Инерциальные датчики и системы ориентации, навигации и стабилизации

Сокращения в тексте 3 Введение 5 Глава 1. РОТОРНЫЙ ГИРОСКОП 8 1.1. Устройство роторного гироскопа. Эффект Кориолиса [1] (рис. 3) 8 1.2. Гироскопические авиагоризонты 13 1.3. Гирополукомпасы 16 1.4. Датчик угловой скорости 17 Глава 2. ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ ГИРОСКОПЫ 20 2.1. Эффект Саньяка. Лазерный гироскоп 20 2.2. Получение информации об угловой скорости вращения 26 2.3. Погрешности лазерного гироскопа 28 2.4. Эффект Зеемана и знакопеременная оптическая подставка 32 2.5. Бесплатформенная инерциальная навигационная система 34 2.6. Современное состояние и перспективы технологического развития лазерных гироскопов [18] 38 2.7. Основные виды кольцевых лазерных гироскопов 39 2.8. Ключевые особенности кольцевых лазерных гироскопов 41 2.9. Перспективы технологического развития КЛГ [18] 42 2.10. Оптоволоконные гироскопы 43 2.10.1. Принцип работы волоконно-оптических гироскопов 46 2.10.2. Обработка сигналов и компенсация ошибок 47 2.10.3. Методы компенсации 48 2.11. Кремниево-фотонные гироскопы 48 Глава 3. МИКРОЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ ГИРОСКОПЫ 50 3.1. Основы конструкции вибрационных гироскопов. Базовая архитектура [24–26] 51 3.1.1. Принцип работы 52 3.1.2. Работа в режиме привода 55 3.1.3. Работа в режиме измерения 57 3.1.4. Эффективность согласования мод 58 3.2. Микроэлектромеханические системы гироскопов 60 3.2.1. Карданные гироскопы 62 3.2.2. Камертонные гироскопы 64 3.2.3. Вибрационные кольцевые гироскопы 65 3.2.4. Многоосевые гироскопы 68 3.2.5. Двухкоординатный микромеханический гироскоп 68 3.2.6. Гироскоп с полусферическим резонатором 69 3.2.7. Цилиндрический резонаторный гироскоп 70 3.2.8. Пьезоэлектрические гироскопы 70 3.2.9. Реализация микро электромеханических систем. Изготовление и материалы 71 3.2.10. Области применения МЭМС гироскопов. Навигация и аэрокосмическая область 72 Глава 4. АКСЕЛЕРОМЕТР 75 4.1. Емкостные акселерометры 76 4.2. Пьезоэлектрические и пьезорезистивные акселерометры 77 4.3. Кварцевые маятниковые акселерометры 79 4.4. Применение акселерометров 81 Глава 5. МАГНИТОМЕТРЫ 82 Глава 6. ИНЕРЦИАЛЬНАЯ НАВИГАЦИЯ 83 6.1. Инерциальные навигационные системы и их практическое применение 83 6.2. Классификация ИНС 89 6.3. Интегрированные системы навигации 91 6.4. ИНС стабилизации подвижной части пеленгаторов самолетов и ракет 96 6.5. Коррекция возрастающих со временем погрешностей оценки ИНС 100 6.6. Фильтр Калмана 105 6.6.1. Уравнения динамики движущегося объекта 105 6.6.2. Уравнения движения при дискретном задании времени 108 6.6.3. Особенности оценивания координат на основе комплексных данных 113 Заключение 121 Библиографический список 122