило оценить точность измерения в различных условиях эксплуатации. Рассматриваются схемы конструкции и характеристики стендов для статических и динамических испытаний указанных гироскопов, в том числе и при температурных воздействиях от -60 до +90°С. Приводятся результаты аттестации стендов, термокамеры и испытаний вибрационных датчиков угловой скорости.

С.П.Дмитриев, Н.В.Колесов, А.В.Осипов

Контроль и диагностика информационных нарушений в навигационных системах методами многоальтернативной фильтрации

119

Рассматривается проблема контроля и диагностики навигационных систем (НС). Вводятся понятия информационных отказов и нарушений НС. Предлагается субоптимальный алгоритм для их контроля и диагностики, основанный на методах многоальтернативной фильтрации. Алгоритм предполагает вычисление для всех нарушений апостериорных вероятностей, на основании которых принимается решение о наиболее вероятном нарушении. В алгоритме используется банк фильтров Калмана и полигауссова аппроксимация апостериорной плотности вероятности вектора состояния модели погрешности НС. Приводятся результаты моделирования предложенного алгоритма, подтверждающие его эффективность.

А.Г.Микеров, Д.В.Самохвалов

Цифровая коррекция статических характеристик исполнительных вентильных двигателей

126

Рассматривается цифровая реализация алгоритма коррекции инерционности усилительно-преобразовательного устройства (УПУ) вентильного двигателя (ВД), называемая в дальнейшем цифровой коррекцией. Обсуждается влияние инерционности УПУ и цифровой коррекции на регулировочные характеристики и ток потребления ВД. Предложен алгоритм цифровой коррекции инерционности УПУ для ВД с синусно-косинусным датчиком положения ротора.

П.М.Гацак, Ю.Н.Кормилицин

Информационное обеспечение технической эксплуатации энергетического оборудования кораблей ВМФ

133

Обоснована необходимость создания в рамках единой проблемной области многоцелевого информационного обеспечения эксплуатации функциональных комплексов кораблей и профессиональной подготовки личного состава. Дана качественно новая трактовка ряда содержательных аспектов известной концепции CALS (Continuous Acquisition and Life-Cycle Support). Показана целесообразность синхронизации процессов создания и обновления CALS-ориентированных баз знаний и данных о вооружении и военной технике для обеспечения эффективной интегрированной логистической поддержки кораблей ВМФ на постпроизводственных этапах их жизненного цикла.

С.П.Дмитриев, Н.В.Колесов, А.В.Осипов

"Информационная надежность, контроль и диагностика навигационных систем"

143

Ю.А.Голландцев

"Вентильные индукторно-реактивные двигатели"

144

"История  Штурманской  службы  флота  России" 

145

Л.К.Железняк., В.Н.Конешов, Е.И.Попов, Л.П.Несенюк, В.Г.Пешехонов, Л.С.Элинсон, В.Н.Ильин, Е.Б.Савельев, М.В.Чичинадзе, Е.В.Благов, И.Г.Бронштейн, А.Н.Добротворский, Ю.А.Князев, П.А.Парусников

Создание и внедрение гравиметров двойного назначения для измерений с морских и воздушных носителей

149

Российские и международные конференции, симпозиумы и выставки 

Рефераты публикуемых статей 

155

Решением Высшей аттестационной комиссии Министерства образования Российской Федерации от 17 октября 2001 г. журнал "Гироскопия и навигация" включен в "Перечень периодических научных и научно-технических изданий, выпускаемых в Российской Федерации, в которых рекомендуется публикация основных результатов диссертаций на соискание ученой степени доктора наук" 
(Бюллетень ВАК Минобразования РФ, 2002, № 1).