АНАЛИЗ МИКРОДАТЧИКОВ ФУНКЦИОНИРУЮЩИХ В СОСТАВЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

Для анализа микро габаритных датчиков рассмотрим приведённые ниже датчики.

Рассмотрим микромеханический гироскоп ММГК-150М (НИУ «МИЭТ»). Российский «Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники» (НИУ «МИЭТ», г. Зеленоград) разработал микромеханический (ММ) гироскоп ММГК-150М с кольцевым резонатором. Конструкция указанного гироскопа аналогична CRH02 производства «Silicon Sensing» [1]. Основные характеристики ММГК-150М приведены в таблице 1.

Разработкой технологий и изготовления кремниевых чувствительных элементов микромеханических кольцевых гироскопов и микромеханических акселерометров занимается Физико-технологический институт (ФТИАН) Российской академии наук (г. Москва). Микромеханический гироскоп ДМГ-1 предназначен для использования в качестве датчика угловой скорости в автомобилестроении, робототехнике, спортивных тренажерах, медицинском оборудовании, системах виртуальной реальности, бытовой технике. Гироскоп состоит из кремниевого датчика и блока электроники.

Таблица 1

Основные характеристики ММ-гироскопов отечественного производства

Российская компания «Совтест АТЕ» разработала МЭМС акселерометр SV30G, обладающий широким диапазоном измерения ускорений, высокой точностью, надежностью и возможностью проведения измерений по нескольким осям одновременно. Акселерометр изготавливается по технологии глубокого реактивного травления [2].

При помощи этой технологии можно получать структуры с высоким аспектным разрешением (соотношение ширины структуры к глубине), что дает высокую точность и линейность измерений. Основные характеристики SV30G приведены в таблице 2.

Физико-технологический институт Российской академии наук разработал микромеханический акселерометр А-101, предназначенный для измерения линейного ускорения в резервных системах навигации [2].

Акселерометр состоит из объединенных в одном корпусе по гибридно-пленочной технологии чувствительного элемента из монокристаллического кремния и электроники обработки выходного сигнала в виде специальной микросхемы [4].

Несмотря на малые габариты, акселерометр имеет встроенный термодатчик, отличается высокой надежностью в условиях больших механических воздействий [5]. Основные характеристики А-101 приведены в таблице 2.

Таблица 2

Основные характеристики ММ-акселерометров отечественного производства

Для повышения инерциальных измерений, обеспечивающим повышение точности системы и одновременно не увеличивающим ее стоимость, является использование дополнительных внешних данных с целью корректировки (списания ошибок) или объединения навигационной информации. Такими источниками в общем случае могут быть:

• спутниковая навигационная система (СНС), которая обеспечивает инерциальные навигационные системы данными по абсолютному положению. При таком виде комплексирования ИНС в навигационных целях обычно имеют гибридное (интегрированное) исполнение (инерциальный измерительный блок (ИИБ) + СНС).
• инструментальные датчики, интегрированные с ИИБ для определенных классов подвижных объектов, такие, как инфракрасная головка самонаведения в тактических ракетах, магнитометры в авиационных средствах, обеспечивающие, с целью улучшения показаний акселерометров данными об аномалиях силы тяжести [3].

Таким образом, выполненный анализ показывает актуальность создания систем, разработанных с использованием отечественного опыта разработки микро габаритных датчиков. Это предлагает ключевую выгоду для удовлетворения потребностей заказчика по сравнению с использованием традиционных датчиков первичной информации: низкая цена при массовом производстве, миниатюрные габариты и масса, низкий уровень потребления энергии, высокая ударопрочность.