Малогабаритные инерциальные навигационные системы и блоки чувствительных элементов на основе МЭМС

Одним из ключевых технологических направлений в этой области являются малогабаритные ИНС на основе микромеханических (МЭМС) датчиков. Благодаря своей миниатюрности, низкому энергопотреблению и устойчивости к внешним воздействиям такие системы находят широкое применение в авиации, на море и на суше, начиная с дронов и заканчивая подводными аппаратами, а также наземными роботами.

Специально для применения на объектах, имеющих ограничения по габаритам и весу, была разработана и запущена в производство новая линейка высокоточных ИНС МЭМС с гирокомпасированием – модели ГЛ-ВГ122‑ХХ.

Приборы этой серии ГЛ-ВГ‑122 (–20, –40, –60) предназначены для работы с бортовым питанием от одного аккумулятора на 3,7 В (диапазон 2–5 В). Значительно снижен вес (40 г) и габарит (44×44×16 мм). Приборы имеют один интерфейс взаимодействия RS‑422 (RS‑485) и стандартный протокол обмена для комплексирования с ГНСС, СВС и прочими дополнительными источниками информации.

Рисунок. Внешний вид одной из модификаций модели ГЛ-ВГ122‑ХХ

Приборы обеспечивает высокую частоту навигационных решений – до 1000 Гц, благодаря чему успешно справляются с задачами стабилизации и навигации.

Самая точная модель в линейке – ГЛ-ВГ122-60 – выполняет начальную выставку методом гирокомпасирования.

Характеристики ИНС МЭМС ГЛ-ВГ122‑ХХ представлены в таблице 1.

ИНС представляет собой законченную навигационную систему с математическим и программным обеспечением, а также алгоритмами, которая использует блок чувст­вительных элементов (БЧЭ) в качестве источника данных для вычисления позиции, скорости и ориентации объекта в пространстве.

Специально для проектов, где достаточно первичных инерциальных данных с датчиков, производятся малогабаритные блоки чувствительных элементов МЭМС – модели ГЛ-БЧ122‑XX.

БЧЭ ГЛ-БЧ122 (–20, –40, –60) тщательно откалиброваны в диапазоне рабочих температур –40…55°C.

Эти блоки обеспечивают выработку (1000 Гц) ускорений и угловых скоростей в связанной с корпусом прибора системе координат.

ГЛ-БЧ122 предназначены для работы с бортовым питанием от одного аккумулятора – 3,7 В (диапазон 2–5 В), имеют малый вес 40 г и габарит 44×40×16 мм, интерфейс RS‑422 (RS‑485) и настраиваемый протокол информационного взаимодействия.

Характеристики БЧЭ МЭМС ГЛ-БЧ122‑ХХ представлены в таблице 2.

Формат поставки блоков чувствительных элементов МЭМС становится особенно востребован в прикладных проектах, где решаются задачи не только навигации, а также поддержки различных измерений, обработки графической информации и любые другие задачи реального времени. Таким образом, эта линейка откалиброванных и полностью готовых к работе БЧЭ МЭМС будет продолжена серией малопотребляющих прецизионных БЧЭ на волоконно-оптических гироскопах, а также максимально устойчивых к термоударам БЧЭ на базе кольцевых лазерных гироскопов. В результате рассмотренная серия приборов полностью охватит все доступные на сегодня технологии первичных датчиков и точностей.