По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

Перспективы развития микрогабаритных датчиков и вычислительных компонентов ИСУ БЛА

Ашмарин В. В. специалист отдела научно-технического развития, АО «Государственный научно-исследовательский институт приборостроения», Москва, e-mail: v.v.ashmarin@mail.ru
Миронов П. Н. доцент, Московский авиационный институт (Национальный исследовательский университет), Москва, e-mail: pavmir@yandex.ru

Разработка комплексов защиты объектов от средств воздушного нападения с использованием БЛА малой дальности и СМД является одним из актуальных направлений применения современных роботизированных беспилотных средств. В связи с постоянным ужесточением требований по массогабаритным характеристикам при построении БСУ БЛА на первый план выходит задача сохранения и повышения точностных характеристик БСУ. При решении задач комплексной обработки информации от различных датчиков, решении задач взаимодействия БЛА в группе, а также интеллектуальном управлении БЛА необходимо использование в составе БСУ высокопроизводительного цифрового микропроцессора обработки сигналов.

Литература:

1. SILICON SENSING. CRH02 Gyroscopes. CRH02 Technical Datasheet. Analogue Angular Rate Sensor. High Perfomance MEMS Gyroscope. CRH02-00-0100132 Rev 2. DCR No. 710009294. Printed in England 07/2015. Date 16/07/2015 [Электронный ресурс]. – URL: http:// siliconsens-ing.com/products/gyroscopes/ crh02/ (дата обращения: 26.07.2018).

2. PinPoint. Precision Navigation and Pointing Gyroscope. CRM202.1 Technical Datasheet. CRM20200-0100-132 Rev 5. DCR No. 710006782. Printed in England 06/2014. Date 23/06/2014 [Электронный ресурс]. – URL: http://siliconsensing.com/products/gyroscopes/crm-pinpoint/ (дата обращения: 11.04.2019).

3. Sensonor AS. STIM210 Multi-Axis Gyro Module. Datasheet. TS1545 rev. 16 [Электронный ресурс]. – URL: http://sensonor.com/products/gyro-modules/ stim210 (дата обращения: 11.04.2019).

4. MTMicrosystems. MEMS Inertial Devices and Systems. MSG1100D MEMS Gyros [Электронный ресурс]. – URL: http://mtmems.com/ en/ prod-uct_view. asp?id73 (дата обращения: 25.07.2018).

5. Тимошенков С.П. Технология монтажа микро-электромеханических систем (МЭМС) [Электронный ресурс]. – URL: http://miet.ru/ (дата обращения: 11.04.2019).

6. АО Инерциальные технологии «Технокомплекса». Направление МЭМС. Микромеханический гироскоп ДМГ-1 [Электронный ресурс]. – URL: http:// inertech.ru/ru/mems-development.html (дата обращения: 12.03.2019).

7. MTMicrosystems. MSA1000D MEMS Accelerometers [Электронный ресурс]. – URL: http:// mtmems.com/en/product_view.asp?id76 (дата обращения: 25.07.2018).

8. SILICON SENSING. Gemini (Orthogonal) Accelerometers [Электронный ресурс]. – URL: http:// siliconsensing.com/products/accelerometers/geminiorthogonal/ (дата обращения: 25.07.2018).

9. Gemini. Dual-Axis Accelerometer. CAS290 Technical Datasheet. CAS290-00-0100-132 Rev 4. DCR No. 710009415. Printed in England 07/2015. Date 28/07/2015 [Электронный ресурс]. – URL: http:// siliconsensing.com/products/accelerometers/geminiorthoganal (дата обращения: 11.04.2019).

10. Colibrys SAFRAN. Single axis analog accelerometer. MS9001 – Datasheet [Электронный ресурс]. – URL: http://colibrys.com/product/ms9000- memsaccelerometer (дата обращения: 26.07.2018).

11. SovTest. Современное тестовое оборудование и технологии. Датчик ускорения ±30 g (акселерометр) [Электронный ресурс]. – URL: http://sovtestate/equipment/dvukhosevoy-vysokotochnyy-mems_-akselerometr-_-30g (дата обращения: 26.07.2018).

12. АО Инерциальные технологии «Технокомплекса». Направление МЭМС. Микромеханический акселерометр А-101 [Электронный ресурс]. – URL: http://inertech.ru/ru/mems-development.html (дата обращения: 12.03.2019).

13. Тимошенков С.П. Технология монтажа микро-электромеханических систем (МЭМС) [Электронный ресурс]. – URL: http://miet.ru (дата обращения: 11.04.2019).

14. Бекмачев А.Е. Инерциальные МЭМСдатчики и модули европейских производителей. Обзор новинок // Электроника НТБ. – 2014. – № 2.

15. Honeywell. The power of connected. Aerospace. HG1930 Inertial Measurement Unit. N61-1637000-000 I 10/16 [Электронный ресурс]. – URL: http:// aerospace.honeywell.com/en/products/navigationand-sensors/hg1930 (дата обращения: 31.07.2018).

16. Northrop Grumman. LITEF. IMU-I Micro Inertial Measurement Unit [Электронный ресурс]. – URL: http://northropgrumman.litef.com/en/products– services/aircraft/product-overview-military-aviation/ mems-imu.html (дата обращения: 31.07.2018).

17. ТеКнол. КомпаНав-3 [Электронный ресурс]. – URL: http://www.teknol.ru/products/products-new/ companav-3/ (дата обращения: 10.03.2019).

18. Электроприбор. ИИМ. Бескарданный инерциальный измерительный модуль [Электронный ресурс]. – URL: http://www.elektropribor.spb.ru/ katalog/mikromekhanicheskie-chuvstvitelnyeelementy-i-moduli/iim- modul (дата обращения: 10.03.2019).

19. АО Инерциальные технологии «Технокомплекса». Направление МЭМС. Микромеханическая бесплатформенная инерциальная навигационная система БИНС-ММ [Электронный ресурс]. – URL: http://inertech.ru/ru/mems-development.html (дата обращения: 10.03.2019).

20. Лаборатория Микроприборов. Инерциальный модуль ГКВ-10. Техническое описание. GKV10_DS1710_Ru [Электронный ресурс]. – URL: https://www.mp-lab.ru (дата обращения: 10.03.2019).

21. АЙСЕНС. MEMS Инерциальный прибор среднего класса точности. АИСТ-350 [Электронный ресурс]. – URL: http://айсенс.рф/aist350 (дата обращения: 31.07.2018).

22. Texas Instruments. TMS320C6727B, TMS320C6726B, TMS320C6722B, TMS320C6720 Floating-Point Digital Signal Processors // Copyright © 2006–2008, Texas Instruments Incorporated.

23. Maxim Integrated. MAX32650–MAX32652. Ultra-Low-Power Arm Cortex-M4with FPU-Based Microcontroller (MCU) with 3MB Flash and 1MB SRAM // 19-100220; Rev 3; 12/18.

24. Analog Devices. TigerSHARC Embedded Processor ADSP-TS101S // Rev. C, May 2009.

25. Официальный ресурс ОАО «ИИЭТ» // 1867ВЦ6Ф_1867ВЦ6АФ [Электронный ресурс]. – URL: http://www.niiet.ru/chips?id=162 (дата обращения: 20.12.2019).

26. АО «НИИЭТ». Интегральные Микросхемы // Каталог. – Воронеж, 2014.

27. АО «ПКК «Миландр». Спецификация ТСКЯ.431281.002СП. Сигнальный процессор со статической суперскалярной структурой 1967ВН028, К1967ВН028, К1967ВН028К, 1967ВН02Н4, К1967ВН02Н4 // Версия 2.11.0 от 13.02.2019 г.

28. АО «ЭЛВИС». Микросхема интегральная 1892ВМ10Я. Руководство пользователя. РАЯЖ.431282.012Д17 от 31.01.2018.

29. Анкудинов И.Г. Микропроцессорные системы. Архитектура и проектирование: учеб. пособие. – СПб.: СЗТУ, 2003. – 109 с.

30. Бурукина И.П. Операционные системы реального времени: учебное пособие. – Пенза: Пензенский государственный университет, 2014. – 73 с.

В настоящее время во многих странах, в том числе и в РФ, бурно развиваются техника и технологии разработки и производства систем управления малогабаритными объектами. Одним из актуальных направлений применения подобных систем являются комплексы защиты объектов от средств воздушного нападения с использованием беспилотных летательных объектов (БЛА) малой и сверхмалой дальности (СМД).

Тенденции развития БЛА показывают, что основные усилия специалистов в этой и смежных областях на протяжении последних лет направлены на снижение массогабаритных и стоимостных характеристик инерциальных систем управления (ИСУ) при массовом производстве. Подобные тенденции наблюдаются и в других изделиях специального назначения, таких как роботизированные устройства небольших размеров, применяемые в различных областях, ударные и разведывательные комплексы, аэрофотосъемка и картографирование, мониторинг объектов инфраструктуры, поиск и обнаружение полезных ископаемых, доставка грузов и мн. др.

Целью инерциальных измерений является обеспечение определения местоположения, а также относительных или абсолютных параметров движения беспилотного объекта. Инерциальные навигационные системы не обеспечивают точного позиционирования подвижного объекта из-за ошибок, связанных с шумами гироскопов и акселерометров, и их составляющих (систематической ошибки, ошибки нелинейности и масштабного коэффициента).

В практическом применении для решения навигационных и других задач, связанных с определением кинематических параметров движения подвижных объектов, применяются устройства различного уровня конструкторской и функциональной интеграции.

В настоящее время существует большое количество инерциальных датчиков, и все они сравниваются между собой по основным характеристикам. Каждый отдельный тип датчиков обладает определенными достоинствами и недостатками, но так как их характеристики сопоставимы, то сделать выбор относительно одной конкретной технологии достаточно трудно.

В связи с ужесточением требований по массогабаритным характеристикам, стабильности и помехозащищенности в широком диапазоне внешних воздействий при построении бортовой системы управления перспективных микрогабаритных БЛА на первый план выходит задача сохранения и повышения точностных характеристик инерциальной системы управления.

Для Цитирования:
Ашмарин В. В., Миронов П. Н., Перспективы развития микрогабаритных датчиков и вычислительных компонентов ИСУ БЛА. КИП и автоматика: обслуживание и ремонт. 2021;9.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: