Бортовые инерциальные навигационные системы (БИНС) играют ключевую роль в современной авиации, обеспечивая высокую точность и надежность навигации в различных условиях [1]. Однако, существующие модели БИНС часто характеризуются высокой степенью разнородности конструкции и сложностью монтажа, что создает проблемы при интеграции и обслуживании [5]. В данной статье представляется новый подход к разработке унифицированной моноблочной конструкции БИНС, который обладает потенциалом для упрощения процесса интеграции и повышения общей эффективности системы навигации.
Существующие БИНС характеризуются сложностью конструкции и разнородностью компонентов, что затрудняет интеграцию и обслуживание [2]. В рамках моей работы мне было поручено осуществить комплексный пересмотр структуры гироскопического блока с целью внедрения инновационных конструктивных улучшений, обеспечивающих унификацию и повышение функциональности данного узла. Новый подход предлагает унифицированную моноблочную конструкцию, что обещает упростить процесс интеграции, снизить затраты и повысить надежность навигационной системы.
Недостатки изначальной конструкции:
- Крупногабаритность: Изначальная конструкция БИНС характеризуется большими размерами, что усложняет её установку и интеграцию на воздушные суда.
- Сложная сборка: Компоненты системы требуют сложной конфигурации при сборке, что может привести к ошибкам и увеличивает время необходимое для установки.
- Ориентация на конкретное устройство: Конструкция ориентирована на определенное устройство или тип воздушного судна, что делает её менее универсальной и неспособной к адаптации для использования в различных условиях и на различных платформах [4].
Переработанный блок конструктивно представляет собой структуру акселерометров и гироскопов, установленных в каркасе с внешним корпусом. Конструкция БИНС является самодостаточной и включает в себя:
- Внешний корпус;
- Блок чувствительных элементов;
- Три акселерометра, установленных на взаимно перпендикулярных осях;
Блок чувствительных элементов установлен в корпус на четырех резинометаллических амортизаторах. Корпусные части амортизаторов закреплены на нем. Блок электронный находится вне блока чувствительных элементов. Общий вес: 2кг.
Данный вариант конструкции прошел предварительные симуляции, по нему был изготовлен макет и проведены испытания.
По результатам испытаний было принято решение, провести некоторые улучшения в изготовлении и тестировании виброизоляторов с повышенной точностью.
Нынешняя структура, будучи зеркальной, приводит к тому, что резонансы, обнаруженные в одной части каркаса, взаимодействуют с резонансами в другой его части, усиливая эффект [3]. Это создает сложности в поддержании стабильности и контроле над вибрациями в системе.
В новой версии предусматривается создание еще более унифицированной моноблочной конструкции, которая включает в себя не только гироскоп, но и сам вычислитель.
Список литературы
- Каргу Л.И. Гироскопические приборы и системы. – М.: Судостроение, 1988
- Гироскопические системы: [ Учеб. Для вузов по специальности «Гироскопические приборы и системы»: В 3 ч.] / Под ред. Д.С.Пельпора. – 2-е изд., перераб. И доп. – М. : Высш. шк., 1988
- Теория систем автоматического управления / В.А. Бесссекерский, Е.П. Попов — Изд. 4-е, перераб. И доп. — Спб., Профессия, 2007. — 752 с.
- Методы классической и современной теории автоматического управления: Учебник в 5-и тт.; 2-е изд., перераб. и доп. Т.2: Статистическая динамика систем автоматического управления / Под ред. К. А. Пупкова, Н. Д. Егупова. – М.: Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2004. – 640 с.
- Бромберг П.В. Теория инерциальных систем навигации. – М.: Наука, 1979
