priborИзвестия высших учебных заведений. ПриборостроениеJournal of Instrument Engineering0021-34542500-0381Национальный исследовательский университет ИТМО10.17586/0021-3454-2025-68-2-153-159pribor-344Research ArticleОПТИЧЕСКИЕ И ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ И КОМПЛЕКСЫOPTICAL AND OPTOELECTRONIC DEVICES AND COMPLEXESОценка влияния динамических воздействий на характеристики оптико-электронного прибора. Evaluation of the effect of dynamic influences on the characteristics of an optical-electronic deviceСтепченкоМ. В.StepchenkoM. V.

Максим Владимирович Степченко — отдел БИНС на ЭСГ и гироскопических чувствительных элементов; начальник сектора

Санкт-Петербург

Maxim V. Stepchenko - Department of Electrostatic Gyroscope SINS and Gyroscopic Sensing Elements; Head of a Sector

St. Petersburg

smv_gtn@mail.ruИвановаЕ. Д.IvanovaE. D.

Елена Денисовна Иванова — магистрант; кафедра „Механика деформируемого твердого тела“; инженер

Санкт-Петербург

Elena D. Ivanova - Department of Electrostatic Gyroscope SINS and Gyroscopic Sensing Elements; Engineer; Department of Mechanics of Deformable Solids; Student

St. Petersburg

lena210600@mail.ruКонцерн „ЦНИИ „Электроприбор“Concern CSRI ElektropriborКонцерн „ЦНИИ „Электроприбор“; БГТУ „Военмех“ им. Д.Ф. УстиноваConcern CSRI Elektropribor; D. F. Ustinov Baltic State Technical University VOENMEH202507032025682153159Copyright © Национальный исследовательский университет ИТМО, 20252025Национальный исследовательский университет ИТМОНациональный исследовательский университет ИТМОhttps://pribor.ifmo.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://pribor.ifmo.ru/jour/article/view/344

Рассматривается оптико-электронный прибор, в котором реализована трехосная система гиростабилизации, обеспечивающая эффективное функционирование в условиях качки. Выполнен расчет конечно-элементной модели оптико-электронного прибора при действии гармонической вибрации и механических ударов, связанных с условиями его эксплуатации. Исследовано влияние динамических воздействий на положение осей визирования оптических устройств, входящих в состав прибора. Полученные в результате расчета отклонения осей визирования при действии гармонической вибрации превышают допустимые значения. С целью уменьшения влияния динамических воздействий на точностные характеристики оптико-электронного прибора даны рекомендации по доработке конструкции, позволяющие повысить виброустойчивость. 

An optoelectronic device is considered, which implements a three-axis gyrostabilization system that ensuring effective operation in pitching conditions. A finite element model of the optoelectronic device functioning under the action of harmonic vibration and mechanical shocks associated with its operating conditions is calculated. The effect of dynamic influences on the position of the axes of sight of the optical devices included in the device is investigated. The deviations of the sighting axes obtained as a result of the calculation under the action of harmonic vibration exceed the permissible values. In order to reduce the influence of dynamic effects on the accuracy characteristics of the optoelectronic device, recommendations are given for refining the design to improve vibration tolerance.

оптико-электронный приборгиростабилизатортрехосная система стабилизациилазерный дальномероси визированиявиброустойчивостьoptical-electronic devicegyrostabilizerthree-axis stabilization systemlaser rangefindersighting axesvibration toleranceReferencesПельпор Д. С. Гироскопические системы. Теория гироскопических стабилизаторов. М.: Высш. шк., 1986. 423 с.Pelpor D.S. Giroskopicheskiye sistemy. Teoriya giroskopicheskikh stabilizatorov (Gyroscopic Systems. Theory of Gyroscopic Stabilizers), Moscow, 1986, 423 р. (in Russ.)Пельпор Д. С. Гироскопические системы ориентации и стабилизации: справочное пособие. М.: Машиностроение, 1982. 165 с.Pelpor D.S. Giroskopicheskiye sistemy oriyentatsii i stabilizatsii (Gyroscopic Systems of Orientation and Stabilization), Moscow, 1982, 165 р. (in Russ.)Серегин В. В. Прикладная теория и принципы построения гироскопических систем. СПб: СПбГУ ИТМО, 2007. 78 с.Seregin V.V. Prikladnaya teoriya i printsipy postroyeniya giroskopicheskikh sistem (Applied Theory and Principles of Designing Gyroscopic Systems), St. Petersburg, 2007, 78 р. (in Russ.)Лысов А. Н., Лысова А. А. Теория гироскопических стабилизаторов. Челябинск: Изд. центр ЮУрГУ, 2009. 117 с.Lysov A.N., Lysova A.A. Teoriya giroskopicheskikh stabilizatorov (Theory of Gyroscopic Stabilizers), Chelyabinsk, 2009, 117 р. (in Russ.)Мосягин Г. М., Немтинов В. Б., Лебедев Е. Н. Теория оптико-электронных систем. М.: Машиностроение, 1990. 432 с.Mosyagin G.M., Nemtinov V.B., Lebedev E.N. Teoriya optiko-elektronnykh sistem (Theory of Optical-Electronic Systems), Moscow, 1990, 432 р. (in Russ.)Каменев С. В. Основы метода конечных элементов в инженерных приложениях. Оренбург: ОГУ, 2019. 110 с.Kamenev S.V. Osnovy metoda konechnykh elementov v inzhenernykh prilozheniyakh (Fundamentals of the Finite Element Method in Engineering Applications), Orenburg, 2019, 110 р. (in Russ.)Макаров Е. Г. Метод конечных элементов в прочностных расчетах. СПб: БГТУ „Военмех“ им. Д.Ф. Устинова, 2017. 136 с.Makarov E.G. Metod konechnykh elementov v prochnostnykh raschetakh (Finite Element Method in Strength Calculations), St. Petersburg, 2017, 136 р. (in Russ.)Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975. 26–59 с.Zienkiewiez O.C. The finite element method in engineering science, London, 1971.Гавриков А. В., Ворона Н. А. Механические колебания. М.: МФТИ, 2011. 37 с.Gavrikov A.V., Vorona N.A. Mekhanicheskiye kolebaniya (Mechanical Vibrations), Moscow, 2011, 37 р. (in Russ.)Белецкий В. М., Кривов Г. А. Алюминиевые сплавы: состав, свойства, технология, применение / Под общ. ред. академика РАН И.Н. Фридляндера. Киев: КОМИНТЕХ, 2005. 365 с.Beletskiy V.M., Krivov G.A. Alyuminiyevyye splavy: sostav, svoystva, tekhnologiya, primeneniye (Aluminum Alloys: Composition, Properties, Technology, Application), Kiyev, 2005, 365 р. (in Russ.)Арсеньев С. И., Буткарева Н. Г., Мишин А. М., Санников В. А., Титух И. Н. Численные методы решения динамических задач механики деформируемого твердого тела. СПб: БГТУ „Военмех“ им. Д.Ф. Устинова, 1997. 71 с.Arsenyev S.I., Butkareva N.G., Mishin A.M., Sannikov V.A., Tituh I.N. Chislennyye metody resheniya dinamicheskikh zadach mekhaniki deformiruyemogo tverdogo tela (Numerical Methods for Solving Dynamic Problems of Mechanics of Deformable Solids), St. Petersburg, 1997, 71 р. (in Russ.)Аркуша А. И. Техническая механика: теоретическая механика и сопротивление материалов. М.: ЛЕНАНД, 2016. 352 с.Arkusha A.I. Tekhnicheskaya mekhanika: teoreticheskaya mekhanika i soprotivleniye materialov (Technical Mechanics: Theoretical Mechanics and Strength of Materials), Moscow, 2016, 352 р. (in Russ.)Александров А. В., Потапов В. Д., Державин Б. П. Сопротивление материалов. М.: Высш. шк., 2003. 560 с.Aleksandrov A.V., Potapov V.D., Derzhavin B.P. Soprotivleniye materialov (Strength of Materials), Moscow, 2003, 560 р. (in Russ.)Феодосьев В. И. Сопротивление материалов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999. 592 с.Feodosyev V.I. Soprotivleniye materialov (Strength of Materials), Moscow, 1999, 592 р. (in Russ.)Леонов В. В., Артемьева О. А., Кравцова Е. Д. Материаловедение и технология композиционных материалов. Красноярск: СФУ, 2007. 241 с.Leonov V.V., Artemyeva O.A., Kravtsova E.D. Materialovedeniye i tekhnologiya kompozitsionnykh materialov (Material Science and Technology of Composite Materials), Krasnoyarsk, 2007, 241 р. (in Russ.)Кербер М. Л., Виноградов В. М., Головкин Г. С. Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология. СПб: Профессия, 2008. 560 с.Kerber M.L., Vinogradov V.M., Golovkin G.S. Polimernyye kompozitsionnyye materialy: struktura, svoystva, tekhnologiya (Polymer Composite Materials: Structure, Properties, Technology), St. Petersburg, 2008, 560 р. (in Russ.)Мелешко А. И., Половников С. П. Углерод, углеродные волокна, углеродные композиты. М.: САЙНС-ПРЕСС, 2007. 192 с.Meleshko A.I., Polovnikov S.P. Uglerod, uglerodnyye volokna, uglerodnyye kompozity (Carbon, Carbon Fibers, Carbon Composites), Moscow, 2007, 192 р. (in Russ.)

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