Hoë-presisie-navigasiestelsel is die kerntoerusting van vliegtuignavigasiebeheer en presiese aanval van sy wapenstelsel.Sy hoofstroomskemas sluit platformskemas en strapdown-skemas in. Met die ontwikkeling van strapdown-traagheidstegnologie en optiese gyro, is strapdown wyd gebruik in die lugveld met sy voordele van hoë betroubaarheid, lig en klein grootte, lae kragverbruik en lae koste[1-4].Op die oomblik is 'n luggedraagde strapdown-navigasiestelsel 'n kombinasie van laser-gyro-strapdown-navigasiestelsel en veseloptiese gyro-strapdown-navigasiestelsel. Onder hulle, Northrop Grumman se LN-100G, Honeywell se H-764G laser-gyro-strapdown-navigasiestelsel en Northrop Grumman se LN-251-vesel optiese gyro-strapdown-navigasiestelsel is wyd gebruik in die Amerikaanse vegvliegtuigvloot[1].Northrop Grumman Company het die LN-251-navigasiestelsel vir helikopter ontwikkel met die belangrike simbool van hoë-presisie optiese vesel gyro, en het toe die LN-260 ontwikkel om by vliegtuignavigasie aan te pas. Die LN-260 is deur die Amerikaanse Lugmag gekies vir die avionika-opgradering van die F-16 multinasionale vegvliegtuigvloot.Voor ontplooiing is die LN-260-stelsel getoets om 'n posisieakkuraatheid van 0.49n myl (CEP), 'n noordwaartse snelheidsfout van 1.86ft/s (RMS), en 'n ooswaartse snelheidsfout van 2.43ft/s (RMS) in 'n hoogs dinamiese omgewing. Daarom kan die optiese strapdown traagheidsnavigasiestelsel ten volle voldoen aan die operasionele vereistes van die vliegtuig in terme van navigasie- en leidingvermoë[1].
In vergelyking met laser gyro strapdown navigasiestelsel, het veseloptiese gyro strapdown navigasiestelsel die volgende voordele: 1) dit het nie meganiese jitter nodig nie, vereenvoudig die stelselstruktuur en die kompleksiteit van vibrasie vermindering ontwerp, verminder die gewig en kragverbruik, en verbeter die betroubaarheid van navigasiestelsel;2) Die presisiespektrum van optiesevesel-gyro dek taktiese vlak tot strategiese vlak, en die ooreenstemmende navigasiestelsel kan ook 'n ooreenstemmende navigasiestelsel-spektrum vorm, wat alles van houdingstelsel tot die navigasiestelsel vir langafstand-lang- uithouvermoë vliegtuig;3) Die volume optiese vesel giroskoop hang direk af van die grootte van vesel ring.Met die volwasse toepassing van fyn deursnee vesel, word die volume optiese vesel-gyroskoop met dieselfde akkuraatheid al hoe kleiner, en die ontwikkeling van lig en miniaturisering is 'n onvermydelike neiging.
Algehele ontwerpskema
Die luggedraagde veseloptiese gyro-strapdown-navigasiestelsel neem die stelsel se hitte-afvoer en foto-elektriese skeiding ten volle in ag en neem die "drie-holte" skema aan[6,7], insluitend IMU-holte, elektroniese holte en sekondêre kragholte.Die IMU-holte bestaan uit die IMU-liggaamstruktuur, optiese veselwaarnemingsring en buigsame kwartsversnellingsmeter (kwarts plus meter); Die elektroniese holte bestaan uit 'n gyrofoto-elektriese boks, 'n meteromskakelingsbord, 'n navigasierekenaar en koppelvlakbord, en 'n sanitasiegids bord;Die sekondêre kragholte bestaan uit 'n verpakte sekondêre kragmodule, EMI-filter, lading-ontladingskapasitor. Die gyro-foto-elektriese boks en die optiese veselring in die IMU-holte vorm saam die gyro-komponent, en die kwarts buigsame versnellingsmeter en die meter-omskakelingsplaat saam vorm die versnellingsmeterkomponent[8].
Die algehele skema beklemtoon die skeiding van foto-elektriese komponente en die modulêre ontwerp van elke komponent, en die aparte ontwerp van optiese stelsel en stroombaanstelsel om die algehele hitte-afvoer en die onderdrukking van kruisinterferensie te verseker. die produk, verbindings word gebruik om die stroombaanborde in die elektroniese kamer te verbind, en die optiese veselring en versnellingsmeter in die IMU-kamer word onderskeidelik ontfout.Nadat die IMU gevorm is, word die hele samestelling uitgevoer.
Die stroombaanbord in die elektroniese holte is die gyrofoto-elektriese boks van bo na onder, insluitend die gyroligbron, detektor en voorste ontladingskring; Die tafelomskakelingsbord voltooi hoofsaaklik die omskakeling van die versnellingsmeterstroomsein na die digitale sein;Navigasieoplossing en koppelvlakkring sluit koppelvlakbord en navigasie-oplossingsbord in, koppelvlakbord voltooi hoofsaaklik sinchroniese verkryging van multikanaal-traagheidstoesteldata, kragtoevoerinteraksie en eksterne kommunikasie, navigasie-oplossingsbord voltooi hoofsaaklik suiwer traagheidsnavigasie en geïntegreerde navigasie-oplossing; Die gidsbord voltooi hoofsaaklik die satellietnavigasie, en stuur die inligting na die navigasie-oplossingsbord en die koppelvlakbord om die geïntegreerde navigasie te voltooi. Die sekondêre kragtoevoer en die koppelvlakkring is deur die aansluiting verbind, en die stroombaanbord is deur die aansluiting verbind.
Sleuteltegnologieë
1. Geïntegreerde ontwerpskema
Die optiese vesel-gyro-navigasiestelsel in die lug realiseer die vliegtuig se ses grade van vryheidsbewegingsbespeuring deur die integrasie van veelvuldige sensors.Drie-as-gyro- en drie-as-versnellingsmeter kan oorweeg word vir hoë-integrasie-ontwerp, verminder kragverbruik, volume en gewig.Vir die optiesevesel gyro-komponent, dit kan die ligbron deel om die drie-as-integrasie-ontwerp uit te voer; Vir die versnellingsmeter-komponent word kwarts buigsame versnellingsmeter oor die algemeen gebruik, en die omskakelingkring kan slegs op drie maniere ontwerp word. Daar is ook die probleem van tyd sinchronisasie in multi-sensor data-verkryging.Vir hoë dinamiese houdingsopdatering kan tydkonsekwentheid die akkuraatheid van houdingsopdatering verseker.
2. Foto-elektriese skeidingsontwerp
Die optieseveselgyro is 'n optieseveselsensor gebaseer op die Sagnac-effek om hoektempo te meet. Onder hulle is die veselring die sleutelkomponent van die sensitiewe hoekspoed van die veselgyroskoop.Dit word met 'n paar honderd meter tot 'n paar duisend meter vesel gewikkel. As die temperatuurveld van die optiese veselring verander, verander die temperatuur by elke punt van die optiese veselring met tyd, en die twee strale liggolf gaan deur die punt op verskillende tye (behalwe die middelpunt van die optiese veselspoel), ervaar hulle verskillende optiese paaie, wat 'n faseverskil tot gevolg het, is hierdie nie-wedersydige faseverskuiwing nie onderskeibaar van die Sagneke faseverskuiwing wat deur rotasie veroorsaak word nie.Om die temperatuur te verbeter prestasie van die optiese vesel-gyroskoop, die kernkomponent van die gyroskoop, die veselring, moet weggehou word van die hittebron.
Vir die foto-elektriese geïntegreerde gyroskoop is die foto-elektriese toestelle en stroombaanborde van die gyroskoop naby die optiese veselring.Wanneer die sensor werk, sal die temperatuur van die toestel self tot 'n mate styg, en die optiese veselring deur bestraling en geleiding beïnvloed. Om die invloed van temperatuur op die optiese veselring op te los, gebruik die stelsel 'n foto-elektriese skeiding van die optiese vesel giroskoop, insluitend optiese pad struktuur en stroombaan struktuur, twee soorte struktuur onafhanklike skeiding, tussen die vesel en die golfleier lyn verbinding. Vermy die hitte van die lig bron boks wat die vesel hitte-oordrag sensitiwiteit.
3. Power-on self-detectie ontwerp
Optiese vesel-gyro-strop-down-navigasiestelsel moet die elektriese werkverrigting-selftoetsfunksie op die traagheidstoestel hê. Omdat die navigasiestelsel suiwer strapdown-installasie sonder transposisiemeganisme aanneem, word die selftoets van traagheidstoestelle voltooi deur statiese meting in twee dele, naamlik , toestelvlak selftoets en stelselvlak selftoets, sonder eksterne transposisie-opwekking.
ERDI TECH LTD Oplossings vir die spesifieke tegniek
| Nommer | Produk Model | Gewig | Volume | 10min Pure INS | 30min Pure INS | ||||
| Posisie | Opskrif | Houding | Posisie | Opskrif | Houding | ||||
| 1 | F300F | < 1 kg | 92 * 92 * 90 | 500m | 0,06 | 0,02 | 1,8 nm | 0.2 | 0.2 |
| 2 | F300A | < 2,7 kg | 138,5 * 136,5 * 102 | 300m | 0,05 | 0,02 | 1,5 nm | 0.2 | 0.2 |
| 3 | F300D | < 5 kg | 176,8 * 188,8 * 117 | 200m | 0,03 | 0,01 | 0,5 nm | 0,07 | 0,02 |
Opdateringstyd: 28 Mei 2023
