ІНФОРМАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ В ПРОЕКТУВАННІ ІНЕРЦІАЛЬНИХ ДАТЧИКІВ СИСТЕМ ОРІЄНТАЦІЇ І НАВІГАЦІЇ
DOI:
https://doi.org/10.20535/1970.59(1).2020.210019Ключові слова:
інерціальні датчики, проектування, інформаційні технології, інформаційна база знань, надлишковістьАнотація
Вступ. У роботі розглянуті методи підвищення точності та розширення функціональних можливостей приладів систем орієнтації і навігації (СОН), що використовуються при їх проектуванні з застосуванням сучасних інформаційних технологій. Забезпечення отримання достовірної інформації при її первинному перетворюванні в умовах збільшення керованих рухомих об’єктів стимулює пошук нових рішень. Відомий підхід – введення в вимірювальну систему надлишкових компонентів і зв’язків, що забезпечують її додатковою корисною інформацією (див., наприклад, [1]-[4]). Отже, відбувається розширення математичної моделі вимірювача доповненням основного рівняння перетворення вимірювальної величини одним або декількома додатковими.
Основна частина. У роботі представлені та описані загальна структура сучасних інерціальних вимірювачів СОН, її складові частини та програмно-апаратні засоби, що використовуються при їх проектуванні. Показано функціональну взаємодію елементів таких засобів між собою, що сприяє підвищенню ефективності проектування вимірювачів. Усе це реалізується в конкретних системних функціях, які активізуються залежно від умов експлуатації приладу. Досвід останнього десятиліття в розв’язанні багатьох практичних задач і створення сотень практично діючих систем показав, що саме інформаційні технології, які базуються на використанні додаткової вимірювальної інформації, є ефективним конструктивним і економічно виправданим методом послаблення дії певних негативних впливових факторів та покращення функціональних характеристик вимірювачів СОН.
Висновки. Впровадження інформаційних технології дозволяють орієнтуватися на розробку ефективних методів програмно-апаратних засобів підтримки проектування таких датчиків СОН, які дозволяють оперативно, в реальному масштабі часу, оцінити не тільки поточний стан рухомого об’єкта, його основні характеристики, а також, за необхідності, використати додаткові вимірювальні параметри та спеціалізовані бази даних, знань та прецедентів, щоб врахувати дію дестабілізуючих факторів, які інколи обумовлюють різні за своєю природою, але тісно взаємодіючі один з одним, процеси.Посилання
A. Pronin, S. Sapozhnikova, and R. Taimanov, “Reliability of measurement information in control systems”, Telecommunications and Transport, vol. 9, No. 3, pp. 32-37, 2015. (in Russian)
R. Taimanov, and K. Sapozhnikova, “Metrological support of measuring instruments - a look into the future”, Chief Metrologist, No. 5, p. 4-13, 2011. (in Russian)
V. Efimov, V. Kalinkin, V. Likhosherst, V. Matveev, and V. Raspopov, “Information-analytical support of the initial stages of the design of micromechanical gyroscopes and accelerometers”, Nano- and microsystem technology, No. 1, p. 11-18, 2011. (in Russian)
P. Artamonov, “Using structural and temporal redundancy in transducers of sensor capacitance”, XXI century: results of the past and problems of the present, No. 5 (34), p. 82-89, 2016. (in Russian)
Y. Ponomarev, “Inertial modules of European manufacturers based on MEMS sensors. Overview of Novelties ”, Components and Technologies, No. 12, p. 24-33, 2016. (in Russian)
F. Khrapov, “On the issue of using various types of redundancy for assessing the state of measuring systems with hard-to-reach primary measuring transducers during operation”, Bulletin of the metrologist, No. 3, p. 11-16, 2010. (in Russian)
M. Evstifeev, and D. Eliseev, “Optimization of the design of the moving electrode of a RR-type micromechanical gyroscope”, Gyroscopy and navigation, vol. 25, No. 2 (97), p. 66-76, 2017. (in Russian)
M. Evstifeev, and M. Evstifeev, “Development of a multi-mass RR-type micromechanical gyroscope with increased resistance to translational accelerations”, at the XXX memory conference of the outstanding designer of gyroscopic devices N.N. Ostryakova, SP (b), 2016, pp. 17-24. (in Russian)
R. Lyukshonkov, and N. Moiseev, “Differential capacitive displacement sensor with additional information about the gap”, Scientific and Technical Bulletin of St. Petersburg State University ITMO, No. 4 (74), pp. 69-73, 2011. (in Russian)
V. Fedorov “On determining the position of the geographical meridian with a three-degree pendulum gyrocompass during acceleration of its rotor, Mechanics of gyroscopic systems, No. 27, p. 30-36, 2014. (in Russian)
V. Fedorov, B. Ivanov, and A. Olefir, “Method of determining the geographic meridian plane by ground-based pendulum gyrocompass in exponential acceleration mode of its rotor”, Mechanics of gyroscopic systems, No. 30, p. 42- 48, 2015. doi: https://doi.org/10.20535/0203- 377130201569529.
S. Murakhovsky, “Method for determining additional motion parameters of the sensitive element of the gyrotheodolite”, News of the Academy of Engineering of Ukraine, No. 2, p. 106-109, 2012. (in Russian)
A. Boyarchuk, P. Mironenko, S. Murakhovsky, “PD - regulator in the compensation feedback loop of the gyrotheodolite”, Visnik NTUU “KPI”. Seriya Priladobuduvannia, Vip. 47 (1), p. 39-43, 2014. (in Russian)
Yu Ponomarev “Inertial modules of the Xsens company - combining the latest achievements of science in a miniature format”, Components and Technologies, No. 7, p. 52-58, 2017. (in Russian)
E. Whitley, S. Clark, and Y. Ponomarev, “Inertial modules based on MEMS for constructing the next generation marine orientation and navigation systems”, Components and Technologies, No. 9, p. 12-14, 2016. (in Russian)
A. Reichman, ”ST Microelectronics - A World Leader in the Production of Motion Sensors”, Electronics News, No. 2, p. 31, 2009. (in Russian)
A. Volovich, and G. Volovich, “Integrated Accelerometers”, Components and Technologies, No. 1, p. 31-43, 2002. (in Russian)
V. Moshkin, and N. Yarushkina, “A modified method of logical inference of knowledge based on fuzzy ontology and base of precedents”, on the VI international. scientific and technical conf. Open Semantic Technologies for Designing Intelligent Systems, Open Semantic Technologies for Intelligent System (OSTIS - 2016), Minsk, 2016, p. 265 - 270. (in Russian)
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право на публікацію залишається за авторами.
Автори можуть використовувати власні матеріали в інших публікаціях за умови посилання на збірник наукових праць "Вісник Київського політехнічного інституту. Серія ПРИЛАДОБУДУВАННЯ" як на перше місце видання та на Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» як на видавця.
Автори публікують свої статті в збірнику на умовах ліцензії Creative Commons:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії CC BY 4.0, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на динаміці цитування опублікованої роботи.
Видавець (КПІ ім. Ігоря Сікорського) має право за будь-якого використання цього видання зазначати своє ім'я або вимагати такого зазначення.
Редакційна колегія залишає за собою право розміщувати опубліковані в збірнику статті в різних інформаційних базах для надання відкритого доступу до матеріалів з метою популяризації наукових досліджень та підвищення цитованості авторів.
