gyroscopyГироскопия и навигацияGiroskopiya i Navigatsiya0869-70352075-0927AO «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»gyroscopy-501Research ArticleСтатьиРезультаты проектирования и испытаний датчика угловой скорости на основе волнового твердотельного гироскопаЧуманкинЕ. А.

Чуманкин Евгений Алексеевич, кандидат технических наук, начальник отдела.

ОАО Арзамасское научно-производственное предприятие «ТЕМП-АВИА».Russian Federation201326022026212104111Copyright © Чуманкин Е.А., 20262026Чуманкин Е.А.Чуманкин Е.А.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.gyroscopy.ru/jour/article/view/501

Рассматриваются вопросы проектирования датчиков угловой скорости на основе волнового твердотельного гироскопа. Обосновывается достаточность упрощенной модели гироскопа в виде двух уравнений математического осциллятора. На основе сравнения замеров физических параметров металлических резонаторов с математической моделью выбираются конкретные коэффициенты уравнений и вводятся дополнительные члены в правую часть, имитирующие внешние возмущения. Полученная математическая модель гироскопа обеспечивает возможность синтеза регулятора датчика с обеспечением заданных параметров прибора. Изготовлен и отлажен трехосный блок датчиков угловой скорости с применением фильтра-генератора в цепи формирования автоколебательного режима.

Статья по докладу на XIX Санкт-Петербургской международной конференции по интегрированным навигационным системам.

Problems of angular rate sensor (ARS) development based on hemispherical resonator gyroscope (HRG) are considered. Sufficiency of the simplified gyro model is justified in the view of two equations for mathematical oscillator. By comparison of physical parameters of the metal resonator with mathematical model, special coefficients for equations are chosen as well as additional terms, which describe the external perturbations, are introduced in the right side of equation. The gyro mathematical model, derived in such a way, is a basis for mathematical program-ming, which, in turn, provides synthesis of the sensor for parameters to be set. On the basis of the development results, three-axis angular rate sensor assembly is manufactured and calibrated. The experimental results of the gyro assembly agree closely with the results of mathematical simulation.

Developmentangular rate sensorhemispherical resonator gyroscopemathematical simulation.ReferencesBryan G.H. On the Beats in the Vibrations of a Revolving Cylinder or Bell // Proc. Camb. Phil. Soc. Math. Phys. Sci -1890. – V. 7. – P. 101-111.Bryan G.H. On the Beats in the Vibrations of a Revolving Cylinder or Bell // Proc. Camb. Phil. Soc. Math. Phys. Sci -1890. – V. 7. – P. 101-111.Журавлев, В.Ф. Волновой твердотельный гироскоп / В.Ф.Журавлев, Д.М.Климов.- М.: Нау-ка, 1985. -126 с.Журавлев, В.Ф. Волновой твердотельный гироскоп / В.Ф.Журавлев, Д.М.Климов.- М.: Нау-ка, 1985. -126 с.Матвеев, В.Л. Проектирование волнового твердотельного гироскопа / В.Л.Матвеев, В.И.Липатников, А.В.Алехин.- М.: МГТУ, 1998. -168 с.Матвеев, В.Л. Проектирование волнового твердотельного гироскопа / В.Л.Матвеев, В.И.Липатников, А.В.Алехин.- М.: МГТУ, 1998. -168 с.Лунин, Б.С. Физико-химические основы разработки полусферических резонаторов волновых твердотельных гироскопов.- М.: Изд-во МАИ, 2005.Лунин, Б.С. Физико-химические основы разработки полусферических резонаторов волновых твердотельных гироскопов.- М.: Изд-во МАИ, 2005.Матвеев, В.А. Навигационные системы на волновых твердотельных гироскопах / В.А.Матвеев, Б.С.Лунин, М.А.Басараб.- М.: Изд-во Физматлит, 2008.Матвеев, В.А. Навигационные системы на волновых твердотельных гироскопах / В.А.Матвеев, Б.С.Лунин, М.А.Басараб.- М.: Изд-во Физматлит, 2008.Lynch, D.D. Vibration-induced drift in the hemispherical resonator gyro // Proc. Of the Annual Meeting of the Institute of Navigation, 23-25 June, 1987. – Dayton, Ohio. – P. 34 -37.Lynch, D.D. Vibration-induced drift in the hemispherical resonator gyro // Proc. Of the Annual Meeting of the Institute of Navigation, 23-25 June, 1987. – Dayton, Ohio. – P. 34 -37.Журавлев, В.Ф. Волновой твердотельный гироскоп: современное состояние теории // Российско-американский журнал «Актуальные проблемы авиационных и аэрокосмических систем: процессы, модели, эксперимент». – 2011.- № 2(33).Журавлев, В.Ф. Волновой твердотельный гироскоп: современное состояние теории // Российско-американский журнал «Актуальные проблемы авиационных и аэрокосмических систем: процессы, модели, эксперимент». – 2011.- № 2(33).Бонштедт, А.В. Восьмиточечная модель твердотельного волнового гироскопа / А.В.Бонштедт [и др.] // Вестник Удмуртского университета. – 2007. - № 1. - С. -135-214.Бонштедт, А.В. Восьмиточечная модель твердотельного волнового гироскопа / А.В.Бонштедт [и др.] // Вестник Удмуртского университета. – 2007. - № 1. - С. -135-214.Зайцев, В.В. Моделирование автоколебаний в генераторе с электромеханическим резонатором / В.В.Зайцев [и др.] // Вестник Самарского ГУ, 2003.Зайцев, В.В. Моделирование автоколебаний в генераторе с электромеханическим резонатором / В.В.Зайцев [и др.] // Вестник Самарского ГУ, 2003.Камке, Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям.- М. 1965.Камке, Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям.- М. 1965.Зенкевич, О. Метод конечных элементов в технике. – М.: Мир, 1975.Зенкевич, О. Метод конечных элементов в технике. – М.: Мир, 1975.Еременко, С.Ю. Методы конечных элементов в механике деформируемых тел. – Харьков: Изд-во «Основа» при Харьковском университете. 1991.Еременко, С.Ю. Методы конечных элементов в механике деформируемых тел. – Харьков: Изд-во «Основа» при Харьковском университете. 1991.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.