Моделирование калибровки динамически настраиваемых гироскопов на одноосном гиростабилизаторе

Инженерный журнал: наука и инновации

# 10·2017 1

УДК 531.383 DOI 10.18698/2308-6033-2017-10-1682

Моделирование калибровки динамически

настраиваемых гироскопов на одноосном

гиростабилизаторе

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия

Рассмотрены особенности определения масштабных коэффициентов датчиков

момента динамически настраиваемых гироскопов на автоматизированном пово-

ротном стенде, построенном на базе одноосного гиростабилизатора. В отличие

от обычных поворотных стендов, где задаются и поддерживаются очень точные

значения скоростей вращения с помощью прецизионных электромеханических си-

стем, в гиростабилизаторе платформа стенда следит за положением управляе-

мого гироскопа. Такой стенд отличается простотой конструкции, малыми массо-

габаритными характеристиками, энергопотреблением и себестоимостью. Разра-

ботана математическая модель системы гироскоп — гиростабилизатор и иссле-

довано ее движение в переходном и установившемся режимах. Для численного мо-

делирования процесса калибровки гироскопа использована программная среда

Simulink (MATLAB). Показано влияние на точность калибровки параметров изме-

рительной системы, в состав которой входят датчики угла поворота, приборы

измерения времени разворота платформы и токов в моментных датчиках. Опре-

делено влияние собственной скорости вращения Земли.

Ключевые слова:

динамически настраиваемый гироскоп, гиростабилизатор, ка-

либровка

Введение.

Производство современных приборов навигации, ста-

билизации и ориентации невозможно без технологических испыта-

ний на вращающихся стендах [1] с угловыми скоростями, соответ-

ствующими реальным условиям эксплуатации. Компании Acutronic

(Швейцария), Ideal Aerosmith (США) и Actidyn Systemes (Франция) и

другие производят современные поворотные стенды, обеспечиваю-

щие задание угловых скоростей в диапазоне 0,01…10 000 град/с при

нестабильности 0,001…0,003 град/с и высокую точность позициони-

рования (около 2 угл. с) [2–6]. Эти стенды имеют достаточно боль-

шие габаритные размеры и грузоподъемность, необходимые для ис-

пытаний широкой номенклатуры изделий. Однако их высокая стои-

мость не всегда соответствует габаритам калибруемых динамически

настраиваемых гироскопов (ДНГ), а также возможностям небольших

предприятий, научно-исследовательских и университетских лабора-

торий [7].

Для высокоточной калибровки ДНГ в качестве альтернативного

метода может быть предложен метод калибровки на поворотном