Airborne Fiber Optic inertial navigaasje oplossing

Hege presyzje navigaasjesysteem is de kearnapparatuer fan fleantúchnavigaasjekontrôle en krekte oanfal fan har wapensysteem.De mainstream-skema's omfetsje platfoarmskema's en strapdown-skema's. Mei de ûntwikkeling fan strapdown-inertiale technology en optyske gyro, is strapdown in soad brûkt yn 'e loftfeart mei syn foardielen fan hege betrouberens, ljocht en lyts grutte, leech enerzjyferbrûk en lege kosten^[1-4]Op it stuit is strapdown-navigaasjesysteem yn 'e loft in kombinaasje fan laser gyro strapdown-navigaasjesysteem en glêstried gyro strapdown-navigaasjesysteem. Under harren, Northrop Grumman's LN-100G, Honeywell's H-764G lasergyro strapdown-navigaasjesysteem en Northrop Grumman's LN-251 fibers optysk gyro strapdown-navigaasjesysteem binne in protte brûkt yn 'e Amerikaanske jachtfleanmasinefloat^[1].Northrop Grumman Company ûntwikkele it LN-251-navigaasjesysteem foar helikopter mei it wichtige symboal fan hege presyzje glêstriedgyro, en ûntwikkele doe de LN-260 om oan te passen oan fleantúchnavigaasje. De LN-260 waard selektearre troch de US Air Force foar de avionics upgrade fan de F-16 multynasjonale jachtfleanmasine float. Foarôfgeand oan ynset waard it LN-260-systeem hifke om in posysje-nauwkeurigens fan 0.49n mile (CEP), in noardlike snelheidsflater fan 1.86ft/s (RMS), en in eastbound velocity flater fan 2.43ft/s (RMS) yn in tige dynamyske omjouwing.Dêrom kin it optyske strapdown inertial navigaasjesysteem folslein foldwaan oan de operasjonele easken fan it fleantúch yn termen fan navigaasje en begelieding mooglikheden^[1].

Yn ferliking mei laser gyro strapdown navigaasjesysteem hat glêstried gyro strapdown navigaasjesysteem de folgjende foardielen: 1) it hat gjin meganyske jitter nedich, ferienfâldigt de systeemstruktuer en de kompleksiteit fan ûntwerp foar trillingsreduksje, ferleget it gewicht en enerzjyferbrûk, en ferbetteret de betrouberens fan navigaasjesysteem; 2) It presyzjespektrum fan glêstriedgyro beslacht taktysk nivo oant strategysk nivo, en it oerienkommende navigaasjesysteem kin ek in korrespondearjend navigaasjesysteemspektrum foarmje, dat alles beslacht fan hâldingsysteem oant it navigaasjesysteem foar lange-ôfstân lange- úthâldingsfermogen fleanmasine; 3) It folume fan glêstried gyroscope direkt hinget ôf fan de grutte fan fiber ring.Mei de folwoeksen tapassing fan fyn diameter fiber, it folume fan Fiber Optic gyroscoop mei deselde krektens wurdt hieltyd lytser en lytser, en de ûntwikkeling fan ljocht en miniaturization is in ûnûntkombere trend.

Algemiene ûntwerpskema

It gyro-strapdown-navigaasjesysteem foar glêsfezel yn 'e loft beskôget it systeemwaarmtedissipaasje en fotoelektryske skieding folslein, en nimt it "trije-holte" skema oan^[6,7], ynklusyf IMU holte, elektroanyske holte en sekundêre macht holte.De IMU-holte bestiet út 'e IMU-lichemsstruktuer, optyske fiber-sensingring en quartz fleksibele accelerometer (quartz plus meter); De elektroanyske holte bestiet út in gyro-fotoelektryske doaze, in meterkonverzjeboerd, in navigaasjekomputer en ynterfaceboerd, en in sanitaasjegids board;De sekundêre macht holte bestiet út in ferpakt sekundêre macht module, EMI filter, lading-ûntlading capacitor.The gyro photoelectric doaze en de glêstried ring yn de IMU holte tegearre foarmje de gyro komponint, en de kwarts fleksibele accelerometer en de meter konverzje plaat tegearre foarmje de accelerometer komponint^[8].

It algemiene skema beklammet de skieding fan fotoelektryske komponinten en it modulêre ûntwerp fan elke komponint, en it aparte ûntwerp fan optysk systeem en circuitsysteem om de algemiene waarmtedissipaasje te garandearjen en de ûnderdrukking fan krús ynterferinsje. it produkt, Anschlüsse wurde brûkt om te ferbinen de circuit boards yn de elektroanyske keamer, en de glêstried ring en accelerometer yn de IMU keamer wurde debuggen respektivelik.Nei it foarmjen fan de IMU wurdt de hiele gearkomste útfierd.

 It circuit board yn 'e elektroanyske holte is de gyro fotoelektryske doaze fan boppe nei ûnderen, ynklusyf de gyro ljocht boarne, detektor en front discharge circuit; De tafel konverzje board benammen foltôget de konverzje fan it accelerometer hjoeddeistige sinjaal nei it digitale sinjaal; Navigaasje oplossing en ynterface circuit omfettet ynterface board en navigaasje oplossing board, ynterface board foaral foltôget syngroane akwisysje fan multi-kanaal inertial apparaat gegevens, macht oanbod ynteraksje en eksterne kommunikaasje, navigaasje oplossing board benammen foltôging suvere inertial navigaasje en yntegrearre navigaasje oplossing; De gids board foaral foltôging de satellytnavigaasje, en stjoert de ynformaasje nei it navigaasje-oplossingsboerd en it ynterfaceboerd om de yntegreare navigaasje te foltôgjen. De sekundêre stroomfoarsjenning en it ynterface-sirkwy binne ferbûn fia de ferbining, en it circuit board is ferbûn troch de ferbining.

Key technologyen

1. Integrated design scheme

De loftfeart glêstried gyro navigaasje systeem realisearret it fleantúch syn seis graden fan frijheid beweging detection troch de yntegraasje fan meardere sensors.Three assen gyro en trije assen accelerometer kin beskôge wurde foar hege yntegraasje design, ferminderjen macht konsumpsje, folume en gewicht. gyro komponint, it kin diele de ljocht boarne te fieren de trije-as yntegraasje design; Foar de accelerometer komponint, kwarts fleksibele accelerometer wurdt algemien brûkt, en de konverzje circuit kin allinnich wurde ûntwurpen op trije manieren. Der is ek it probleem fan tiid syngronisaasje yn multi-sensor data acquisition.Foar hege dynamyske hâldingsupdate kin tiidkonsistinsje de krektens fan hâldingsupdate garandearje.

2. Photoelectric skieding design

De glêstriedgyro is in glêstriedsensor basearre op it Sagnac-effekt om hoekraten te mjitten. Under harren is de fiberring de kaaibestân fan 'e gefoelige hoeksnelheid fan' e glêstriedgyroskoop.It wurdt wûn troch ferskate hûnderten meters oan ferskate tûzenen meters fan fiber.If it temperatuer fjild fan 'e glêstried ring feroaret, de temperatuer op elk punt fan' e glêstried ring feroaret mei de tiid, en de twa balken fan ljocht weach passe troch it punt op ferskillende tiden (útsein it middenpunt fan de glêstried coil), se ûnderfine ferskillende optyske paden, resultearret yn in faze ferskil, dizze net-weromkearde faze ferskowing is net te ûnderskieden fan de Sagneke faze ferskowing feroarsake troch rotaasje. Om ferbetterjen de temperatuer prestaasjes fan de glêstried gyroscoop, de kearn komponint fan de gyroscope, de fiber ring, moat wurde hâlden fuort fan de waarmte boarne.

Foar de fotoelektryske yntegreare gyroskoop binne de fotoelektryske apparaten en circuitboards fan 'e gyroskoop tichtby de optyske fiberring.Wannear't de sensor wurket, sil de temperatuer fan it apparaat sels ta in hichte tanimme, en beynfloedzje de glêstriedring troch strieling en konduksje. Om de ynfloed fan temperatuer op 'e glêstriedring op te lossen, brûkt it systeem in fotoelektryske skieding fan de glêstried gyroscope, ynklusyf optyske paad struktuer en circuit struktuer, twa soarten fan struktuer ûnôfhinklike skieding, tusken de glêstried en de waveguide line connection.Avoid de waarmte út de ljocht boarne doaze beynfloedet de glêstried waarmte oerdracht gefoelichheid.

3. Power-on selsdeteksje design

Fiber Optic gyro strapdown navigaasje systeem moat hawwe de elektryske prestaasjes sels-test funksje op de inertial device.Because it navigaasjesysteem oannimt suver strapdown ynstallaasje sûnder transposition meganisme, de sels-test fan inertial apparaten wurdt foltôge troch statyske mjitting yn twa dielen, nammentlik , selstest op apparaatnivo en selstest op systeemnivo, sûnder eksitaasje fan eksterne transposysje.

ERDI TECH LTD Oplossingen foar spesifike technyk