Measurement Calculation System “Solid-state Resonator Gyroscope”

Abstract

В статье идет речь об измерительном приборе - твердотельном волновом гироскопе. Работа прибора основана на эффекте инертности стоячих волн. Твердотельный волновой гироскоп рассматривается с двух сторон: как самостоятельный измерительно-вычислительный комплекс и как датчик некоторой инерциальной системы. Структура твердотельного волнового гироскопа представлена в виде взаимосвязанных элементов: резонатор, измерительная компонента, управляющая компонента, вычислительная компонента. Анализируется структура прибора, рассматриваются его подсистемы и их связи. Исследуются различные типы конструкций резонатора, вопросы математического моделирования резонатора. Рассматриваются явления, ухудшающие точность прибора, такие как дрейф волны, нелинейность и шум выходного сигнала. Анализируются причины появления дрейфа. Одна из основных причина дрейфа - конструкционное демпфирование. Изучаются вопросы моделирования резонатора с учетом конструкционного демпфирования. Описываются различные типы датчиков и систем съема на их основе. Рассматривается измерительная компонента как система для наблюдения эффекта Брайана. Обосновывается необходимость формирование сигналов в системе съема для дополнительного наблюдения деформации резонатора в месте крепления. Рассматриваются вопросы управления динамикой резонатора. Приводятся различные контуры управления, которые позволяют получить необходимые характеристики прибора. Описываются точностные параметры. Анализируются зависимости точностных параметров твердотельного волнового гироскопа от различных факторов. Описываются направления повышения точности твердотельного волнового гироскопа и систем на его основе. Ставится общая задача повышения точности прибора за счет учета конструкционного демпфирования в модели резонатора, измерения величин, характеризующих конструкционное демпфирование, и решения задачи редукции ТВГ к идеальному измерительному прибору.