Airborne zuntz optiko inertzial nabigazio irtenbidea

Doitasun handiko nabigazio-sistema hegazkinen nabigazio-kontrolaren eta arma-sistemaren eraso zehatzaren oinarrizko ekipamendua da.Bere eskem nagusien artean plataforma-eskemak eta strapdown-eskemak daude. Strapdown inertzia-teknologia eta gyro optikoaren garapenarekin, strapdown oso erabilia izan da aireko eremuan, fidagarritasun handiko, argi eta tamaina txikiko, potentzia-kontsumo baxuko eta kostu baxuko abantailekin.^[1-4].Gaur egun, aireko strapdown nabigazio sistema laser gyro strapdown nabigazio sistema eta zuntz optikoko gyro strapdown nabigazio sistemaren konbinazioa da. Horien artean, Northrop Grumman-en LN-100G, Honeywell-en H-764G laser gyro strapdown nabigazio-sistema eta Northrop Grumman-en LN-251 zuntza. gyro optikoa strapdown nabigazio sistema oso erabilia izan da estatubatuar ehiza-hegazkinen flotan^[1].Northrop Grumman Company-k helikopterorako LN-251 nabigazio-sistema garatu zuen doitasun handiko zuntz optikoko gyroaren ikur garrantzitsuarekin, eta, ondoren, LN-260 garatu zuen hegazkinen nabigaziora egokitzeko. LN-260a AEBetako Aire Indarrek hautatu zuen. F-16 ehiza-flota multinazionalaren avionika berritzea. Hedapenaren aurretik, LN-260 sistema probatu zen 0,49 n miliako (CEP) posizioaren zehaztasuna lortzeko, iparralderantz 1,86 ft/s (RMS) abiadura-errorea eta bat. Ekialderako abiadura-errorea 2,43 ft/s (RMS) ingurune oso dinamiko batean. Hori dela eta, strapdown inertzial nabigazio-sistema optikoak hegazkinaren funtzionamendu-eskakizunak bete ditzake nabigazio- eta orientazio-gaitasunari dagokionez.^[1].

Laser gyro strapdown nabigazio-sistemarekin alderatuta, zuntz optikoko gyro strapdown nabigazio-sistemak abantaila hauek ditu: 1) ez du jitter mekanikorik behar, sistemaren egitura eta bibrazioen diseinuaren konplexutasuna errazten ditu, pisua eta energia-kontsumoa murrizten ditu eta hobetzen du. nabigazio-sistemaren fidagarritasuna; 2) Zuntz optikoko girokodearen zehaztasun-espektroak maila taktikotik maila estrategikoraino estaltzen du, eta dagokion nabigazio-sistemak dagokion nabigazio-sistemaren espektroa ere osatu dezake, jarrera-sistematik nabigazio-sistemaraino irismen luzerako. erresistentzia-hegazkinak;3) Zuntz optikoko giroskopioaren bolumena zuzenean zuntz-eraztunaren tamainaren araberakoa da.Diametro fineko zuntzaren aplikazio helduarekin, zehaztasun bereko zuntz optikoko giroskopioaren bolumena gero eta txikiagoa da, eta argiaren eta miniaturizazioaren garapena saihestezina da.

Diseinuaren eskema orokorra

Aireko zuntz optikoko gyro strapdown nabigazio-sistemak sistemaren beroaren xahupena eta bereizketa fotoelektrikoa guztiz kontuan hartzen ditu eta "hiru barrunbe" eskema hartzen du.^[6,7], IMU barrunbea, barrunbe elektronikoa eta bigarren mailako potentzia barrunbea barne.IMU barrunbea IMU gorputzaren egitura, zuntz optikoko sentsore eraztuna eta kuartzozko azelerometro malgua (kuartzoa gehi metroa) osatzen dute; barrunbe elektronikoa giroko kutxa fotoelektriko bat, neurgailu bihurtzeko plaka bat, nabigazio-ordenagailu bat eta interfaze-plaka bat eta saneamendu-gida batek osatzen dute. taula; Bigarren mailako potentzia-barrunbeak ontziratutako bigarren mailako potentzia-modulu bat, EMI iragazkia, karga-deskarga-kondentsadorea ditu. Giroko kutxa fotoelektrikoa eta IMU barrunbeko zuntz optikoko eraztunak giroko osagaia osatzen dute, eta kuartzozko azelerometro malgua eta neurgailuaren bihurketa plaka. elkarrekin azelerometroaren osagaia osatzen dute^[8].

Eskema orokorrak osagai fotoelektrikoen bereizketa eta osagai bakoitzaren diseinu modularra eta sistema optikoaren eta zirkuitu sistemaren diseinu bereizia azpimarratzen ditu, beroaren xahupen orokorra eta interferentzia gurutzatuak ezabatzea bermatzeko. Arazketa- eta muntaketa-teknologia hobetzeko. produktua, konektoreak erabiltzen dira ganbera elektronikoko zirkuitu-plakak konektatzeko, eta IMU ganberako zuntz optikoko eraztuna eta azelerometroa arazketa egiten dira, hurrenez hurren.IMU osatu ondoren, muntaketa osoa egiten da.

 Barrunbe elektronikoko zirkuitu plaka giroko kutxa fotoelektrikoa goitik behera da, giroko argi-iturria, detektagailua eta aurrealdeko deskarga-zirkuitua barne; Mahai bihurtze-taulak batez ere azelerometroaren korronte seinalea seinale digitalera bihurtzea osatzen du; Nabigazio-soluzioa eta interfaze-zirkuituak interfaze-taula eta nabigazio-konponbide-taula barne hartzen ditu, interfaze-taulak batez ere kanal anitzeko gailu inertzialaren datuen eskuraketa sinkronikoa osatzen du, elikadura-hornidura-interakzioa eta kanpoko komunikazioa, nabigazio-soluzio-taulak batez ere nabigazio inertzial hutsa eta nabigazio soluzio integratua osatzen du; Gida-taulak batez ere osatzen du. satelite bidezko nabigazioa, eta informazioa nabigazio-soluzio-taulara eta interfaze-taulara bidaltzen du nabigazio integratua osatzeko. Bigarren mailako elikadura-hornidura eta interfaze-zirkuitua konektorearen bidez konektatzen dira eta zirkuitu-plaka konektorearen bidez konektatzen da.

Funtsezko teknologiak

1. Diseinu integratuaren eskema

Aireko zuntz optikoko giroko nabigazio-sistemak hegazkinaren sei askatasun-graduen mugimendua hautemateko sentsore anitzen integrazioaren bidez lortzen du. Hiru ardatzeko girometroa eta hiru ardatzeko azelerometroa integrazio handiko diseinurako kontuan har daitezke, potentzia-kontsumoa, bolumena eta pisua murrizteko. Giro-osagaia, argi-iturria parteka dezake hiru ardatzeko integrazio-diseinua egiteko; Azelerometroaren osagairako, kuartzozko azelerometro malgua erabiltzen da, oro har, eta bihurtze-zirkuitua hiru modutan soilik diseinatu daiteke. Denboraren arazoa ere badago. sinkronizazioa sentsore anitzeko datuak eskuratzean.Jarrera dinamiko handiko eguneratzerako, denboraren koherentziak jarrera eguneratzearen zehaztasuna berma dezake.

2. Bereizketa fotoelektrikoaren diseinua

Zuntz optikoko giroskopioa Sagnac efektuan oinarritutako zuntz optikoko sentsore bat da, abiadura angeluarra neurtzeko. Horien artean, zuntz-eraztuna zuntz giroskopioaren abiadura angeluar sentikorraren osagai nagusia da.Zenbait metrotik zenbait mila metroko zuntzekin zauritzen da.Zuntz optikoaren eraztunaren tenperatura-eremua aldatzen bada, zuntz optikoaren eraztunaren puntu bakoitzean tenperatura aldatzen da denborarekin, eta argi-uhinaren bi izpiak puntutik igarotzen dira. une desberdinetan (zuntz optikoaren bobinaren erdiko puntuan izan ezik), bide optiko desberdinak bizi dituzte, fase-diferentziaren ondorioz, desfase-aldaketa ez-elkarrikoaren hau biraketak eragindako Sagneke-ren desfase-aldaketa ezin da bereizten. Tenperatura hobetzeko. Zuntz optikoko giroskopioaren errendimendua, giroskopioaren oinarrizko osagaia, zuntz-eraztuna, bero-iturritik urrun mantendu behar da.

Giroskopio integratu fotoelektrikorako, gailu fotoelektrikoak eta giroskopioko zirkuitu plakak zuntz optikoko eraztunetik hurbil daude.Sentsoreak funtzionatzen duenean, gailuaren tenperaturak gora egingo du neurri batean, eta zuntz optikoko eraztunari eragingo dio erradiazio eta eroanpenaren bidez. Tenperaturak zuntz optikoaren eraztunean duen eragina konpontzeko, sistemak bereizketa fotoelektrikoa erabiltzen du. zuntz optikoko giroskopioa, bide optikoko egitura eta zirkuitu egitura barne, bi egitura independentearen bereizketa mota, zuntzaren eta uhin-gidaren linearen konexioaren artean. Saihestu argi-iturburuko kutxako beroak zuntz-bero transferentziaren sentsibilitatea eragiten duen.

3. Pizteko auto-detektatzeko diseinua

Zuntz optikoko gyro strapdown nabigazio-sistemak errendimendu elektrikoaren autotest funtzioa izan behar du gailu inertzialean. Nabigazio-sistemak strapdown instalazio hutsa hartzen duelako transposizio-mekanismorik gabe, gailu inertzialen auto-proba neurketa estatikoarekin osatzen da bi zatitan, hots. , gailu-mailako auto-proba eta sistema-mailako auto-proba, kanpoko transposizio kitzikapenik gabe.

ERDI TECH LTD Teknika zehatzetarako soluzioak