Под землей, при низком уровне шума, создаются условия для наиболее эффективной работы высокочувствительных датчиков: акселерометров, гирометров, сейсмометров. Эти приборы идеально подходят для наблюдения чрезвычайно слабых сигналов в рамках геофизических исследований. В подземной лаборатории малых шумов Laboratoire Souterrain à Bas Bruit (LSBB), где установлен наш гравиметр на холодных атомах, обеспечены необходимые условия. В настоящей статье сообщается о достижении наилучшей кратковременной чувствительности такого прибора без использования системы виброизоляции колебаний грунта: 10–8 м/с² за 100 с измерения.

Статья по докладу на симпозиуме по гравиметрии IAG Symposium on Terrestrial Gravimetry: Static and Mobile Measurements, 2013.

Рассмотрены алгоритмы работы возможной схемы построения бескарданной инерциальной навигационной системы (БИНС) на датчиках угловой скорости (ДУС) и одном позиционном гироскопе. Данная БИНС представляет интерес для применения на поисковом подводном аппарате (ППА) с длительным временем его автономной работы в необорудованном районе, где по гидрологическим условиям использование гидроакустического лага для счисления координат неэффективно.

Изложены особенности использования данных позиционного гироскопа в алгоритмах БИНС при решении навигационной задачи. Описаны режим калибровки при надводном положении ППА, использующий данные спутниковой навигационной системы (СНС), и навигационный режим работы системы в подводном положении ППА с привлечением данных относительного лага.

Приведены результаты имитационного моделирования в пакете MATLAB(Simulink) алгоритмов работы системы, подтверждающие эффективность использования в БИНС на ДУС данных прецизионного позиционного гироскопа для существенного повышения ее информационной автономности.

Предложен метод калибровки бесплатформенных инерциальных навигационных систем (БИНС) навигационного класса точности, учитывающий полное уравнение погрешностей при произвольных вращениях поворотного стола. Применение фильтра Калмана в навигационном режиме БИНС позволяет получать оценку погрешностей калибровки акселерометров и гироскопов. Учет полученных погрешностей позволяет проводить калибровку БИНС за 3-4 итерационных повторения. Источником измерений фильтра Калмана являются скорости навигационной системы. Метод не привязан к конкретному плану поворотов стола, не требует аналитических расчетов и позволяет получать количественную оценку как плану поворотов стола, так и погрешности получаемых калибровочных параметров.

В последние годы особый интерес вызывают оптические микрорезонаторы, используемые в перспективных недорогих микрооптических гироскопах с чувствительностью на навигационном уровне. В данной работе сравнивается чувствительность к вращению оптических гироскопов на связанных резонаторах (ОГСР-гироскопов) и таких же гироскопов с одним резонатором при различных геометрических ограничениях и параметрах приборов. Показано, что ОГСР-гироскопы обладают более высокой чувствительностью по сравнению с обычными однорезонаторными гироскопами при низких потерях на распространение. Проанализирована максимальная чувствительность для различных материалов (Hydex, оксинитрид кремния, кремний на изоляторе.

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

Приведены результаты исследований динамики чувствительных элементов (ЧЭ) микромеханических гироскопов (ММГ) при поступательных и угловых колебаниях основания. На основе нелинейных дифференциальных уравнений движения ЧЭ ММГ установлена возможность развития комбинационных резонансов. Дано объяснение экспериментально обнаруженным явлениям возбуждения интенсивных колебаний ЧЭ ММГ в окрестностях частот комбинационных резонансов.

Рассматриваются особенности динамики и управления колебаниями кольцевого резонатора в микромеханическом гироскопе, использующем инертные свойства упругих волн. Исследуется вариант, в котором возбуждение колебаний резонатора реализуется по схеме автогенератора с дополнительным контуром стабилизации амплитуды упругих колебаний. Для достижения требуемых динамических характеристик гироскопа предлагается использовать в измерительном канале обратную связь по скорости радиальных перемещений кольца резонатора в зоне съема показаний. Представлена методика, позволяющая получить в форме дифференциальных уравнений модель огибающих физических колебаний, которая является удобным средством исследования характеристик гироскопов прямого измерения и компенсационного типа.

Рассматриваются вопросы разработки микромеханических инерциальных датчиков, работающих в режиме автоколебаний. Показаны пути анализа параметров таких датчиков на основе анализа информационно-энергетических характеристик, а также возможности реализации микромеханических приборов с использованием новой элементной базы: оптоэлектронных датчиков положения и магнитоэлектрических компенсирующих преобразователей. Описаны преимущества таких приборов.

Описываются особенности понижения частоты дискретизации выходных данных волоконно-оптического гироскопа (ВОГ). В частности, рассмотрено явление наложения спектров. Дано решение задачи понижения частоты выдачи выходных данных ВОГ различными методами. Выяснено, что используемый в настоящее время в опытном образце ВОГ метод не является оптимальным для решения поставленной задачи. Предложен новый метод, основанный на использовании каскада фильтров с конечной импульсной характеристикой (КИХ-фильтров). Сравнение методов продемонстрировало ряд преимуществ предлагаемого метода перед существующими.

Предложен способ управления безгироскопной ракетой в полярной системе координат, исследовано движение материальной точки под действием управляющей силы, рассчитаны частотные характеристики всех элементов системы, подобран корректирующий фильтр, определены запасы устойчивости, определен коэффициент передачи системы управления, проведено математическое моделирование, получены траектории полёта ракеты.