Бесплатформенная измерительная система для определения вектора угловой скорости космического аппарата на базе поплавковых интегрирующих гироскопов

• Автор: Шустов, Игорь Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 158 с. : ил.

Оглавление
Перечень сокращений и условных обозначений
Введение
1 Г ироскопические приборы на базе поплавковых чувствительных элементов, предназначенные для измерения вектора угловой скорости космических аппаратов
1.1 Состав прецизионных приборов
1.2 Чувствительные элементы, применяемые в настоящее время в приборах космического назначения
1.3 Основные технические особенности современных ГИВУС
1.4 Основные направления улучшения характеристик Российских ГИВУС на базе поплавкового гироскопа и пути их реализации
1.5 Постановка задач исследования
Выводы
2 Разработка ГИВУС на базе двухотсчетной измерительной системы.
2.1 Анализ точностных требований к системе и построение системы обратной связи измерительного канала
2.2 Функциональный анализ измерительного канала на базе двухотсчетной измерительной системы
2.3 Разработка алгоритмов управления старшим контуром измерительной системы
2.4 Разработка математической модели измерительного
канала
Выводы
3 Теоретическое исследование измерительного канала на базе двухотсчетной измерительной системы
3.1 Математическая модель измерительного канала прибора
3.2 Оценка динамической точности системы при действии
внешних угловых ускорений
Выводы
4 Экспериментальные исследования измерительного канала на базе двухотсчетной системы измерения
4.1 Макет измерительного канала
4.2 Определение динамических свойств измерительной системы
4.3 Определение характеристик системы на неподвижном основании
4.4 Определение характеристик системы на основании, движущемся с постоянным угловым ускорением
Выводы
Заключение
Список литературы
Приложения *

Перечень сокращений и условных обозначений
БИБ - бесплатформенный инерциальный блок;
Бит инф. - бит информации;
БКУ КА - бортовой комплекс управления космическим аппаратом; БПИ - блок преобразования информации;
БУСТ - блок усилителей системы термостатирования;
БЭ - блок электроники;
ВИЛ - вторичный источник питания;
ВОГ - волоконно-оптический гироскоп;
ГИВУС - гироскопический измеритель вектора угловой скорости;
ГТС - готовность тепловой системы;
ДЗЗ - дистанционное зондирование Земли;
ДМ - датчик момента;
ДНГ - динамически настраиваемый гироскоп;
ДУ - датчик угла;
ИК - измерительный канал; имп. - импульсы;
КА - космический аппарат;
КР - контроллер;
ЛАХ - логарифмическая амплитудная характеристика;
ЛАЧХ - логарифмическая амплитудо-частотная характеристика;
ЛФЧХ - логарифмическая фазо-частотная характеристика;
МТБ - модуль гироблока;
МИК - макет измерительного канала;
МКС - международная космическая станция;
ММВГ - микромеханический вибрационный гироскоп;
МПИ - магистральный последовательный интерфейс;
МС - модуль сопряжения;
НИИ ИМ - Научно-исследовательский институт прикладной механики; ОТТ - охладитель термотоковый;

- ДУ - датчик угла гироблока; '
- ПУ - предварительный усилитель;
- УОС - усилитель обратной связи;
- БЭ - блок электроники;
- СТмл - стабилизатор тока младшей линейки;
- СТсл - стабилизатор тока старшей линейки;
- ДМсл - датчик момента старшей линейки;
- ДМмл - датчик момента младшей линейки;
- КР - контроллер. Представляет собой логический переключатель, в состав которого входят:
- БП - блок прерывания управления старшей линейкой с ключевым элементом;
- РБ - релейный блок;
- НК - накопитель ступеней компенсации в контуре старшей линейки.
Изображенные на рис. 2.2 блоки можно представить в виде линеаризованных моделей устройств, входящих в состав измерительного канала, со следующими характеристиками:
1. Гироблок:
- кинетический момент гироблока Н = 165 Г см с = 1,618 Н см с.
- передаточная функция гироблока УГб:
где:
ТГБ - постоянная времени гироблока, ТГб - 3,3 мс;
|х£ — коэффициент демпфирования по оси прецессии гироблока.

165 Г
= 86,84Я-см-с}
(2.6)