CC BY
28УДК 629.05
В. И. Акилин, С. Ю. Денисов
МАТИ - Российский государственный технологический университет имени К. Э. Циолковского», Россия, Москва
РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ АЛГОРИТМИЧЕСКОЙ КОМПЕНСАЦИИ ПОГРЕШНОСТЕЙ КВАРЦЕВЫХ АКСЕЛЕРОМЕТРОВ, ВЫЗВАННЫХ ДЕЙСТВИЕМ ТЕМПЕРАТУРЫ
ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Рассмотрен принцип создания методики алгоритмической компенсации систематических погрешностей кварцевых акселерометров, применяемых в бесплатформенных инерциальных навигационных системах летательных аппаратов.
В настоящее время в пилотируемых летательных аппаратах широкое распространение получили бесплатформенные инерциальные навигационные системы (БИНС), в качестве датчиков первичной информации в которых используются маятниковые «сухие» акселерометры.
Чувствительный элемент данных акселерометров выполнен в виде пластины со смещенным центром масс, подвешенной на упругой перемычке и сделанной из кварца или кремния.
Автор данной публикации является аспирантом МАТИ и сотрудником ОАО «Московский институт электромеханики и автоматики» и непосредственно связан с разработкой кварцевых акселерометров.
Качество работы акселерометра характеризуется следующими выходными параметрами: нулевым сигналом, погрешностью базы и масштабным коэффициентом, величины которых контролируются и паспортизуются. На значения выходных параметров акселерометров и их стабильность оказывает влияние значительное количество конструктивно-технологических факторов.
Основная особенность рассматриваемых акселерометров - это то, что они после изготовления являются неразборными, так как корпус герметизируется при помощи лазерной сварки. Поэтому одним из методов повышения точности приборов является алгоритмическая компенсация систематических составляющих погрешности выходных параметров. Для этого необходимо знать зависимости изменения величин выходных параметров от воздействия конкретных факторов у каждого изготовленного прибора.
Одним из важных факторов является температура окружающей среды, изменение которой существенным образом влияет на основные показатели акселерометра: нулевой сигнал, погрешность базы и масштабный коэффициент.
Для отработки методики алгоритмической компенсации погрешности было проведено исследование партии из 30 серийно изготовленных акселерометров. Для каждого прибора определили зависимости, отражающие изменение величины нулевого сигнала, погрешности базы и масштабного коэффициента от температуры окружающей среды во время проведения термоцикла. Данные зависимости вида у = ах6 + bx5 + сх4 + dxъ + ex2 + fx + g были аппроксимированы полиномами, исходя из условия получения минимально допустимой погрешности, не превышающей 0,7 % от полученного значения данного параметра, где х - величина температуры, воздействующей на акселерометр; а, Ь, с, d, е, / g - коэффициенты; у - величина нулевого сигнала, исходя из данного полинома.
Найденные зависимости вносились в программу работы вычислителя инерциальной навигационной системы, где осуществлялась компенсация температурной погрешности каждого из акселерометров.
В докладе рассматриваются особенности конструкции акселерометра, анализируются основные конструктивно-технологические факторы, влияющие на вышеуказанные выходные параметры акселерометров, приводятся типовые зависимости изменения их температурных погрешностей, а также результаты алгоритмической компенсации данных погрешностей.
V. I. Akilin, S. Yu. Denisov MATI - Russian State Technological University named after K. E. Tsiolkovsky, Russia, Moscow
DEVELOPMENT OF TECHNIQUES OF ALGORITHMIC ERROR COMPENSATION OF QUARTZ ACCELEROMETER CAUSED BY AMBIENT TEMPERATURE
The principle of creating algorithmic techniques compensation biases of quartz accelerometers used in strapdown inertial navigation systems, aircraft is examined.
© Акилин В. И., Денисов С. Ю., 2012
