Трехкомпонентный дифференциальный вибрационно-струнный акселерометр - page 3

ные технические характеристики ВСА
,
примененного на упомянутых выше
космических аппаратах
:
Диапазон измерения
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
±
25
g
Коэффициент преобразования
. . . . . . . . . . . . . . . .
25
Г
ц
м
/
c
2
Стабильность коэффициента преобразования
за
5
лет
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
не более
0
,
001
%
Температурная зависимость коэффициента
преобразования
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
(0
,
5
±
1
,
5)
·
10
3
%/
C
Мощность
,
потребляемая измерителем
. . . . . . .
не более
0
,
2
мВт
Ресурс
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
150000
ч
Время готовности к работе
. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
менее
1
с
Разрешающая способность по скорости
. . . . . .
не более
0
,
00005
м
/
с
Для реализации разрешающей способности необходимо определить ин
-
формацию на выходе с точностью до малых долей выходных импульсов
,
что
можно осуществить
,
в частности
,
путем заполнения сигналов на выходе ко
-
лебаниями стабильной высокой частоты и подсчета числа этих колебаний
.
Высокая разрешающая способность ВСА по скорости позволяет практически
исключить погрешность
,
обусловленную температурным и временн
´
ым дрей
-
фом нуля прибора
,
так как позволяет измерять и учитывать его нулевые пока
-
зания с точностью на уровне
10
6
g
за время порядка
10
с на участке невесо
-
мости непосредственно перед включением двигательной установки
.
С целью обеспечения высокой надежности
,
требуемой в системах упра
-
вления пилотируемых космических аппаратов
,
на орбитальной станции
Мир
и кораблях
Союз
-
ТМ
и
Прогресс
-
М
использовалось троирование измери
-
телей
.
Например
,
на станции
Мир
использовался трехкомпонентный тро
-
ированный блок ВСА
,
содержащий девять акселерометров
,
по три вдоль ка
-
ждой из взаимно ортогональных осей
.
Подобные схемы резервирования
,
как
очевидно
,
могут привести к существенному ухудшению габаритно
-
массовых
характеристик блока акселерометров
.
Используя ЧЭ
,
который входит в ВСА
,
разработанный в НИИ ПМ
,
и
учитывая последние тенденции в развитии инерциальных навигационных
систем
,
можно предложить иной вариант построения трехкомпонентного
резервированного ВСА
,
который позволяет значительно уменьшить габарит
-
ные размеры и массу прибора
,
а также обладает рядом других положительных
свойств
.
Построим трехкомпонентный акселерометр
,
измерительные оси которого
расположены вдоль осей
X, Y, Z
правой прямоугольной декартовой системы
координат
,
задаваемой базовыми элементами прибора
.
Измерительную ось
однострунного ЧЭ
,
содержащего струну и инерционную массу
,
определим как
единичный вектор
(
орт
),
направленный вдоль струны от инерционной массы
.
Расположим четыре ЧЭ с измерительными осями
,
определенными как орты
¯
a
,
¯
b
,
¯
c
,
¯
d
,
в системе координат
0
XY Z
таким образом
,
что их ориентация задается
таблицей направляющих косинусов
.
122 ISSN 0236-3933.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. “
Приборостроение
”. 2003.
4
1,2 4,5,6
Powered by FlippingBook