priborИзвестия высших учебных заведений. ПриборостроениеJournal of Instrument Engineering0021-34542500-0381Национальный исследовательский университет ИТМО10.17586/0021-3454-2025-68-2-133-140pribor-342Research ArticleПРИБОРЫ НАВИГАЦИИNAVIGATION DEVICESОценка инструментальных погрешностей наклономера на базе маятникового компенсационного акселерометраAssessment of instrumental errors of a tilt meter based on a pendulum compensation accelerometerВолобуевС. А.VolobuevS. A.

Сергей Алексеевич Волобуев  — ведущий инженер

Санкт-Петербург

Sergei A. Volobuev — Leading Engineer

St. Petersburg

bullay@yandex.ruЯкушинаЕ. А.YakushinaE. A.

Евгения Александровна Якушина — аспирант

Санкт-Петербург

Evgeniya A. Yakushina — Post-Graduate Student

St. Petersburg

evgeniya.ykshn@yandex.ruКонцерн „ЦНИИ «Электроприбор»“Concern CSRI Elektropribor202507032025682133140Copyright © Национальный исследовательский университет ИТМО, 20252025Национальный исследовательский университет ИТМОНациональный исследовательский университет ИТМОhttps://pribor.ifmo.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://pribor.ifmo.ru/jour/article/view/342

Рассмотрены составляющие инструментальной погрешности прецизионного наклономера, в котором в качестве чувствительных элементов используются маятниковые компенсационные акселерометры. Использование поворотной платформы в конструкции наклономера позволяет минимизировать воздействие температуры на результат измерения угла наклона поверхности и таким образом компенсировать изменение смещения нуля акселерометра во времени. Проведена оценка вызванных погрешностями акселерометров и поворотной платформы наклономера погрешностей измерения угла наклона фундамента, на который устанавливается испытательное оборудование, а также исследованы причины их возникновения. Предложены решения, позволяющие минимизировать влияние этих погрешностей. 

Components of instrumental error of a precision tilt meter, in which pendulum compensation accelerometers are used as sensing elements, are considered. The use of a rotary platform in the design of the tilt meter makes it possible to minimize the effect of temperature on the result of measuring the angle of inclination of the surface, and thus compensate for the change in the zero offset of the accelerometer over time. The errors in measuring the angle of inclination of the foundation on which the test equipment is installed caused by errors in accelerometers and the tilt platform of the tilt meter have been evaluated, and the causes of their occurrence have been investigated. Solutions are proposed to minimize the impact of these errors.

измерение наклона поверхностимаятниковый компенсационный акселерометрпрецизионный наклономермодель погрешностейсмещение нуляsurface tilt measurementpendulum compensation accelerometerprecision tilt metererror modelzero offsetReferencesМатвеев В. В. Основы построения бесплатформенных инерциальных навигационных систем. СПб: Электроприбор, 2009. 280 с.Matveev V.V. Osnovy postroyeniya besplatformennykh inertsial’nykh navigatsionnykh system (Fundamentals of Constructing Strapdown Inertial Navigation Systems), St. Petersburg, 2009, 280 р. (in Russ.)Иванов П. А., Лазарев В. А., Бохман Е. Д. и др. Исследование характеристик трехосного стенда для испытаний навигационных систем // Гироскопия и навигация. 2022. № 3. С. 80–93.Ivanov P.A., Lazarev V.A., Bokhman E.D., Pavlov P.A., Filatov Yu.V. Gyroscopy and Navigation, 2022, no. 3(13), pp. 180–188.Калихман Д. М., Депутатова Е. А., Пчелинцева С. В. и др. Концепция проектирования класса прецизионных поворотных стендов с инерциальными чувствительными элементами в цепи обратной связи // Гироскопия и навигация. 2022. № 3. С. 41–64.Kalikhman D.M., Deputatova E.A., Pchelintseva S.V., Gorbachev V.O. Gyroscopy and Navigation, 2022, no. 3(13), pp. 155–169.Коновалов С. Ф. Навигационные акселерометры: учеб. пос. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2023. С. 220–225.Konovalov S.F. Navigatsionnyye akselerometry (Navigation accelerometers), Moscow, 2023, рр. 220–225. (in Russ.)Асс Б. А. Детали и узлы авиационных приборов и их расчет. М.: ОБОРОНГИЗ, 1960. С. 285–288.Ass B.A. Detali i uzly aviatsionnykh priborov i ikh raschet (Parts and Units of Aircraft Instruments and Their Calculation), Moscow, 1960, рр. 285–288. (in Russ.)Евстифеев М. И. Упругие подвесы инерционных тел в точном приборостроении // Гироскопия и навигация. 2007. № 2. С. 63–76.Yevstifeyev M.I. Giroskopiya i Navigatsiya, 2007, no. 2, pp. 63–76. (in Russ.)Коновалов С. Ф. Никитин Е. А. Гироскопические системы. Проектирование гироскопических систем. Ч. III. Акселерометры, датчики угловой скорости, интегрирующие гироскопы и гироинтеграторы. М.: Высш. шк., 1980. 128 с.Konovalov S.F., Nikitin E.A. Giroskopicheskiye sistemy. Proyektirovaniye giroskopicheskikh sistem. Ch. III. Akselerometry, datchiki uglovoy skorosti, integriruyushchiye giroskopy i girointegratory (Gyroscopic Systems. Design of Gyroscopic Systems. Part III. Accelerometers, Angular Rate Sensors, Integrating Gyroscopes and Gyrointegrators), Moscow, 1980, 128 р. (in Russ.)Нахов С. Ф. Опыт проектирования и изготовления блоков измерителей линейного ускорения на кварцевых маятниковых акселерометрах с аналоговой и цифровой системами управления. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2021. 240 с.Nakhov S.F. Opyt proyektirovaniya i izgotovleniya blokov izmeriteley lineynogo uskoreniya na kvartsevykh mayatnikovykh akselerometrakh s analogovoy i tsifrovoy sistemami upravleniya (Experience in Designing and Manufacturing Linear Acceleration Measuring Units on Quartz Pendulum Accelerometers with Analog and Digital Control Systems), Saratov, 2021, 240 р. (in Russ.)Осадчий Е. П. Проектирование датчиков для измерения механических величин. М.: Машиностроение, 1979. 480 с.Osadchiy E.P. Proyektirovaniye datchikov dlya izmereniya mekhanicheskikh velichin (Design of Sensors for Measuring Mechanical Quantities), Moscow, 1979, 480 р. (in Russ.)Пономарев С. Д. Расчет упругих элементов машин и приборов. М.: Машиностроение, 1980. 326 с.Ponomarev S.D. Raschet uprugikh elementov mashin i priborov (Calculation of Elastic Elements of Machines and Devices), Moscow, 1980, 326 р. (in Russ.)Zeromatic dual-axis inclination sensor [Электронный ресурс]: <http://Wylerag.com>.http://Wylerag.com.IEEE Standard Specification Format Guide and Test Procedure for Linear Single-Axis, Nongyroscopic Accelerometers // IEEE Std 1293-2018 (Revision of IEEE Std 1293-1998), 2019, 28 Feb., 271 p. DOI: 10.1109/IEEESTD.2019.8653544.IEEE Std 1293-2018 (Revision of IEEE Std 1293-1998), 2019, 271 р., DOI: 10.1109/IEEESTD.2019.8653544.Электронный уровень Talyvel 6 [Электронный ресурс]: <http://taylor-hobson.ru>.http://taylor-hobson.ru. (in Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.