Experience in Application of Electrostatic Suspension in Inertial Sensors
EDN: CJJJKV
Abstract
Concern CSRI Elektropribor, JSC, has accumulated extensive experience in the development and application of electrostatic suspensions (ESS) of sensitive masses of various inertial sensors – gyroscopes and accelerometers. The article presents the schemes that form the basis of these devices. An attempt is made to generalize the principles of construction and search for unified approaches to the creation of inertial sensors using ESS.
About the Authors
V. V. Sumarokov
Concern CSRI Elektropribor, JSC
Russian Federation
Russian Federation
St. Petersburg
S. L. Levin
Concern CSRI Elektropribor, JSC
Russian Federation
Russian Federation
St. Petersburg
A. V. Kukushkin
Concern CSRI Elektropribor, JSC
Russian Federation
Russian Federation
St. Petersburg
References
1. Nordsieck, A., Free-gyro systems for navigation or the like. Patent US3003356A. 05.03.1954.
2. Мартыненко Ю.Г. Движение твердого тела в электрических и магнитных полях. М.: Наука, 1988.
3. Earnshaw, S., On the nature of the molecular forces, Transactions Cambridge Phil. Society, 1842, vol. 7, pp. 97–112.
4. История создания электростатического гироскопа / под ред. В.Г. Пешехонова, СПб.: ЦНИИ «Электроприбор», 2011.
5. Емельянцев Г.И., Степанов А.П. Интегрированные инерциально-спутниковые системы ориентации и навигации. СПб.: АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2016. 394 с.
6. Hill, D.А. et al., Embedded, Real-Time DSP Control of an Electrostatically Suspended Gyroscope, Proceedings of the 2004 American Control Conference, Boston, Massachusetts, June 30 – July 2, 2004.
7. Ландау Б.Е. Электростатический гироскоп со сплошным ротором. СПб.: АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2020. 150 с.
8. Буравлёв А.П. и др. Электростатический гироскоп с подвесом на двойных электродах: результаты исследования // XXVII конференция памяти выдающегося конструктора гироскопических приборов Н.Н. Острякова. СПб., 2010. С. 16.
9. Ригли У. и др. Теория, проектирование и испытания гироскопов. М.: Мир, 1972.
10. Пельпор Д.С. и др. Гироскопические приборы систем ориентации и стабилизации. М.: Машиностроение, 1977.
11. Патент 2 641 018 РФ, МПК G01C 19/00. Двухстепенной поплавковый гироскоп / Шарыгин Б.Л., Сумароков В.В., Демидов А.Н.; патентообладатель АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор». №2017113659; заявл. 19.04.2017; опубл. 15.01.2018.
12. Краснов А.А. и др. Высокоточный электростатический акселерометр для перспективных космических систем // Всероссийская научно-практическая конференция «Проблемы создания и применения космических аппаратов и систем выведения в интересах решения задач Вооруженных Сил Российской Федерации». СПб.: Военно-космическая академия им. А.Ф.Можайского, 2021.
13. Moody, M., Paik, H., and Canavan, E., Three-Axis Superconducting Gravity Gradiometer for Sensitive Gravity Experiments, Rev. Sci. Instrum., 2002, 73, 3957.
14. Van Kann, F., Edwards, C., Buckingham, M., Penny, R., A prototype superconducting gravity gradiometer, IEEE Transaction on Magnetics, 1985, vol 21, no. 2, pp. 610–613, doi: 10.1109/TMAG.1985.1063855.
15. Hongyin, Li et al., A Novel Controller Design for the Next Generation Space Electrostatic Accelerometer Based on Disturbance Observation and Rejection, Sensors, 2017, 17, 21, doi:10.3390/s17010021.
16. Buchman, S. et al., The Gravity Probe B gyroscope, IOP Publishing Class. Quantum Grav., 2015, 32.
17. Евстифеев М.И. Состояние разработок бортовых гравитационных градиентометров // Гироскопия и навигация. 2016. Том 94. №3. С.96–114.
18. Di Francesco, D., Advances and Challenges in the Development and Deployment of Gravity Gradiometer Systems, EGM International Workshop Innovation in EM, Grav and Mag Methods: a New Perspective for Exploration, Capri, Italy, 2007, April 15–18.
19. Некрасов Я.А., Фрезинский В.С. Активные электростатические подвесы. СПб.: ЦНИИ «Румб», 1987.
Review
For citations:
Sumarokov V.V., Levin S.L., Kukushkin A.V. Experience in Application of Electrostatic Suspension in Inertial Sensors. Gyroscopy and Navigation. 2024;32(3):21-30. (In Russ.) EDN: CJJJKV
Views:
13
Email this article 