DOI: https://doi.org/10.20535/1970.59(1).2020.210019

ІНФОРМАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ В ПРОЕКТУВАННІ ІНЕРЦІАЛЬНИХ ДАТЧИКІВ СИСТЕМ ОРІЄНТАЦІЇ І НАВІГАЦІЇ

Pavlo Myronenko, Serhii Murakhovsky, Oleksandr Skidchenko

Анотація


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.

Ключові слова


інерціальні датчики; проектування; інформаційні технології; інформаційна база знань; надлишковість

Повний текст:

PDF

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)




Copyright (c) 2020 Рівні права