Высокоточные МЭМС инерциальные навигационные системы с гирокомпасированием

PDF версия
В статье приведен краткий обзор МЭМС инерциальных навигационных систем (ИНС) производства компании «Гиролаб».

Многолетний опыт и усилия разработчиков по повышению точности микромеханических систем привели к появлению в линейке компании «Гиролаб» ИНС МЭМС со следующими точностями:

  • истинный курс (гирокомпасирование 5 мин): 1°/cos(j);
  • погрешность координат: 5 миль/30 мин;
  • потребляемая мощность: 1,6 Вт;
  • размеры: 89×51×23 мм;
  • масса: 0,12 кг.

Характеристики МЭМС ИНС (рисунок) не только достигли, но и превзошли параметры волоконно-оптических гироскопов с разомкнутым контуром, при этом ИНС МЭМС отличаются меньшими габаритами, весом и энергопотреблением. Именно на такие параметры уже давно существовал запрос рынка — авиационно-космического, морского, наземного в частности для применения в пилотажно-навигационных комплексах, в космических аппаратах, ракетной технике, инклинометрии, системах навигации различного рода беспилотных объектов (БПЛА, АНПА, беспилотный наземный транспорт), системах стабилизации.

МЭМС ИНС линейки моделей ГЛ-ВГ110 XX

Рисунок. МЭМС ИНС линейки моделей ГЛ-ВГ110 XX

Новая линейка представлена моделями ГЛ-ВГ110-20, ГЛ-ВГ110-40 и ГЛ-ВГ110-60, которые реализованы в том же форм-факторе, что и уже зарекомендовавшая себя «младшая» ИНС МЭМС ГЛ-ВГ110.

Технология единого интерфейса обеспечивает возможность переходить от системы к системе, выбирая оптимальную массу, габарит, точность, энергопотребление и стоимость для каждой специфической задачи.

Микромеханические гироскопы нового поколения обеспечивают высокую устойчивость и точность при самом высоком ресурсе среди твердотельных датчиков.

Гирокомпасирование

ИНС МЭМС состоят из инерциального измерительного блока (ИИБ), включающего триаду гироскопов и массив акселерометров, точность которых обеспечивает определение направления на истинный север в режиме гирокомпасирования. Это преимущество позволяет обходиться без магнитного датчика для определения курса, а также в условиях, когда датчик магнитного курса нельзя применить из-за помех.

Комплексирование

Системы имеют встроенный датчик давления, позволяющий уменьшить ошибки вертикальной скорости; встроенный трехосный магнитный датчик, предоставляющий дополнительную информацию пользователю о составляющих вектора магнитного поля и магнитном курсе. ИНС МЭМС могут получать информацию от GNSS для расчета скомплексированных параметров навигации; могут получать информацию о скорости с датчика типа ЛАГ при эксплуатации на море или пройденном пути (одометр) при использовании в наземной технике для расчета скомплексированных параметров навигации повышенной точности (таблица).

Таблица. Основные технические характеристики ИНС

Технические характеристики, 1s

ГЛ-ВГ110-60

ГЛ-ВГ110-40

ГЛ-ВГ110-20

Погрешность углов крена, тангажа

в статическом положении

0,02°

0,025°

0,03°

при любых условиях

0,1°

0,19°

0,5°

Погрешность определения угла курса

1°/cos(j)

0,5°/cos(j) (тип.)

2,3°/cos(j)

1,6°/cos(j) (тип.)

7,6°/cos(j)

2,7°/cos(j) (тип.)

Время определения угла курса, мин

5

5

5

Погрешность удержания угла курса, °/ч

0,25

0,6

2

Погрешность координат

с достоверными
данными СНС

В соответствии с характеристиками приемника СНС

В соответствии с характеристиками приемника СНС

В соответствии с характеристиками приемника СНС

с потерей
достоверных данных СНС

20 м/3 мин,

150 м/6 мин,

345 м/8 мин,

1040 м/12 мин,

9450 м/30 мин

75 м/3 мин,

410 м/6 мин,

850 м/8 мин,

2420 м/12 мин

140 м/3 мин,

920 м/6 мин,

2050 м/8 мин,

6400 м/12 мин

Погрешность скорости с достоверными данными СНС, м/с

0,15

0,15

0,2

Погрешность измерения угловой скорости

0,003°/с или 0,2%

0,006°/с или 0,2%

0,01°/с или 0,2%

Погрешность измерения ускорений

0,5мg или 0,2%

0,5мg или 0,2%

0,5мg или 0,2%

Пределы

Угловой скорости

±300°/с

±400°/с

±400°/с

Перегрузок

±20g

±20g

±20g

Дополнительные свойства (встроены в прибор)

Высота баро-метрическая, км

–0,5…+10

–0,5…+10

–0,5…+10

Магнитный курс

0,5°/cos(i)1, 2

0,5°/cos(i)1, 2

0,5°/cos(i)1, 2

Диапазон измерения магнитных индукций

±400 мкТл

±200 мкТл

(линейный диапазон)

±400 мкТл

±200 мкТл

(линейный диапазон)

±400 мкТл

±200 мкТл

 (линейный диапазон)

Наработка, ч

>15 000

>15 000

>15 000

Примечания. 1. При отсутствии внешних магнитных возмущений. 2. i — наклонение магнитного поля Земли в текущих координатах.

Современный интерфейс ETHERNET обеспечивает самую низкую задержку передаваемых пакетов при высокой производительности навигационных решений — 1 мс.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *