Важнейшим функциональным элементом любого высокоэффективного датчика резонансного типа является механический резонатор, мерой эффективности которого служит коэффициент добротности. В работе рассматриваются различные механизмы демпфирования в резонаторах гироскопов, в том числе термоупругое демпфирование (ТУД), рассеяние энергии колебаний в опоре резонатора, поверхностное рассеяние энергии, внутреннее трение в материале резонатора, демпфирование под воздействием среды и демпфирование, вызванное рассеянием энергии в электронике системы съема. Уменьшить демпфирование можно разными способами, в частности путем проектирования резонаторов различных конструкций, размеров и из различных материалов с учетом зависимости эксплуатационных характеристик от показателя добротности. Коэффициент добротности кольцевых микрорезонаторов может достигать сотен тысяч. Полусферические макрорезонаторы подходят для сверхвысоких значений добротности. Эксплуатация датчика при высоких температурах нежелательна из-за ТУД, а при отрицательных – ограничивается внутренним трением в материале. Увеличение рассеяния на несколько порядков наблюдается при нанесении тонкослойного металлического покрытия, что также обусловлено ТУД и внутренним трением в материале покрытия. Чтобы рассеяние энергии колебаний в опоре было минимальным, резонатор должен быть изготовлен с очень высокой точностью, поскольку данный тип демпфирования крайне чувствителен к малейшим дефектам производства. Чувствительность добротности к рабочему давлению различается в зависимости от конфигурации резонатора. Представленный в статье анализ поможет разработать полноценную стратегию проектирования, реализации и эксплуатации датчика, которая позволит добиться высоких эксплуатационных показателей. В статье определен также круг вопросов, требующих дальнейшего исследования с целью разработки серийных компактных кориолисовых вибрационных гироскопов (КВГ) со сверхвысокой добротностью.

Описана усовершенствованная технология изготовления кварцевой упругой системы гравиметров серии «Чекан», цель которой – автоматизация процессов изготовления составных частей упругой системы с целью повышения качества и производительности работ. Результаты стендовых и натурных испытаний упругой системы, изготовленной с использованием этой технологии, подтвердили соответствие требованиям, предъявляемым к чувствительным элементам современных мобильных гравиметров.

В статье приводятся результаты синтеза программ калибровки, состоящих из 9 и 18 измерительных положений, численными методами для скалярной (инвариантной) методики калибровки блока акселерометров. Осуществляется сравнение с существующими программами калибровки, полученными аналитически. Результаты математического моделирования и натурного эксперимента подтверждают теоретические расчеты и эффективность применения полученных программ калибровки.

Исследуется задача пешеходной навигации при помощи бескарданных инерциальных навигационных систем (БИНС), закрепленных на стопах человека. Для повышения точности навигации в таких случаях обычно используется коррекция по нулевой скорости стопы в фазе опоры (zero velocity update – ZUPT). Эта информация обрабатывается с помощью расширенного фильтра Калмана (РФК). Условие нулевой скорости записано в двух формах – в опорной и приборной системе координат, и показано, что применение общепринятой в навигации пешехода первой формы приводит к несостоятельности РФК. Применение второй формы позволяет получить корректный ZUPT-алгоритм, который записывается в так называемых динамических погрешностях. Проанализирован алгоритм комплексирования информации от двух БИНС, основанный на знании максимального расстояния между стопами. Показано, как здесь может проявиться несостоятельность РФК и как ее можно избежать, опять перейдя к динамическим погрешностям. Результаты получены аналитически посредством методов теории наблюдаемости и ковариационного анализа.

В статье для решения задачи оперативной оптимизации в процессе распределенного управления строем гексакоптеров без лидера используется алгоритм управления искусственным пчелиным роем, наилучший в глобальном смысле (Gbest-Guided Artificial Bee Colony – GABC, АУПР-ГЛ). АУПР-ГЛ обеспечивает оптимизацию целевой функции для каждого агента при приближении гексакоптера к заданной точке и обходе препятствий и других беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Показано, что он может конкурировать с другими применяемыми бионическими алгоритмами, например оптимизации роя частиц (Particle Swarm Optimization – PSO, ОРЧ). Представлены методы отказоустойчивого управления, которые протестированы на разных сценариях, в частности для случая потери агентов и отказа актюаторов в строе. Результаты демонстрируют, что предлагаемые методы отказоустойчивого управления способны минимизировать влияние отказов на конечную задачу строя БПЛА.