DOI: 10.17586/2226-1494-2017-17-3-380-386


УДК528.526.6

ВЛИЯНИЕ ДАВЛЕНИЯ НА ВЫХОДНОЙ СИГНАЛ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО ГИРОСКОПА

Шарков И. А., Виноградов А. В., Козлов В. Н., Стригалев В. Е., Кикилич Н. Е.


Язык статьи - русский

Ссылка для цитирования: Шарков И.А., Виноградов А.В., Козлов В.Н., Стригалев В.Е., Кикилич Н.Е. Влияние давления на выходной сигнал волоконно-оптического гироскопа // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2017. Т. 17. № 3. С. 380–386. doi: 10.17586/2226-1494-2017-17-380-386

Аннотация

Представлены результаты исследований влияния атмосферного давления на выходной сигнал волоконно-оптического гироскопа. В ходе экспериментов гироскоп был помещен в герметичную камеру, давление в которой менялось по программе в диапазоне 0,8–1,5 атм. Данные эксперимента (выходной сигнал гироскопа, температура, показания датчика давления внутри прибора) синхронно регистрировались программным обеспечением компьютера. Разделение изменения масштабного коэффициента и дрейфа нуля производилось путем установки чувствительной оси волоконно-оптического гироскопа на 0о, 90о и 270о относительно направления на восток (плоскость гироскопа была установлена перпендикулярно горизонту). Установлено, что ошибка сигнала волоконно-оптического гироскопа, связанная с давлением, оказывает влияние главным образом на аддитивную составляющую. Влияние давления на мультипликативную составляющую при скоростях вращения, используемых в эксперименте (0–13 o/ч), оказалось пренебрежимо мало. Показания волоконно-оптического гироскопа имели высокий коэффициент линейной корреляции с производной давления по времени (в ряде случаев более 0,9). Показана высокая степень повторяемости дрейфа от пуска к пуску, что позволяет ввести алгоритмическую компенсацию. Использование простейшей алгоритмической компенсации на основе полинома первой степени позволило уменьшить стандартное отклонение и дрейф нуля от 2 до 9 раз.


Ключевые слова: волоконно-оптический гироскоп, волоконный контур, дрейф нуля, влияние атмосферного давления, алгоритмическая компенсация

Благодарности. Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации (соглашение № 14.578.21.0109 от 27.10.2015 г.).

Список литературы
1.           Коркишко Ю.Н., Федоров В.А., Прилуцкий В.Е., Пономарев В.Г., Морев И.В. и др. Бесплатформенные инерциальные навигационные системы на основе волоконно-оптических гироскопов // Гироскопия и навигация. 2014. № 1(84). С. 14–25.
2.           Ривкин Б.С. Инерциальные системы и датчики 2016 // Гироскопия и навигация. 2016. Т. 24. № 4(95). С. 139–148.
3.           Barbour N.M. Inertial navigation sensors // NATO Report RTO-EN-SET-116. 2010. N 2-1. P. 2–28.
4.           Пешехонов В.Г. Современное состояние и перспективы развития гироскопических систем // Гироскопия и навигация. 2011. № 1 (72). C. 3–16.
5.           Патюрель И., Онтас И., Лефевр Э., Наполитано Ф. Бесплатформенная инерциальная навигационная система на основе ВОГ с уходом одна морская миля в месяц: мечта уже достижима? // Гироскопия и навигация. 2013. № 3 (82). С. 3–13.
6.           Lefevre H.C. The fiber-optic gyroscope: achievement and perspective // Proc. 19th St. Petersburg Int. Conf. on Integrated Navigation Systems. St. Petersburg, Russian, 2012. P. 122–126.
7.           Окоси Т., Окамото K. Волоконно-оптические датчики. Л.: Энергоатомиздат, 1990. 256 с.
8.           Удд Э. Волоконно-оптические датчики. Вводный курс для инженеров и научных работников. М.: Техносфера, 2008. 520 с.
9.           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.
10.       Курбатов А.М. О новых путях совершенствования волоконно-оптических гироскопов с открытым и закрытым контуром обратной связи // Гироскопия и навигация. 2015. № 1(88). С. 43–60.
11.       Мешковский И.К., Мирошниченко Г.П., Рупасов А.В., Стригалев В.Е., Шарков И.А. Исследование влияния тепловых воздействий на работу волоконно-оптического датчика угловой скорости // XXI Санкт-Петербургская международная конференция по интегрированным навигационным системам. СПб., 2014. C. 191–202.
12.       Шарков И.А. Рупасов А.В., Стригалев В.Е., Волковский С.А. Влияние температурной нестабильности характеристик источника на показания волоконно-оптического гироскопа // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2013. № 6 (88). C. 31–35.
13.       Lefevre Н.С. Fiber Optic Gyroscope. 2nd ed. London: Artech House, 2014. 416 p.
14.       Кузьминов Ю.С. Электро-оптический и нелинейно-оптический кристалл ниобата лития. М.: Наука, 1987. 264 c.
15.       Новиков Р.Л. Технологическое оборудование и методы повышения качества намотки волоконного контура волоконно-оптического гироскопа: дис. … канд. техн. наук. Санкт-Петербург, 2014. 94 с.
Информация 2001-2017 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика