"Гироскопия и навигация" №1

А.А.Галактионов

Косвенная термостабилизация гироскопов и гиростабилизируемых платформ (способы повышения точности)

5

Рассматривается метод косвенной стабилизации температуры гироскопа, основанный на обдуве внешнего корпуса гироскопа термостабилизируемым воздухом. Указываются достоинства и недостатки такого метода. 
Предлагаются способы повышения точности поддержания температуры гироскопа, основанные на использовании подогреваемого термодатчика и более сложного закона управления при стабилизации температуры воздуха. Проводится оценка эффективности предложенных способов повышения точности термостабилизации гироскопа.

М.И.Евстифеев

Оценка порога чувствительности микромеханических гироскопов

13

Рассмотрены вопросы разработки микромеханических гироскопов с точки зрения информационно-энергетической теории измерительных устройств. Получены аналитические выражения для оценки порога чувствительности, обусловленного тепловыми флюктуациями, и определены основные параметры прибора, влияющие на его потенциальную точность. Порог чувствительности определен для идеального прибора, у которого все технические шумы сведены к нулю. Приведены рекомендации по выбору основных характеристик гироскопов при проектировании.

Л.Н.Белянин

Скважинная гироскопическая система ориентации трехкомпонентного сейсмического зонда

19

Система предназначена для осуществления многоволновой сейсморазведки. Предлагается для определения ориентации относительно горизонтальной географически ориентированной системы координат сейсмоприемников, жестко закрепленных в скважинном приборе, использовать систему аналитического гирокомпасирования. Затем осуществляется виртуальный разворот осей чувствительности сейсмоприемников путем преобразования их сигналов в горизонтальную систему координат, связанную с направлением на источник возбуждения. Приведены алгоритмы вычислений и результаты испытаний экспериментальных образцов гироскопического модуля ориентации.

С.К.Воловодов, М.Г.Черняев,
А.Ю.Каверинский, С.С.Воловодов

Распределение ресурсов управления при пространственной стабилизации подвижных объектов

30

Рассматривается принцип синтеза управления для объектов с большим числом исполнительных органов. Принцип заключается в двухэтапном синтезе управляющих сил и моментов, создаваемых исполнительными органами. На первом этапе осуществляется синтез обобщенных сил и моментов управления по регулируемым координатам, на втором этапе решается задача оптимального распределения полученных сил и моментов обобщенного управления по исполнительным органам (задача распределения ресурсов. Предлагаемый принцип иллюстрируется примером синтеза системы позиционирования буровой платформы.

О. Шиле, А. Клойсберг, Р. Хорн

Сравнение двух интегрированных авиационных систем позиционирования и ориентации

43

Бортовые телеметрические системы, как, например, лазерные сканеры, линейные цифровые камеры, радар с синтезированной апертурой (SAR), являются предметом рассмотрения при выборе средств высокоскоростного сбора топографических данных большого объема. Для целей геопривязки эти системы датчиков опираются на средства обеспечения внешнего позиционирования и ориентации с особо высокими требованиями по точности. Позиционирование и ориентация датчика обычно обеспечиваются комплексированием данных измерения и устройства обработки с использованием приемника (дифференциальной) глобальной позиционной системы GPS и инерциального измерительного модуля (ИИМ)

Р. Жиру, Р. Ландри мл.,Р. Гурдо

Программное обеспечение моделирования и аппаратная реализация испытательного стенда для недорогих инерциальных навигационных систем

53

Рассматривается начальный этап разработки инерциальных навигационных систем (ИНС), включающий разработку имитатора, позволяющего моделировать разные схемы построения ИНС. В целях реализации быстрого макетирования систем, обеспечения преимуществ модульной структуры имитатора и оперативного проведения испытаний в реальном времени был разработан Имитатор Навигационной Системы на базе пакета Simulink (ИНС-S). Задачей первой версии имитатора было исследование ошибок округления в программном обеспечении имитатора, которое не выявило заметного влияния этого фактора. ИНС-S станет ценным инструментом при разработке новых алгоритмов, ориентированных на использование микроэлектромеханических датчиков в недорогих ИНС.

А.Е. Синельников, В.Н. Кудрявцев, П.А. Павлов

Новый эталон России в области измерения низкочастотных параметров движения

63

Излагаются направления работ и результаты создания нового эталона России в области измерения параметров движения. При создании эталона решена задача воспроизведения группы постоянных и переменных физических величин с помощью ограниченного числа установок. Кратко рассмотрен принятый в России подход к методам анализа метрологических характеристик эталонных установок в области измерения параметров движения. Приводятся принципы построения трех эталонных установок и результаты их экспериментального исследования. Отмечены некоторые перспективные направления дальнейших исследований.

Л.А.Северов, В.К.Пономарев, А.И.Панферов, Л.П.Несенюк, С.Г.Кучерков, Ю.В.Шадрин

Информационные характеристики микромеханического вибрационного гироскопа

76

Представлены результаты исследования статической чувствительности микромеханического вибрационного гироскопа дискового (роторного) типа к внешней угловой скорости, а также его динамических свойств как датчика угловой скорости, работающего в режиме разомкнутого контура без компенсации кориолисовых моментов. Указанные информационные характеристики определены раздельно для синфазной и квадратурной составляющих выходного сигнала. Проведен анализ зависимости полученных передаточных функций по огибающей выходного сигнала в зависимости от уровня добротности осциллятора, а также от степени расстройки резонансных частот по осям первичных и выходных колебаний. Показано, что при совпадении резонансных частот передаточная функция прибора по синфазной составляющей приближается к интегрирующему звену.

Б.В.Дудницын, О.Л.Мумин,
Л.П.Рябова, В.В.Сумароков, А.И.Топчий

Магнитный сферический трехкомпонентный акселерометр с цифровым выходом

82

Рассматриваются вопросы обеспечения цифрового выхода трехкомпонентного акселерометра с электромагнитным подвесом измерительной массы за счет введения аналого-цифрового преобразователя в состав прибора и способ минимизации влияния гистерезисных явлений на точность акселерометра за счет реверсирования направления токов в обмотках электромагнитного подвеса. Рассматриваются особенности схемотехнических решений и алгоритмов работы акселерометра. Приведены результаты испытаний акселерометра и его основные технические характеристики.

К 80-летию В.Н.Кошлякова

89

В.Н. Конешов

Современное состояние и тенденции развития гравиметрии при изучении гравитационного поля Мирового океана

90

Совместно с другими геофизическими полями гравитационное поле Земли используется для решения различных задач научного и прикладного характера. Возможности использования любого поля, как источника информации, определяются точностью съемки и расширяются с повышением этой точности. Рассмотрены перспективы различных методов изучения гравитационного поля Мирового океана, которые используются в настоящее время. К этим методам относится морская гравиметрия, метод альтиметрии и аэрогравиметрия. 
В настоящее время нет возможности выделить какой-то из этих трех методов. Для геолого-поисковых задач при гравиметрической съемке на шельфе альтернативы нет, так как эти задачи могут решать только морские гравиметрические работы. С учетом достоинств и недостатков каждого из трех методов целесообразна разработка методики комплексирования результатов измерений каждым из них.

Г.Б. Вольфсон

Новые технологии в гравитационной градиентометрии

99

Область производства традиционных геологических моделей гравитационных градиентометров и вариометров с торсионным подвесом коромысла последние десятилетия находится в состоянии депрессии, хотя интересы различных отраслей экономики и научных исследований определяют потребность в приборах, измеряющих вторые производные гравитационного поля. 
Современные технологии производства гравиинерциальных приборов и созданный при разработках гравитационных вариометров научно-технический задел ЦНИИ "Электроприбор" позволяет возродить гравитационную градиентометрию для решения задач поисковой и промышленной геологоразведки и научных исследований с техническими характеристиками, существенно превышающими уровень ранее выпускавшихся приборов. Элементная база современной гироскопии основана на использовании схем приборов с бесконтактными подвесами рабочих тел в электромагнитном и электростатическом полях в вакуумированной среде при широком применении электроники и автоматики. Эти технологии создают предпосылки для качественной эволюции технических средств гравитационной градиентометрии. 
Чувствительный элемент гравитационного вариометра с осесимметричным магнитным подвесом коромысла, экспериментальный образец которого разработан для использования в составе геофизической аппаратуры, является базовым модулем в комплектациях устройств различного назначения. Эти приборы кроме решения традиционных задач геологоразведки способны обеспечить развитие новых направлений применения гравитационной градиентометрии - для мониторинга буровых скважин и оперативного прогноза сильных землетрясений в отдаленных источниках.

Я.И.Биндер, И.Е. Гутнер,
А.П. Мезенцев, А.А. Молчанов

Современные информационно-измерительные комплексы подземной навигации и ориентации

110

Рассматривается проблематика информационно-измерительных комплексов, получивших название MWD-систем, и инклинометрических инерциальных навигационных систем (ИНИС). Также освещаются круг задач, решаемых с помощью MWD-систем, соотношение геотехнических и инерциальных методов навигации. Рассматриваются принципы построения MWD-систем, ИНИС, факторы, их определяющие, схемы определения азимута. Приведена таблица с данными о конкретных зарубежных MWD-системах и отечественных ИНС, дан сравнительный анализ зарубежных систем. Приведена информация о разрабатываемой отечественной gMWD-системе УЗТС-90, а также информация о средствах реализации современных MWD-систем.

Материалы семинара "Состояние и перспективы развития навигационных гироскопических систем для авиации" 

123

Российские и международные конференции, симпозиумы и выставки 

127

"Применение гравиинерциальных технологий в геофизике". Сборник статей и докладов 

131

И.Б.Челпанов Рецензия на сборник статей и докладов "Применение гравиинерциальных технологий в геофизике" 

132

Рефераты публикуемых статей 

133

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).