Тема: БЕСПЛАТФОРМЕННАЯ ИНЕРЦИАЛЬНАЯ НАВИГАЦИОННАЯ СИСТЕМА НА БАЗЕ МИНИАТЮРНЫХ ДАТЧИКОВ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ДИНАМИЧЕСКИ-НАСТРАИВАЕМЫХ ГИРОСКОПОВ И АКСЕЛЕРОМЕТРОВ

Работа над дипломным проектом направлена на разработку конструкции бесплатформенной инерциальной навигационной системы.
Актуальность работы. Бесплатформенные инерциальные навигационные системы (БИНС) на сегодняшний день являются самыми перспективными системами бортовой навигации для подвижных объектов, независимо от их применения. Популярность и повсеместная применимость БИНС объясняются дешевизной изготовления, значительно меньшими массогабаритными характеристиками, в сравнении с платформенными системами инерциальной навигации, малым временем готовности, большой надежностью и низкими расходами на эксплуатацию. Из всего большинства достоинств есть один достаточно значительный недостаток - БИНС уступают по точности платформенным инерциальным навигационным системам.
В качестве чувствительных элементов (ЧЭ) в современных БИНС высокого класса точности используются динамически-настраиваемые гироскопы (ДНГ) и акселерометры.
Для устранения недостатков по недостаточности точности БИНС часто используют в паре с еще одной навигационной системой, например, со спутниковой системой. Наиболее распространенным решением в таком случае является комбинирование БИНС спутниковой GPS.
Большой проблемой в БИНС представляется накопление со временем работы ошибок. Применение комбинации с GPS позволяет контролировать рост ошибок и корректировать БИНС. Все это будет положительно отражаться на точности показаний.
Инерциальная навигационная система способна работать на высокоманевренных объектах, и выводить при этом на монитор параметры ориентации, скорости, значения координат местоположения.
Целью работы является создание конструкции БИНС, которая своими массогабаритными характеристиками будет значительно меньше, чем имеющиеся технические решения. При этом разработанная конструкция не должна ухудшать точностные характеристики чувствительных элементов.
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
• анализ существующих конструкций БИНС и выбор прототипа;
• создание основания под блок чувствительных элементов;
• разработка компоновки блока чувствительных элементов под новое основание;
• оценка правильности принятых технических решений, путем проведения модального анализа частот отдельных частей БИНС.
Научная новизна. Предлагается новая модель конструкции БИНС с одним амортизатором блока чувствительных элементов, осуществляется модальный анализ БИНС.
Купить

Тема работы касается разработки конструкции БИНС. В настоящее время эта тема, безусловно, актуальна и требует внимания предприятий, занимающихся разработкой систем ориентации и навигации.
Поставленная задача оптимизации конструкции для улучшения массогабаритных характеристик, была успешно решена. Выбранный прототип был проанализирован, по результатам анализа сформировался вывод о возможности модификации конструкции.
Явным изменениям по отношению к прототипу в БИНС подверглась основание чувствительных элементов: она стала компактнее, уменьшился вес. Под новое основание была разработана компоновка чувствительных элементов: акселерометров и ДНГ-ДУС. В связи с изменением основания удалось перейти на вариант использования одного амортизатора, с помощью которого основание закрепляется в корпусе. Конструкция корпуса была уменьшена.
К разработанной конструкции был применен частотный анализ: определение собственных частот конструкции. Анализ показал эффективность примененных решений: при уменьшении общей массы БИНС на 1000 г. и габаритного размера по высоте на 50 мм собственные частоты конструкции располагаются вне пределов собственных частот ДНГ-ДУС. Соблюдение этого условия позволяет утверждать, что на показания ДНГ-ДУС собственные частоты конструкции не влияют.
Купить