Analysis of Temperature Fields of a FOG-Based Angular Rate Measurement Unit
https://doi.org/10.17285/0869-7035.2017.25.4.060-071
Abstract
Mathematical models of three-dimensional nonstationary temperature fields of an angular rate measurement unit and the fiber optic gyroscopes included in it are constructed and implemented, both in the basic design and that with a reverse thermal control system. Comparative analysis of temperature fields under conditions of complex temperature effects is performed. The effectiveness of using the twocircuit reverse thermal control system is estimated.
About the Authors
A. V. Golikov
Institute of Precision Mechanics and Control, Russian Academy of Sciences, Saratov,
Russian Federation
Russian Federation
V. M. Pankratov
Institute of Precision Mechanics and Control, Russian Academy of Sciences, Saratov,
Russian Federation
Russian Federation
M. V. Efremov
Antares R&D Company, LLC, Saratov
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Волоконно-оптические датчики. Вводный курс для инженеров и научных работников / Под ред. Э. Удда. Москва: Техносфера, 2008. 500 с.
2. Вахрамеев Е.И., Галягин К.С., Киселев Е.В., Ошивалов М.А., Ульрих Т.А. Тепловой дрейф волоконно-оптического гироскопа // Приборостроение. 2011. № 1. С. 32–37.
3. Yonggang Zhang et all. Modeling of thermal-induced rate error for FOG with temperature ranging from –40 to +60 °C, IEEE Photonics Technology Letters, 2014, vol. 26, no. 1, pp. 305–310.
4. Quatraro E., Pizzarulli A., Catasta M., Crescenti G., Spinozzi E., Cingolani A. High Performance FOG for Non Temperature Stabilized Environment, Inertial Sensors and Systems – Symposium Gyro Technology, 20–21 September, 2011, Karlsrue, Germany.
5. Джашитов В.Э., Панкратов В.М. Математические модели теплового дрейфа гироскопических датчиков инерциальных систем / Под общей редакций академика РАН В.Г. Пешехонова. СПб.: ГНЦ РФ ЦНИИ «Электроприбор», 2001. 150 с.
6. Джашитов В.Э., Панкратов В.М. Датчики, приборы и системы авиакосмического и морского приборостроения в условиях тепловых воздействий / Под общей редакцией академика РАН В.Г. Пешехонова. СПб.: ГНЦ РФ ЦНИИ «Электроприбор», 2005. 404 с.
7. Джашитов В.Э., Панкратов В.М., Голиков А.В., Губанов А.Г., Ефремов М.В. Пути обеспечения термоинвариантности волоконно-оптического гироскопа // Гироскопия и навигация. 2011. № 4 (75). С. 42–56.
8. Колеватов А.П., Николаев С.Г., Андреев А.Г., Ермаков В.С. и др. Успехи в разработке БИНС на базе волоконно-оптических гироскопов // Сборник материалов XVI Санкт-Петербургской международной конференции по интегрированным навигационным системам. С.-Петербург, 2009. С. 13–20.
9. Джашитов В.Э., Панкратов В.М., Барулина М.А. Математические модели термоупругого напряженно-деформированного состояния и погрешности масштабного коэффициента волоконно-оптического гироскопического датчика // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2013. № 2. С. 43–52.
10. Драницына Е.В., Егоров Д.А., Унтилов А.А., Дейнека Г.Б., Шарков И.А., Дейнека И.Г. Снижение влияния изменения температуры на выходной сигнал волоконно-оптического гироскопа // Гироскопия и навигация. 2012. № 4 (79). С. 10–20.
11. Пылаев Ю.К., Губанов А.Г., Ефремов М.В., Круглов С.А., Романов А.В. Волоконно-оптический гироскоп космического применения. Опыт разработки, производства и эксплуатации // Сборник материалов ХХ Санкт-Петербургской международной конференции по интегрированным навигационным системам. С.-Петербург, 2013. С.22–31.
12. Коркишко Ю.Н., Федоров В.А., Прилуцкий В.Е. и др. Волоконно-оптический гироскоп навигационного класса точности // Сборник материалов XIV Санкт-Петербургской международной конференции по интегрированным навигационным системам. С.-Петербург, 2007. С.141–150.
13. Мешковский И.К., Стригалев В.Е., Дейнека Г.Б., Пешехонов В.Г. и др. Трехосный волоконно-оптический гироскоп. Результаты разработки // Сборник материалов XVIII Санкт-Петербургской международной конференции по интегрированным навигационным системам. С.-Петербург, 2011. С. 8–14.
14. Лефевр Э.К. Волоконно-оптический гироскоп: достижения и перспективы // Гироскопия и навигация. 2012. № 4 (79). С. 3–9.
15. Джашитов В.Э., Панкратов В.М., Голиков А.В., Николаев С.Г., Колеватов А.П., Плотников А.Д., Коффер К.В. Иерархические тепловые модели бесплатформенной инерциальной навигационной системы с волоконно-оптическими гироскопами и акселерометрами // Гироскопия и навигация. 2013. № 1 (80). С. 49–63.
16. Джашитов В.Э., Панкратов В.М. Применение метода элементарных балансов для анализа и синтеза системы терморегулирования на модулях Пельтье для БИНС на ВОГ // Гироскопия и навигация. 2013. № 2 (81). С. 84–103.
17. Джашитов В.Э., Панкратов В.М. Управление температурными полями бесплатформенной инерциальной навигационной системы на волоконно-оптических гироскопах // Изв. РАН. Теория и системы управления (ТиСУ). 2014. № 4. С. 565–575.
18. Дульнев Г.Н., Парфенов В.Г., Сигалов А.В. Методы расчета теплового режима приборов. М.: Радио и связь, 1990. 312 с.
19. Ингберман М.И., Фромберг Э.М., Грабой Л.П. Термостатирование в технике связи. М.: Связь, 1979. 144 с.
Review
For citations:
Golikov A.V., Pankratov V.M., Efremov M.V. Analysis of Temperature Fields of a FOG-Based Angular Rate Measurement Unit. Giroskopiya i Navigatsiya. 2017;25(4):60-71. (In Russ.) https://doi.org/10.17285/0869-7035.2017.25.4.060-071
Views:
8
Email this article 