gyroscopyГироскопия и навигацияGiroskopiya i Navigatsiya0869-70352075-0927AO «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»gyroscopy-545Research ArticleСтатьиИнерциальная навигационная система на основе миниатюрного волнового твердотельного гироскопаМейерД.

Мейер Дуглас, директор по направлению разработки датчиков подразделения навигационных систем  

РозеллеД.

Розелле Дэвид, ведущий научный сотрудник подразделения навигационных систем.

Компания «Нортроп Грумман» (Вудленд Хилс, Калифорния)United States2012060320262034554Copyright © Мейер Д., Розелле Д., 20262026Мейер Д., Розелле Д.Мейер Д., Розелле Д.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/545

В статье представлены некоторые результаты разработки отделением навигационных систем компании «Нортроп Грумман» нового миниатюрного волнового твердотельного гироскопа (ВТГ), предназначенного для использования в прецизионной системе наведения для наземных применений. Приведены краткие сведения об особенностях конструкции гироскопа и инерциального измерительного блока, а также результаты испытаний (в том числе сравнительных с ранее разработанным ВТГ для космических применений), демонстрирующие чрезвычайно низкий уровень шума и высокую стабильность нового гироскопа.Статья по докладу на XIX Санкт-Петербургской навигационной конференции по интегрированным навигационным системам.

The Hemispherical Resonator Gyro (HRG) has proven itself to be an ultra-reliable technology for space application with over 18 million operation hours and 100% mission success. Northrop Grumman Navigation Systems Division is developing a terrestrial inertial navigation system, INS, based on the proven space technology that can be used for precision pointing applications. The Precision Pointing Sys-tem (PPS) design yields a small size and lightweight system and will require only a few watts of power to operate. To achieve this small sized INS, the PPS utilizes a new golf-ball sized milli-HRG (mHRG) that is based on the current HRG 130P production gyro design used in extremely accurate space pointing systems. The power reduction is derived from a new electronics design based around low power elements.

The new mHRG gyro design has demonstrated bias stability performance better than the navigation grade gyros and will quickly attain this accuracy due to the extremely low noise characteristics of the HRG. Instrumental in the success of the mHRG performance has been the implementation of a calibration mechanization that eliminates the requirement for thermal control or modeling. This implementation will allow the INS to align quickly and will be advantageous for applications that have a quick response time requirement. Additionally, due to the stability of the mHRG the system can operate without GPS aiding for greater than an hour, while maintaining the attitude accuracy required for precision pointing, before an internal re-alignment is needed.

The simplified design of mHRG, has reduced the parts count by roughly 90% when compared to the current space qualified HRG production unit. With the major parts reduction it is projected that the mHRG can be produced efficiently and at a cost making it a viable choice for terrestrial applications.

Hemispherical Resonator Gyro (HRG)GyrocompassNavigationPrecision PointingReferencesBryan, G.H., On the Beats in the Vibrations of a Revolving Cylinder or Bell, Proceedings of the Cambridge Philosophical Society, 1892, vol VII.Bryan, G.H., On the Beats in the Vibrations of a Revolving Cylinder or Bell, Proceedings of the Cambridge Philosophical Society, 1892, vol VII.Coriolis, G.G., Mémoire sur les équations du movement relative des systèms de corps (On the Equation of Relative Motion of a Systems of Bodies), J. Ec. Polytech, 1835, no. 15, pp. 142-154.Coriolis, G.G., Mémoire sur les équations du movement relative des systèms de corps (On the Equation of Relative Motion of a Systems of Bodies), J. Ec. Polytech, 1835, no. 15, pp. 142-154.Rozelle, D.M., The Hemispherical Resonator Gyro: from Wineglass to the Planets, AAS 2009.Rozelle, D.M., The Hemispherical Resonator Gyro: from Wineglass to the Planets, AAS 2009.

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