Аннотация. Исследована оптико-электронная система, измеряющая параметры относительных колебаний чувствительного элемента лазерного гироскопа в режиме виброподставки. Система позволяет компенсировать составляющую выходного сигнала гироскопа, обусловленную этими колебаниями. Исследуемая измерительная система состоит из плоского миниатюрного транспаранта, закрепленного на моноблоке чувствительного элемента, оптико-электронного модуля, закрепленного на корпусе лазерного гироскопа и электронного блока обработки электрических сигналов. Принцип действия системы основан на регистрации лазерного излучения, отраженного от участков транспаранта с микрометками. Построена динамическая модель измерительной системы с применением уравнений аналитической механики. Модель позволяет исследовать поступательное и вращательное движение элементов системы. Приведены результаты численного моделирования движения чувствительного элемента гироскопа, с которым жестко связан транспарант. Полученные с помощью модели параметры движения позволят оценить инструментальные погрешности измерительной системы.

Ключевые слова: лазерный гироскоп, кольцевой лазер, виброподставка, оптико-электронная система, математическая модель

Список литературы:

1. Aronowitz F. Fundamentals of the ring laser gyro // Optical gyros and their application. RTO-AG-339. 1999. P. 3-1—3-45.
2. Лукьянов Д. П. и др. 50 лет лазерному гироскопу // ХХ СПб междунар. конф. по интегрированным навигационным системам: матер. конф. СПб: ЦНИИ „Электроприбор“, 2013. С. 7—21.
3. Пешехонов В. Г. Перспективы развития гироскопии // Гироскопия и навигация. 2020. Т. 28, № 2(109). С. 3—10. DOI: 10.17285/0869-7035.0028.
4. Лукьянов Д. П., Распопов В. Я., Филатов Ю. В. Прикладная теория гироскопов. СПб: ЦНИИ „Электроприбор“, 2015. 316 с.
5. Pat. US4411527. Ring laser gyroscope with compensation / G. Gamertsfelder, B. Ljung. 25 Oct. 1983.
6. Ansheng C., Jianli L., Zhongyi C. Dither signal removal of ring laser gyro POS based on combined digital filter // Proc. 8th IEEE Intern. Symp. on instrumentation and control technology (ISICT). London, 2012. P. 178—182. DOI: 10.1109/ISICT.2012.6291615.
7. Чиркин М. В., Мишин В. Ю., Морозов Д. А. и др. Фильтрация выходных сигналов триады лазерных гироскопов // XXI СПб междунар. конф. по интегрированным навигационным системам: материалы конф. СПб: ЦНИИ „Электроприбор“, 2014. С. 327—329.
8. Regimanu B., Das K., Rao K. Development of multistage digital filters for dither signal removal in ring laser gyro // Frequenz. 2019. Vol. 73. P. 123—130. DOI: https://doi.org/10.1515/freq-2018-0195.
9. Региману Б., Дас К. Ч., Рао К. С. и др. Фильтрация вибросигнала лазерного гироскопа с использованием вейвлет-преобразования // Гироскопия и навигация. 2019. Т. 27, № 3(106). С. 71—86. DOI: 10.17285/0869-7035.0008.
10. Климкович Б. В., Толочко А. М. Корректирующий фильтр для одноосного кольцевого лазерного гироскопа на виброподставке // Гироскопия и навигация. 2016. Т. 24, № 2(93). С. 41—55. DOI: 10.17285/0869-7035.2016.24.2.041-055.
11. Banerjee K., Dam B., Majumdar K. et al. An improved dither-stripping scheme for strapdown ring laser gyroscopes // Proc. 2004 IEEE region 10 Conf. TENCON 2004. Vol. A(1). Chiang Mai, 2004. P. 689—692. DOI: 10.1109/TENCON.2004.1414514.
12. Чесноков Г. И., Поликовский Е. Ф., Молчанов А. В. и др. Некоторые пути улучшения тактико-технических характеристик бесплатформенных инерциальных навигационных систем // Х СПб междунар. конф. по интегрированным навигационным системам: матер. конф. СПб: ЦНИИ „Электроприбор“, 2003. С. 155—164.
13. Авиев А. А. Оптико-электронная система для измерения параметров колебаний виброподставки в кольцевом лазерном гироскопе // Изв. ТулГУ. Технические науки. 2016. № 6. С. 14—25.
14. Авиев А. А., Енин В. Н. Распределение амплитуды оптического поля на транспаранте оптико-электронной системы для измерения параметров виброподставки в лазерном гироскопе // Науч.-техн. вестн. информационных технологий, механики и оптики. 2018. Т. 18, № 2. С. 197—204. DOI: 10.17586/2226-1494-2018-18-2-197-204.
15. Bishop R. Mechatronic systems, sensors, and actuators. CRC-Press, 2007. 692 p.
16. Аппель П. Теоретическая механика. М.: ФИЗМАТЛИТ, 1960. Т. 2. 487 с.
17. Айзерман М. А. Классическая механика. М.: Наука, 1980. 368 с.
18. Кветкин Г. А. Инструментальные погрешности измерительного блока на базе триады лазерных гироскопов при динамических возмущениях: дис. … канд. техн. наук. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2011. 206 с.