Современная электроника №1/2023

ВОПРОСЫ ТЕОРИИ 62 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 1 / 2023 Испытания бесплатформенных инерциальных навигационных систем Рис . 2. Структурная схема испытаний методом широкополосной случайной вибрации , где 1 – задающий генератор шума ; 2 – блок фильтров частотного диапазона ; 3 – усилитель мощности ; 4 – вибровозбудитель ; 5 – объект исследования ; 6 – вибродатчик ; 7 – виброизмерительная система ; 8 – анализирующее устройство ; 9 – регистрирующее устройство Рис . 1. Структура испытательного стенда В статье рассмотрены испытания серийного изделия комплекса управления с бесплатформенной инерциальной навигационной системой в виде гироинерциального блока . Приведены четыре результата испытаний на классический удар и широкополосную случайную вибрацию с последующим анализом . Матвей Ульянов ( РТУ МИРЭА ) Одной из важнейших задач в обла - сти беспилотных летательных аппара - тов является получение информации о состоянии технологического обо - рудования и аппаратов , в частности , при помощи гироинерциальных бло - ков ( ГИБ ) или гироблоков – устройств , способных реагировать на изменение углов ориентации и ускорений тела , на котором они установлены . Высокоточные системы ориента - ции в пространстве – как пилотируе - мых , так и беспилотных летательных аппаратов , – получают всё большее рас - пространение в изделиях различного назначения , в том числе в квадрокопте - рах и других малых летательных аппа - ратах . Основу данных систем составля - ют гироскопы , которые входят в состав гироинерциальных блоков , вибраци - онные воздействия на которые во вре - мя полёта существенно снижают точ - ность выходных данных . Ускорения и вибрации вызывают изменение вну - тренних механических напряжений конструкции лазерного гироскопа , что приводит к изменениям оптиче - ских характеристик и сбоям в элек - тронных блоках . Это , в свою очередь , ведёт к ошибкам в навигации леталь - ных аппаратов и может сделать невоз - можным выполнение полётного зада - ния . Поэтому очень важно оценить качество гироблоков ещё на стадии производства в условиях создания искусственных вибраций , прибли - жённых к реальным условиям рабо - ты . Однако зачастую испытания прово - дятся в условиях , которые существенно превосходят реальные и соответству - ют запасу прочности , заложенному в конструкции системы . Такие испыта - ния проводятся , например , на этапах квалификационных и предваритель - ных испытаний или на более ранних этапах разработки . Требования меха - нической прочности изделия должны соответствовать его классу и прово - диться по соответствующим стандар - там . Такие требования , в свою очередь , часто являются одной из основ техни - ческих заданий на разработку гиро - инерциальных блоков . Рассмотрим структуру стенда прове - дения вибрационных испытаний объ - екта исследования ( ОИ ) ( рис . 1). В общем случае задача обеспечения механических испытаний решается следующим образом . Необходимый вид воздействия , его характеристики и время воздействия задаются в про - граммном обеспечении вычислитель - ной машины , в частном случае – пер - сональном компьютере . Эти данные передаются в контроллер , который непосредственно управляет процес - сом испытания . Контроллер следит за тем , чтобы сигнал , получаемый с опор - ного датчика , соответствовал сигналу , запрограммированному на испытание . Это система с обратной связью , кото - рая , в зависимости от отклонения от заданных значений , вносит необходи - мую коррекцию . От контроллера заданные параметры в виде тока и напряжения поступают на усилитель , задача которого обеспе - чить необходимой мощностью подвиж - ные системы вибростенда , которые преобразуют электрическую энергию в механическое воздействие . Объект исследования жёстко кре - пят к плите вибростенда . На объект исследования устанавливают изме - рительные преобразователи ( датчики ), показания которых через контроллер передаются в вычислительную систе - му для проведения дальнейшего ана - лиза результатов .