автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.14, диссертация на тему:Исследование точности прецизионных акселерометров и повышение их качества

На правах рукописи

1

Измайлов Андрей Евгеньевич

ИССЛЕДОВАНИЕ ТОЧНОСТИ ПРЕЦИЗИОННЫХ АКСЕЛЕРОМЕТРОВ И ПОВЫШЕНИЕ ИХ КАЧЕСТВА.

Специальность 05.11.14. «Технология приборостроения»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2003

Работа выполнена в «МАТИ» - Российский государственный технологический университет им. К.Э. Циолковского на кафедре "Технология производства приборов и систем управления летательных аппаратов".

доктор технических наук, профессор Суминов Вячеслав Михайлович.

доктор технических наук, профессор Мельников Валерий Ефимович;

кандидат технических наук Ильин Валентин Николаевич.

Ведущая организация - ФГУП ПО «Корпус» .

Защита диссертации состоится 17 ноября 2003 года в 14 часов на заседании Диссертационного Совета Д.212.110.01 по специальности 05.11.14 (Технология приборостроения) в «МАТИ» - Российском государственном технологическом университете им. К.Э. Циолковского по адресу: 109240 г.Москва, Берниковская набережная, д. 14, ауд. 602.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке «МАТИ» -Российского государственного технологического университета им. К.Э. Циолковского.

Автореферат разослан «16 » октября 2003 года.

Ученый секретарь Диссертационного Совета Д.212.110.01, кандидат технических наук, профессор

Научный руководитель: -

Официальные оппоненты -

Баранов П.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Развитие авиационного приборостроения неразрывно связанно с созданием летательных аппаратов (ЛА) новых типов, обладающих большой скоростью и дальностью полета и требующих все более высокого уровня автоматизации процессов управления полетом.

Среди множества информационных систем, обеспечивающих формирование данных о текущих параметрах движения ЛА, особое место занимают инерциальные навигационные системы (ИНС). Являясь автономными, они обеспечивают необходимой информацией все системы управления движением ЛА.

Следует отметить, что в последнее время, большое распространение получили бесплатформенные инерциальные навигационные системы (БИНС), в которых физическая опорная система заменена математической. Данная тенденция связанна с рядом преимуществ БИНС по сравнению с платформенными ИНС, к которым можно отнести:

- значительное упрощение конструкции, следствием чего является уменьшение массогабаритных параметров;

- повышение надежности;

- сокращение стоимости жизненного цикла;

- уменьшение энергопотребления;

- увеличение объема формируемой информации.

Повышение точности любой инерциальной навигационной системы прямо связано с созданием акселерометров прецизионного класса. Тенденция широкого распространения бесплатформенных систем еще более усложняет задачу, так как резко ужесточает требования к параметрам точности

акселерометров. В первую очередь это относится к ведидине н стабильности

НАЦИОНАЛЬНАЯ

его нулевого сигнала ("нуля"), масштабного. коэффдеяйЧтаЙМК) ^ положения

С.Т»ет«р«№Г /V© 03 Щ^чЫ?^^ :

оси чувствительности ("базы") в широком диапазоне эксплуатационных условий, что определяется невозможностью калибровки акселерометра при каждом включении БИНС. Решение данной задачи невозможно без углубленного анализа причин возникновения погрешностей акселерометра, т.е. влияния конструкторско-технологических параметров на величины, и стабильность "нуля", "баз" и масштабного коэффициент, щ основе которых могут быть разработаны технические предложения, как по совершенствованию конструкции, так и технологии изготовления акселерометр а^

Аттестация указанных выше параметров качества, акселерометров является неотъемлемой составляющей технологического процесса его изготовления. Так как, по используемой в настоящее время методике аттестации (калибровки), погрешность измерений непосредственно входит в получаемые оценки параметров приборов, повышение точности акселерометра однозначно влечет за собой ужесточение требований к точности измерительного оборудования. Используемая в настоящее время в серийном производстве методика'калибровки основана на использовании оборудования, погрешность которого соизмерима с оцениваемыми параметрами. Кроме того, стоимость этого оборудования высока, сам процесс отличается большой трудоемкостью и невозможностью его полной автоматизации.

В соответствии с изложенным, исследование факторов, определяющих погрешность акселерометра, и разработка на его основе конструкторско-технологических рекомендаций по повышению точности, а также создание более эффективной методики калибровки является актуальной задачей.

I •

В данной ря^пте посмотрены вопросы повышения точнее: н кварцевого акселерометра АК-6, разработанного в ОАО "Московский Институт Электромеханики и Автоматики", до требований предьявляемых современными БИНС. В связи с чем, разработана математическая модель основных параметров прибора, рассмотрены технологические аспекты конструкции и сборки данного акселерометра, на основании анализа которых

А

предложены пути модернизации конструкции, а также рассмотрена новая модульная модель калибровки акселерометров.

Цель работы

Целью данной работы является разработка конструктивно-технологических решений, обеспечивающих повышение точностных параметров акселерометра, в первую очередь величины и стабильности

' I

нулевого сигнала и положения оси чувствительности акселерометра, а так же

, " 1 , у. . . 1 г ' '

создание новой методики калибровки акселерометра, обеспечивающей необходимую точность определения параметров приборов при условии снижения трудоемкости процесса и применения менее дорогостоящего оборудования.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- проанализировать физическую природу образования погрешностей прибора и выявить доминирующие источники погрешностей;

- формализировать, связи первичных констру'кторско-технологических погрешностей с выходными параметрами акселерометров;. , ,

- провести теоретические и экспериментальные исследования влияния технологии сборки и конструкции соединений элементов прибора на стабильность выходных параметров;

- разработать конструкторско-технологические рекомендации по уменьшению нестабильности нулевого сигнала и "базы" акселерометра;

- провести анализ точности определения параметров приборов по сущеыоуклцей в настоящее время методике;

- разработать и проверить адекватность новой методики определения параметров приборов с необходимой точностью;

- провести формирование требований к необходимому оборудованию для реализации разработанной методики.

Положения, выносимые на защиту

На защиту в соответствии с целью работы выносятся следующие положения:

- математическая модель выходной характеристики акселерометра, формализующая связи первичных конструктивно-технологйческих параметров функциональных элементов акселерометра с его погрешностями;

- экспериментально-теоретическая модель формирования погрешности акселерометра на этапе его сборки;

- конструкторские и технологические рекомендации по совершенствованию конструкции и технологии сборки акселерометра, а также экспериментальная проверка их эффективности;

- новая методика определения параметров акселерометров, обеспечивающая требуемую точность и снижение стоимости процесса калибровки, адекватность которой подтверждена экспериментально;

- результаты моделирования предлагаемой методики калибровки позволяющие сформулировать требования к необходимому оборудованию.

Методы исследования

Полученные результаты базируются на комплексном применении основных положений теоретической механики, теории электрических цепей, теории точности производства, математических методах анализа, теории линейных векторных пространств, методах аппроксимации и линеаризации, а также натурном и математическом моделировании.

Научная новизна

■) Р-Э^ПО^О*'о'Т'тд*тгю \1Сде1Ь, 01П1С1ЛСС*1С1Ц£1Л доминирующие

погрешности акселерометра в его конструктивно-технологических параметрах.

2. Построена и экспериментально подтверждена физическая модель погрешности акселерометра, связанная с нестабильностью положения пластины чувствительного элемента и самого чувствительного элемента в корпусе акселерометра.

-73. Разработана скалярная методика определения параметров

акселерометров.

4. Сформулированы и обоснованы требования к специальному оборудованию для калибровки акселерометров по предлагаемой методике.

Практическая ценность:

-разработка технических решений по совершенствованию конструкции и технологического процесса сборки акселерометров, обеспечивающих уменьшение его доминирующих погрешностей;

- применении разработанной математической модели погрешности акселерометра для выбора рациональных величин параметров его электронного контура и обоснованных допусков на отклонение этих параметров, с точки зрения обеспечения требуемой точности акселерометра;

-разработка и экспериментальное подтверждении эффективности новой методики калибровки акселерометров, обеспечивающей существенное повышение точности оценок при резком снижении требований к точности испытательного оборудования.

Апробация работы. Материалы представленные в данной диссертационной работе, докладывались и обсуждались на конференциях:

Всероссийских научно-технических конференциях "Новые материалы и технологии" НМТ г. Москва - 2000,2002;

XXVII, XXVIII, XXIX, Международных молодежных научных конференциях "Гагаринские чтения" г. Москва - 2001 г, 2002г., 2003 г.;

Международном симпозиуме "Аэрокосмические приборные технологии"

Г* Г'о.ЧГТ.П^ТЛГ^/ТЛГ _ ООГП .. -----

Публикации. Результаты диссертационной работы опубликованы в 8 печатных работах и техническом отчете выпущенном в МИЭА в 2000 г.

Структура и объем диссертации: Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы из 111 наименований. Материал изложен на 153 страницах иллюстрированных 70 рисунками, графиками и 35 таблицами.

■ < -8-

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении рассмотрены актуальность и практическая ценность работы. Сформулированы цель работы, задачи и методы исследований, научная

новизна, результаты апробации и внедрения данной работы. Приведена . ..... ■ ' -г •

структура диссертации и краткое содержание основных разделов.

В' ' первой главе дан обзор конструкций, принципов работы и характеристик ряда акселерометров, выявлены основные параметры, опрёдёляющие точность акселерометра,'детально рассмотрена конструкция и технология сборки компенсационного маятникого кварцевого акселерометра АК-6. "У' '

Анализ состояния вопроса показал, что для данного прибора доминирующими погрешностями в настоящее время являются величина и нестабильность " нулевого сигнала и пространственного положения оси чувствительности ("база"), основными источниками которых являются:

- изменение входного сопротивления и влияние нулевого сигнала усилителя обратной связи;

- асимметричности характеристик возмущающих моментов и "' ' параметров ДП;

- нестабильность положения кварцевой пластины относительно корпусов ЧЭ и самого ЧЭ относительно корпуса акселерометра, обуславливающуюся различием ТКЛР кварцевой пластины, соединительного и установочного колец, корпусов ЧЭ и корпуса акселерометра.

Во вюрой главе разработана математическая модель выходной характеристики акселерометра, на основе которой дана оценка степени влияния параметров конструкторско-технологических элементов на величину и стабильность "нуля" и "базы" акселерометров.

Структурная схема рассматриваемого класса акселерометров приведена на Рис. 1 а). При движении акселерометра с ускорением а, на массу М

действует инерционная сила, вызывающая перемещения массы относительно корпуса Д. Это перемещение преобразуется ДП в электрический сигнал ит, который усиливается УОС до величины и и поступает на сопротивление нагрузки 7?„ и датчик силы ДС. Последний создает силу приложенную к массе и компенсирующую инерционную силу. Выходным сигналом акселерометра является падение напряжения иеых на Сопротивлении /?„. Кроме

м

//

. 1ДП.

ДП

\а7

УОС

ДС

п

и

а)

ь

X

□

пн,

-Ш _ Ц^

иа!г1 •

ПН;

б)

Рис. 1. а) - Структурная схема акселерометра и б): схема датчика : положения акселерометра

рассмотренных сил на массу действует упругая сила от подвеса массы в

корпусе /„ и реактивная сила ДП /,. Конструктивно подвес массы и датчик-

положения всегда выполняют таким образом, чтобы при А=0 /„ и /, также были

равны 0. Однако, реальный акселерометр в силу неизбежных технологических

погрешностей отдельных элементов и их сборки характеризуется тем, что в

случае отсутствия ускорения на его выходе будет некоторый нулевой си! нал

иКы\ о, величина которого определяется условием равновесия возмущающих

сил, действующих на массу.

Из структурной схемы, Рис. 1. а), видно, что в случае отсутствия ускорения статическое положение массы определяется условием равенства сил /•"„,. /т и /,. Силовая характеристика магнитоэлектрического датчика силы представляет собой произведение коэффициента кас, равного потокосцеплению катушки с полем постоянного магнита, на величину протекающего по катушке тока /. Связанная с массой часть датчика положения представляет собой подвижные электроды дифференциального емкостного датчика, выходной

информационный сигнал которого можно с учетом малости перемещений Д представить в виде произведения коэффициента передачи ки„, определяемого структурой датчика, на перемещение, дополненное некоторым начальным смещением Дл„. Наличие электростатических сил притяжения межд> электродами приводит к тому, что этот дат^йк'так же будет создавать'силу, действующую на массу, величина которой в линейном приближении описывается произведением некоторого коэффициента к-, на перемещение, дополненное начальным смещением Д,. Упругая сила торсионов описывается аналогично как произведение коэффициента, характеризующего их жесткость к,„, на перемещение, дополненное начальным смещением Д,. С учетом изложенного уравнение равновесия получим в виде:

'J k/L +(А + Д i)kT ~ (А + Д-,)*, = 0

R н + г „

. . <". ' с-

где: г„ - сопротивление катушек ДС

Для нахождения связи выходных параметров датчика положения с его первичными параметрами в работе была рассмотрена его схема, Рис. 1. б), и

показано, что в общем случае полное выходное напряжение ни при каких

/ ; |

положениях массы не равно нулю и минимальную погрешность формирования опорного сигнала можно обеспечить для синфазной составляющей uô„. Однако использование синфазной составляющей в качестве информационного сигнала предполагает определение условия, при которых крутизна ее зависимости от Л

будет максимальной. При выполнении данного условия крутизна выходной

/ | . м.

характеристики датчика положения к„„ будет:

*>(i ■ 'И

, , к =___ -У • -J _г_у .

л" 5[2 + Аа + {\ + а)р + (1+ \2a)Ç + 2{\ + 2,a)y} "

, I ' I < ' ■

где а; Д £ 5, у, - отклонения г о, >"/■ г2, Ci, С2, Сш.

Проведенный в работе анализ элементов ДП показал, что при наличии рассматриваемых погрешностей, положение маятника, при котором информационный сигнал равен нулю, и соответственно его положение, при котором равна нулю электростатическая сила, не совпадают. Сопоставление

уравнений показывает, что технологические погрешности оказывают существенно большее влияние на параметры электростатической силы, чем на информационный сигнал.

Для оценки влияния элементов УОС на выходной сигнал акселерометра, в работе была рассмотрена цепь прохождения информационного сигнала. В УОС сигнал иоп поступает на дифференциальный усилитель, схема которого показана на Рис. 2. а). В связи с невозможностью идеального подбора величин сопротивлений выходной сигнал дифференциального усилителя

непропорционален идп:

и = (А + -2кЯиы, ;

где: Ли к - отклонение реальных коэффициентов усиления от номинального; щ0 - величина иь при идп = 0.

^ с-.

б) - интегрирующего С целью минимизации методической погрешности акселерометра, связанной со статической погрешностью регулирования, последний каскад усилителя обратной связи представляет собой интегрирующий усилитель, Рис. 2 б).

На основе анализа работы прибора и рассмотрения функционирования основных узлов, были получены уравнения связи рассматриваемых погрешностей (нулевого сигнала и базы) с параметрами элементов конструкции:

■< -12**""" 1 к*«*,* ' ' Л„+/-()1 ["

. Еы - ГЛ„ + Г Л, . Л и =--г-+ 2-—иЬо - Дл, соответственно,-

Рассматривая задачу рационального распределения допусков в плане анализа точности изделия, были определены функции влияния первичных

!ЧГ

параметров на ишхо и Л о- При этом, в ряде случаев, в качестве первичных параметров были рассмотрены отклонения конструктивных параметров от номинальных величин. В этом случае за номинальное значение отклонения принимался ноль. В работе рассмотрены функции влияния величин сопротивлений дифференциального усилителя УОС и различия величин емкостей и сопротивлений ДП и ЧЭ на величину отклонения оси чувствительности и выведено выражение для нулевого сигнала:

„ дк>

+ А,—-'дд,

до+я7 + £с„; л„

кДС Я„ + г■

В третьей главе приведены результаты экспериментальных и теоретических ■ исследований, на основе которых' ■ произведен анализ и сформулированы требования к конструкции чувствительного элемента и креплению его в корпусе АК-6, с целью повышения точности и стабильности "базы" и нулевого сигнала акселерометра в широком температурном диапазоне. Предложенные конструкция и технология сборки прибора .внедрены в

производство

Основными причинами данных погрешностей являются: ... - нестабильность закрепления кварцевой пластины в корпусах ЧЭ в рабочем диапазоне температур, что связанно в первую очередь .л различиями ТКЛР в рассматриваемой сборке;

, Рис. 3. Деформации корпуса ЧЭ АК-6 при температурных

воздействиях

- нестабильность положения ЧЭ в корпусе акселерометра, обусловленная клеевым швом й сборкой элементов с различными ТКЛР.

) г ' .

Для выявления характера нестабильности положения ЧЭ в корп>се акселерометра было проведено натурное моделирование показавшее, что в результате температурных воздействий происходит изменение положения ЧЭ относительно базовых поверхностей прибора (нестабильность базы), Рис. 3. б), и возникает изменение геометрии корпуса ЧЭ, Рис. 3. а), что является причиной возникновения возмущений закрепления кварцевой пластины в корпусах ЧЭ (нестабильность "нуля"). ■

Однако данное моделирование показало только качественную картину возникновения рассматриваемых погрешностей, в связи с чем были проведены

- - ^ ---- - ------ -V

теоретические исследования состояния элементов конструкции при (емпературных возмущениях. Для оценки величин ТКЛР материалов корпусов

г ч . '

ЧЭ и соединительного кольца*; были проведены поверочные испытания

показавшие нестабильность данной характеристики от температуры, партии

материала, а также от технологии получения изделия из заготовки. Причем

аналогичное воздействие высоких температур (при изготовлении корпусов ЧЭ

производится диффузионная сварка заготовок корпуса и магниговДС при

температуре ~ 800°С ) вызывает нестабильность ТКЛР и в образцах взятых из

одной плавки.

Анализ взаимодействия элементов ЧЭ показал, что рассматриваемая конструкция может вызывать нестабильность как "нуля", так и "базы" в связи с создаваемыми на внешнем кольце кварцевой пластины напряжениями и одновременном изменении усилия сжатия корпусами платиков пластины, что вызывает ее непрогнозируемые перемещения относительно К0рЛ|'С0в,ЧЭ и как следствие - изменения выходной характеристики акселерометра. . <

л

По результатам экспериментальных и теоретических исследований были

к

сформулированы рекомендации по изменению конструкции и технологии сборки рассматриваемых узлов.

Для предотвращения возможных смещений кварцевой пластины относительно корпусов ЧЭ, вызываемых превышением напряжений во внешнем кольце пластины сил трения платиков по посадочным плоскостям корпусов, в работе было предложено обеспечить гарантированное усилие сжатия корпусов ЧЭ соединительным кольцом во всем температурном диапазоне, что достигается изменением конструкции соединительного кольца, обеспечивающего возможность его предварительное натяжение в вертикальном направлении, и изменением технологического процесса сборки и оснастки, Рис.4.

Рис. 4. Схема окончательной сборки ЧЭ. 1. - соединительное кольцо; 2- нижний корпус; 3, 7 лазерная сварка; 4 - верхний корпус; 5 - технологическое приспособление; 6 - тарированное

усилие.

С целью исключения возможных перемещений ЧЭ относительно корпуса акселерометра, связанных с различием ТКЛР корпусов ЧЭ, установочного кольца и корпуса прибора, а также обеспечения изоляции ЧЭ от корпуса необходимо было изменить конструкцию и технологию сборки следующим образом:

- фиксацией ЧЭ в корпусе акселерометра путем закрепления фланца соединительного кольца между двумя керамическими втулками выполняющих роль изолятора;

I '

- использованием пружины для обеспечения стабильности зажима фланца во всем рабочем диапазоне температур, Рис. 5.

Рис. 5. Крепление ЧЭ в корпусе АК-6. 1 .Чувствительный элемент (ЧЭ), 2. Плоская пружина, 3, 5. Втулки (керамика),

4. Фланец соединительного кольца, 6. Запорная шайба, - - •

7. Корпус АК-6, 8. Базовая (установочная) плоскость корпуса, 9. Точечная лазерная сварка

В результате внедрения предложенных рекомендаций, стабильность параметров акселерометров (в части нулевого сигнала и базы) возросла более чем на 20%.

Четвертая глава посвящена разработке и анализу скалярной методики калибровки акселерометров.

Уровень точности акселерометров, необходимый для построения прецизионных БИНС оценивается величиной 3". Следовательно, погрешности определения параметров приборов не должны превышать 1". Используемая в настоящее время методика калибровки основанная на векторном эталоне не может обеспечить данной точности во всем температурном диапазоне и требует включения в состав оборудования прецизионных оптических делительных головок с точностью позиционирования на уровне 1"-2", что приводит к увеличению стоимости рабочего места калибровки акселерометров и трудоемкости процесса.

Для получения более совершенной методики калибровки предпочтительно использование скалярного эталона, в качестве которого в работе был выбран квадрат модуля Лектора силы тяжести, точно известный для любой точки Земли. В отличие от векторного, скалярный эталон не имеет привязки к системе координат испытательного оборудования. В основном в ИНС используется сборка из трех ортогонально расположенных акселерометров, позволяющая определять кажущееся ускорение объекта, что в статике равносильно определению ускорения силы тяжести. . ■

Для математического описания методики калибровки в работе была определена модель погрешностей триады акселерометров и составлены уравнения связи, выражающее рассматриваемые погрешности приборов через их выходные сигналы.

Выражение, определяющее связь выходных сигналов калибруемых акселерометров с их параметрами может быть представлено в виде:

В2 Л, Р2 А- В2 - ? 1 1

'' ' 1 +5Х*вг +5>„*в?1 +

^ у=0 1=0 J=0

+ 4? *В *В +4 *В *В + 4* *В *В

У А V ГГ Л - >г . }

где Чух>, Ч'^Л'уг - углы неоргогональности между соответствующими осями;

В] - выходной сигнал .1-ого акселерометра с учетом погрешностей, возникающих из-за неточного расположения приборов;

^ - безразмерный коэффициент пофешности .¡-ой степени: '

При выводе данного уравнения использовалось предположение о малости величин Д и а (составляющей углов неортогональностей), т.е. полагалось, что -возможйойти, в данных условиях, с точностью до первого порядка малости, принять входное ускорение как выходной сигнал акселерометра.

Для определения параметров акселерометров (нулевой сигнал, масиггабйый коэффициент, углы Неортого'нальности и коэффициент при квадратичном члене выходной характеристики) по предлагаемой методике калибровки и обеспечения необходимой точности, в работе была предложена специальная система позиционирования."Количество положений, в которых производятся измерения выходных сигналов акселерометров, потребовалось довести до 24.

В пятой главе приведены результаты математического моделирования, на основе которых сформулированы требования к оборудованию для испытания акселерометров и экспериментальная проверка адекватности определяемых параметров по предлагаемой методике калибровки.

Рис. 6. Пофешности оборудования при калибровке

Для выявления возможности применения рассматриваемой методики калибровки, была разработана математическая модель влияния-1 параметров применяемого оборудования (точность измерительной системы, ошибок позиционирования с учетом как пофешности платформы - наклон а, Р и его

нестабильность т|, т, у во время калибровки, так и поворотного устройства -ошибка поворота ц, его нестабильность, конусность Е, - Рис. 6.) и величин погрешностей самих приборов, на точность определения параметров калибруемых приборов. • .

По результатам данного моделирования были получены следующие результаты (погрешность определения параметров приборов не более 1"): •

- точность НС - 0,001 мВ;

- погрешность установки платформы, (при погрешности определения +/-10 минут -) - +/- 3 градуса;

- погрешность поворота триады - +/- 2 градуса;

- погрешность конусности поворота - +/- 8 минут. Экспериментальное сопоставление методик проводилось с целью оценки

эффективности предлагаемой методики калибровки при испытаниях реальных приборов и подтверждения результатов математического моделирования. В связи с возможным изменением параметров проверяемых приборов во времени и от запуска к запуску была выбрана специальная структура поворотов

Рис. 7. Результаты экспериментальной проверки адекватности определения параметров скалярной и векторной методиками

вклюнающая в себя точки позиционирования как для используемой в настоящее время'методики калибровки (точное позиционирование), в качестве контрольной, так и для предлагаемой методики (при вводимой погрешности позиционирования на уровне 1°). Для получения более полной картины характера - оценки параметров приборов, при использовании скалярной и векторной методик калибровки, было проведено пять циклов измерений. Так как данные испытания проводились на штатном месте калибровки акселерометров, ввиду большой сложности и проблемами визуализации, в качестве ошибки позиционирования триады был выбран ' параметр "погрешность поворота триады" в диапазоне +/- 1 градус.

Оценивая результаты экспериментрв, Рис. 7., можно утверждать,' что большая стабильность определяемых параметров, полученных по скалярной методике относительно векторной, качественно оценивает ее как более точную. Следует отметить, что разброс определяемых параметров по предлагаемой методике не превышает 0,35", что косвенно свидетельствует о состоятельности проведенного моделирования.

Рис. 8. Отклонения выходных сигналов трех акселерометров, и выходной характеристики определенной по скалярной методике от характеристики полученной по векторной методике

• * * "

В предлагаемой методике сделана попытка описания нелинейности характеристики выходного сигнала акселерометра с помощью квадратичной составляющей в диапазоне калибровочного ускорения lg. Для проверки точности определения этого параметра были проведены экспериментальные исследования (как с используемой, так и с предлагаемой методикой) с дальнейшим прогоном данных приборов на центрифуге во всем диапазоне измеряемых ускорений. Калибровка по предлагаемой методике была осуществлена как до прогона приборов на центрифуге, так и после, для определения их стабильности.

Результаты эксперимента приведены на Рис. 8. Как видно из приведенных графиков, определение квадратичной составляющей выходной характеристики увеличивает точность определения входного ускорения. Погрешность определения входного сигнала можно отнести на счет влияния составляющих более высокого порядка, дрейфа параметров, а также на погрешность установки приборов на кронштейн центрифуги.

В результате проведенного анализа и экспериментальных данных можно заключить, что использование предлагаемой методики, обеспечивает повышение точности определения выходных параметров калибруемых параметров, а также снижает требования к используемому оборудованию.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

В результате проведенных в рамках данной диссертационной работы исследований получены следующие основные результаты:

1. Проведен анализ параметров серийно выпускаемых акселерометров, позволивший выявить их доминирующие погрешности, а также конструктивно-технологические причины их образования.

2. Разработана математическая модель статической погрешности акселерометра, позволившая установить, что:

-21- , ,

- положение оси чувствительности акселерометра, определяется

погрешностями его информационно-усилительного тракта и следовательно не может быть полностью исключена и не зависит от параметров характеристик торсйонов подвеса массы и электростатического воздействия ДП;

' - нулевой сигнал прибора содержит две независимые составляющие, источниками которых являются погрешности сборки электромеханической части и погрешность электронной цепи;

- технологические погрешности оказывают существенно большее влияние на параметры электростатической силы, чем на информационный сигнал.

3. Разработана математическая модель позволяющая:

- сформулировать требования к выбору номинальных параметров функциональных элементов;

- решить задачи рационального выбора допусков на эти элементы с целью повышения стабильности нулевого сигнала и базы.

4. Построена- и экспериментально подтверждена физическая модель погрешности акселерометра, связанная с нестабильностью положения кварцевой пластины ЧЭ и самого ЧЭ в корпусе акселерометра. ,

5. Разработаны и экспериментально подтверждены, на основании теоретического анализа построенной модели, конструктивно-технологические рекомендации по повышению точности акселерометра.

6. Разработана скалярная методика калибровки триады акселерометров, позволяющая повысить точность определения параметров приборов и оценить квадратичный член его выходной характеристики.

7. Построена математическая модель погрешности аттестации параметров акселерометров, на основании которой сформулированы требования к точности измерительного оборудования. На основе экспериментальных исследований подтверждена эффективность разработанной методики.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

1. Измайлов Е.А., Суминов В.М., Данильченко Ю.Д., Измайлов А.Е. Формирование качества высокоточного акселерометра при его сборке. Сборка в машиностроении, приборостроении. №2 М. 2001.

2. Измайлов А.Е„ Суминов ВМ Анализ конструктивно-технологических причин нестабильности пространственного положения оси чувствительности акселерометра. Тезисы доклада. Всероссийская научно-техническая конференция Новые материалы и технологии НМТ -2000. "МАТИ" - РГТУ им. К.Э. Циолковского.

3. Измайлов А.Е., Поликовский Е.Ф., Аникейчев B.C. Анализ автоматизированного рабочего места калибровки триады акселерометров на базе скалярной методики. Тезисы доклада. Всероссийская научно-техническая конференция Новые материалы и технологии НМТ -2002 "МАТИ" РГТУ им. К.Э. Циолковского.

4. Измайлов А.Е. Конструктивно-технологические причины нестабильности пространственного положения оси чувствительности акселерометра. "XXVII Гагаринские чтения": Труды Всероссийской научной молодежной конференции "МАТИ" - РГТУ им. К.Э. Циолковского. 2001 г.

5. Измайлов А.Е. Анализ скалярной методики калибровки акселерометров. "XXVIII Гагаринские чтения": Труды Всероссийской научной молодежной конференции "МАТИ" - РГТУ им. К.Э. Циолковского. 2002г.

6. Измайлов А.Е. Экспериментальная проверка адекватности применения скалярной методики для калибровки прецизионных акселерометров. "XXIX Гагаринские чтения": Труды Всероссийской научной молодежной конференции "МАТИ" - РГТУ им. К.Э. Циолковского. 2003г.

7. Измайлов А.Е., Суминов B.Ivi. Анализ скалярной методики определения параметров триады акселерометров. Труды Второго международного симпозиума "Аэрокосмические приборные технологии" - С-П 2002.

8. Измайлов А.Е. Модель технологических погрешностей маятникового акселерометра с обратной связью. Научные труды. "МАТИ" - РГТУ им. К.Э. Циолковского. 2001.

Подписано в печать 08.10.03. Объем 1,0 печ. л. Формат 60X84/16. Печать на ризографе. Тираж 100 экз. Заказ №208

Издательский центр «МАТИ» - Российского государственного технологического университета им. К.Э. Циолковского. 109240, Москва, Берниковская наб., 14.

Типография ИЦ «МАТИ» - Российского государственного технологического университета им. К.Э. Циолковского. 109240, Москва, Берниковская наб., 14.

116 43 7

1 <4

Введение

Глава 1. Анализ качественных характеристик • прецизионных акселерометров и исследование путей повышения точности.

1.1. Анализ современных прецизионных акселерометров и выбор объекта исследования.

1.2. Конструкция и технология сборки акселерометра

1.3. Основные параметры, определяющие точность акселерометра, и уровень их реализации

1.4. Постановка задачи исследования.

Глава 2. Разработка математической модели по оценке статических параметров точности акселерометра.

2.1. Модель нулевого сигнала акселерометра АК-6.

2.2. Оценка степени влияния первичных конструкторско-технологических параметров на величину и стабильность "нуля" и "базы" акселерометров.

2.3. Выводы

Глава 3. Анализ физических процессов, определяющих доминирующие погрешности акселерометра и разработка путей уменьшения погрешности.

3.1. Исследование влияния крепления чувствительного элемента в корпусе акселерометра на стабильность положения оси чувствительности прибора.

4 3.2. Анализ работы деталей и узлов ЧЭ при изменении температуры.

3.3. Экспериментальное исследование причин нестабильности нулевого сигнала и базы акселерометра в процессе изготовления и эксплуатации.

3.4. Рекомендации по повышения стабильности параметров акселерометра АК-6.

3.5. Выводы

Глава 4. Разработка методов и средств оценки характеристик качества акселерометров в процессе их испытаний.

4.1. Анализ существующего технологического процесса калибровки акселерометров.

4.2. Разработка методики калибровки блочной системы акселерометров для высокоточных инерциальных систем навигации.

4.3. Скалярная методика калибровки акселерометров.

4.3.1. Анализ конструктивно-технологических факторов, обуславливающих основные погрешности триады акселерометров и разработка модели ошибок.

4.3.2. Вывод уравнений связи триады акселерометров.

4.4. Пути повышения точности оценки параметров триады акселерометров.

4.5. Выводы.

Глава 5. Определение требований к технологическому оборудованию и экспериментальная проверка адекватности определения параметров предлагаемой методикой калибровки. .9S

5.1. Первичные факторы, учитываемые при моделировании процесса калибровки.

5.2. Описание алгоритма моделирования предлагаемой методики.

5.3. Математическое моделирование процесса калибровки триады акселерометров.

5.4. Анализ результатов математического моделирования

5.5. Экспериментальная проверка и анализ точности определения параметров приборов по базовой и скалярной методикам калибровки.

5.6. Анализ влияния квадратичной составляющей погрешности на результаты контрольных замеров в широком диапазоне изменения ускорения.

5.7. Выводы.

Основные результаты работы.

Развитие авиационного приборостроения неразрывно связанно с созданием летательных аппаратов (ЛА) новых типов, обладающих большой скоростью и дальностью полета и требующих все более высокого уровня автоматизации процессов управления полетом [28, 37,48, 73, 83,94, 110].

Среди множества информационных систем, обеспечивающих формирование данных о текущих параметрах движения ЛА, особое место занимают инерциальные навигационные системы (ИНС) [61, 64, 87]. Являясь автономными, т.е. полностью помехозащищенными, они обеспечивают необходимой информацией все системы управления движением ЛА [35, 88, 103].

Следует отметить, что существующие системы спутниковой навигации, в настоящее время, для применения в бортовом оборудовании рассматриваются в качестве дополнительных и корректирующих средств. Ограничение использования спутниковой навигации в первую очередь связанно с проблемами постоянства приема сигналов, малой частотой обновления информации, сложностями в определении углового движения летательного аппарата относительно центра масс и т.д. Однако, высокая точность определения текущих координат создает предпосылки к применению таких систем для коррекции дрейфов инерциальных чувствительных элементов с целью повышения интегральной точности ИНС [22, 34, 84, 91, 99, 108].

В последнее время удалось существенно повысить быстродействие и надежность бортовых вычислительных устройств, благодаря чему большое распространение получили бесплатформенные (бескарданные) инерциальные навигационные системы (БИНС), в которых физическая опорная система заменена математической [39, 59,67, ].

Обладая рядом преимуществ по, сравнению с платформенными ИНС, к которым можно отнести значительное упрощение конструкции, следствием чего является уменьшение массогабаритных параметров, повышение а

Ьй § а, а о >а о с а а 2

НГ а, 5

5Г § .о

О, а

5 и о а 3 I

ПЛАТФОРМЕННЫЕ ИНЕРЦИАЛЬНЫЕ НАВИГАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ физический 3-х-гранник

Разворот блока Ч.Э. на любой угол вокруг любой из 3-х осей.

Калибрсвка Ч.Э. в каждом запуске

Горизонти-рование

Фюичосюе гирокомпасирование

Нестабильность дрейфа гироскопа в запуске

Нестабильность нуля и базы акселерометра в запуске

Положение осей блока ЧЭ неизменно в выбранной системе координат

Нестабильность масштабного коэффициента акселерометра < 10"4

Динамический диапазон акселерометра >107

БЕСПЛАТФОРМЕННЫЕ ИНЕРЦИАЛЬНЫЕ НАВИГАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ математический 3-х-гранник

Жесткая привязка блока Ч.Э. к осям объекта (Л. А).

Математическое гирокомпасирование

Нестабильность дрейфа гироскопа от запуска к запуску

Нестабильность нуля и базы акселерометра от запуска к запуску

Положение осей блока ЧЭ меняется в соответствии с изменением осей Л.А.

Нестабильность масштабного коэффициента гироскопа <10*

Динамический диапазон гироскопа > 10*

321 а а о £

Время готовности блока Ч.Э. < 1 мин. Отсутствие термостабилизации Энергопотребление < 3-5 Вт. Нестабильность темп. коэф. <10"5

Рис. 1.1.1. Требования предъявляемые к ЧЭ современными системами инерциальной навигации. надежности, сокращение жизненного цикла, уменьшение энергопотребления, увеличение объема формируемой информации [18, 97], БИНС существенно повышает требования к параметрам датчиков первичной информации [69, 90, 77]. Различие требований платформенных ИНС и БИНС к гироскопам и акселерометрам приведены на Рис. 1.1.1.

Повышение точности любой инерциальной навигационной системы прямо связано с решением проблемы создания акселерометров прецизионного класса [25, 26, 72, 74]. Тенденция вытеснения платформенных систем бесплатформенными еще более усложняет задачу, так как резко ужесточает требования к параметрам точности акселерометров [17]. В первую очередь это относится к величине и стабильности его нулевого сигнала ("нуля"), масштабного коэффициента (МК) и положения оси чувствительности ("базы") в широком диапазоне эксплуатационных условий, что определяется невозможностью калибровки акселерометра при каждом включении БИНС. Решение данной задачи невозможно без более углубленного анализа причин возникновения погрешностей акселерометра и влияния конструкторско-технологических параметров на величины и стабильность "нуля", "баз" и масштабного коэффициента, на основе которого могут быть разработаны технические предложения, как по совершенствованию конструкции, так и технологии изготовления акселерометра.

Аттестация указанных выше параметров качества акселерометров является неотъемлемой составляющей технологического процесса его изготовления [7, 41, 53, 55-57, 62, 85, 100-102]. Так как в погрешность аттестации непосредственно входит получаемые оценки параметров акселерометров, повышение точности акселерометра однозначно влечет за собой ужесточение требований к точности измерительного оборудования. Используемая в настоящее время в серийном производстве методика аттестации (калибровки) основана на использовании оборудования, погрешность которого соизмерима с оцениваемыми параметрами. Кроме того, стоимость этого оборудования (в первую очередь прецизионных оптических делительных головок) очень высока, а сам процесс отличается большой трудоемкостью в основном ввиду невозможности его автоматизации.

В соответствии с изложенным, исследование факторов, определяющих погрешность акселерометра, и разработка на его основе конструкторско-технологических рекомендаций по повышению точности, а также создание более эффективной методики калибровки является актуальной задачей.

В данной работе рассмотрены вопросы доведения параметров кварцевого акселерометра АК-6, разработанного в ОАО "Московский Институт Электромеханики и Автоматики", до требований предъявляемых современными БИНС, в связи с чем, разработана математическая модель основных параметров прибора, рассмотрены технологические аспекты конструкции и сборки данного акселерометра, на основании анализа которых предложены пути модернизации конструкции, а также рассмотрена новая модульная модель калибровки акселерометров.

Целью работы является разработка конструктивно-технологических решений обеспечивающих повышение точности акселерометра, а так же создание новой методики калибровки акселерометра, обеспечивающей необходимую точность определения параметров приборов при условии снижения трудоемкости процесса и применения менее дорогостоящего оборудования.

Задачи исследования.

В соответствии с целью работы можно сформулировать следующие задачи исследования: выявление параметров точности серийно выпускаемых акселерометров, не удовлетворяющих требованиям перспективных БИНС; исследование конструктивно-технологических причин и анализ физической природы образования доминирующих погрешностей акселерометра; формализация связи конструктивно-технологических параметров акселерометра с его погрешностями; разработка и экспериментальная проверка эффективности конструкторских и технологических рекомендаций по совершенствованию конструкции и технологии сборки акселерометра; разработка и подтверждение эффективности методики калибровки акселерометров, обеспечивающей требуемую точность, снижение трудоемкости процесса и не требующей для своей реализации дорогостоящего оборудования.

Методы исследования.

Полученные результаты базируются на комплексном применении основных положений теоретической механики, теории электрических цепей, теории точности производства, математических методах анализа, теории линейных векторных пространств, методах аппроксимации и линеаризации, а также натурном и математическом моделировании.

Научная новизна работы состоит в: построении и экспериментальном подтверждении физической модели погрешности акселерометра, связанной с нестабильностью положения пластины чувствительного элемента и самого чувствительного элемента в корпусе акселерометра; разработке математической модели, описывающей доминирующие погрешности акселерометра в его конструктивно-технологических параметрах; разработке модульной методике калибровки акселерометров; формулировке и обосновании требований к специальному оборудованию для калибровки акселерометров по предлагаемой методике.

Практическая ценность работы заключается в: разработке технических решений по совершенствованию конструкции и технологического процесса сборки акселерометров, обеспечивающих уменьшение его доминирующих погрешностей; применение разработанной математической модели погрешности акселерометра для выбора рациональных величин параметров его электронного контура и обоснованных допусков на отклонение этих параметров, с точки зрения обеспечения требуемой точности акселерометра; разработке и экспериментальном подтверждении эффективности новой методики калибровки акселерометров, обеспечивающей существенное повышение точности оценок при резком снижении требований к точности испытательного оборудования; внедрении разработанных технических решений в конструкторскую документацию и технологический процесс сборки серийно выпускаемого акселерометра АК-6.

Апробация работы. Материалы представленные в данной диссертационной работе, докладывались на следующих конференциях:

Всероссийская научно-техническая конференция "Новые материалы и технологии" НМТ - 2000, "Новые материалы и технологии" НМТ - 2002, Международная молодежная научная конференция "XXVII Гагаринские чтения" 2001г., "XXVIII Гагаринские чтения" 2002г, "XXIX Гагаринские чтения" 2003г., Международный симпозиум "Аэрокосмические приборные технологии" 2002.

Публикации. Результаты диссертационной работы опубликованы в 8 печатных работах и технических отчетах выпущенных в МИЭА в 2000/01 г.

Структура и объем диссертации: Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы из 111 наименований. Материал изложен на 153 страницах иллюстрированных 70 рисунками, графиками и 35 таблицами.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.

В результате проведенных в рамках данной диссертационной работы исследований получены следующие основные результаты:

1. Проведен анализ параметров серийно выпускаемых акселерометров, позволивший выявить их доминирующие погрешности, а также конструктивно-технологические причины образования этих погрешностей.

2. Разработана математическая модель статической погрешности акселерометра, позволившая установить, что:

- положение оси чувствительности акселерометра, определяется погрешностями его информационно-усилительного тракта и не может быть полностью исключено, а также не зависит от параметров характеристик торсионов подвеса массы и электростатического воздействия ДП;

- нулевой сигнал прибора содержит две независимые составляющие, источниками которых является погрешности сборки электромеханической части и погрешность электронной цепи;

3. Разработанная математическая модель позволяет:

- сформулировать требования к выбору номинальных параметров функциональных элементов;

- решить задачи рационального выбора допусков на эти элементы с целью повышения стабильности нулевого сигнала и "базы".

4. Построена и экспериментально подтверждена физическая модель погрешности акселерометра, связанная с нестабильностью положения кварцевой пластины ЧЭ и самого ЧЭ в корпусе акселерометра.

5. На основании теоретического анализа построенной модели разработаны и экспериментально подтверждены конструктивно-технологические рекомендации по повышению точности акселерометра. Указанные рекомендации внедрены в производство.

-1536. Разработана скалярная методика калибровки триады акселерометров, позволяющая не только повысить точность определения параметров приборов, но и оценить квадратичный член его выходной характеристики.

7. Построена математическая модель погрешности аттестации параметров акселерометров по разработанной методике, на основании которой сформулированы требования к точности измерительного оборудования.

8. На основе экспериментальных исследований подтверждена эффективность разработанной методики.

1. Accelerometer designs and fields of application M Chichinadze, V Ilyin, A Novgorodski, N Barbour., 3rd Saint Petersburg international conference on integrated navigation system P2 1996.

2. Connelly J., Barbour N., Brand G. Manufacturing Micromechanical Inertial Sensor Systems // 4th Saint Petersburgs Inertial Conference on Integrated Navigation Systems. Saint Petersburg. - 1997.

3. Ferranti Instrumentation LTD 1991, p. проспект.4. http://www.littongcs.com/gcs/products/2guidance/ln 1 OO/ln 100/ overview 13 .html 2001.5. http://www.Iittongcs.com/gcs/products/2guidance/ln 1 OO/ln 100/ tech.html-2001.

4. Kithin C. Micromachined complete-on-a-chip sensor measures 5-g accelerations. Analog Dialogue, 1995, 29 #1.

5. Konovalov S.F., Novoselov G.M., Polynkov A.V., Trunov A.A., Yurasov V.V., Method and facilities of accelerometer triads tests, 5-rd Saint Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems, Saint Petersburg, 1998, pp. 197-203.

6. Konovalov S.F., Novoselov G.M., Polynkov A.V. и др., Peculia-rities of Desiging the Navigation Accelerometer of "Q-Flex" Type, 3-rd Saint Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems, Part II, Saint Petersburg, 1996, pp. 126-133.

7. Model QA3000 Q-Flex accelerometer high performance test result/Foote SA, Grindeland DB IEEE Aerosp. and Electron. Syst. Mag. #6, 1992.

8. Monolithic accelerometer with Signal Conditioning ADXL50 Analog Device Inc 1995.

9. Pat. 2580389 FR. Accelerometre micro-usine rappelelectrostatique. BouraA 1986.-15512. Pat. 4488445 US. Integrated silicon accelerometer with cross-axis compensation. Aske V.H. 1984.

10. Pat. 4553436 US. Silicon accelerometer. Hansson J.J. 1985

11. Peculiarities of designing the navigation accelerometer of "Q-Flex" type

12. SF Konovalov, GM Novoselov, AV Polynkov, AA Trunov , Lee Chong Oh, Leej

13. Kwan Sup, Jun Ho Oh 3 Saint Petersburg international conference on integrated navigation system P2 1996.

14. Rudolf F., Jordon A. Silicon Microaccelerometer. Transducers-87.

15. Samuels H, Single and Dual-Axis Micromachined Accelerometers. Analog Dialogue, 1996, 30 #4.

16. Vintro L.C., Can micromachining deliver? Solid State tehnology 199538 #4.

17. Zinner H. Microsystems the European approach Sensors and Actuators 1995,46 #1.

18. Андрейченко К.П., Андрейченко Д.К., Калифман Д.М., Температурная погрешность кварцевого акселерометра Гироскопия и навигация №2(25) 1999г.

19. Ачильдиев В.М., Дрофа В.Н., Комбинированный микромеханический вибрационный гироскоп-акселерометр для инерциальных измерительных систем. Космонавтика и ракетостроение №5 1995

20. Ачильдиев В.М., Дрофа В.Н., Микромеханические вибрационные гироскопы-акселерометры для систем навигации подвижных объектов. Гироскопия и навигация №3(22) 1998.

21. Бабич О.А., Вычисление углового положения по сигналам от спутниковой радионавигационной системы. Известия РАН. Теория и системы управления №4 1996

22. Басун О.Б., Грановский В.А., Сирая Т.Н., Сухарев А.П., Метрологическое сопровождение разработки навигационных систем: постановка проблемы, пути решения. Гироскопия и навигация №2(41) 2003.

23. Береза Б.В., Мумин О.Л., Скалон А.И., Современные малогабаритные акселерометры маятникого типа для систем инерциальной навигации и управления. Гироскопия и навигация №2 1993.

24. Богословский C.B., Сапожников Г.А., Кадкин А.О. Шестикомпонентный акселерометр с магнитным подвесом чувствительного элемента. Гироскопия и навигация №2(37) 2002.

25. Браславский Д.А., Приборы и датчики летательных аппаратов М. Машиностроение 1970.

26. Будкин B.JL, Джанджгава Г.И., Ларин В.П., Минаев Ю.А., Прозоров C.B., Соломатин А.К., Соловьев В.М., Кальнов В.А., Казаков В.И. Разработка конструкции и технологии изготовления микродатчика ускорений. Гироскопия и навигация №4(31) 2000.

27. Будкин В.П., Паршин В.А., Прозоров C.B., Соломатин А.К., Соловьев В.М. Разработка кремниевых датчиков первичной информации для систем навигации и управления. Гироскопия и навигация №3(22) 1998.

28. Буравлев А.П., Мумин О.Л., Электромагнитный сферический подвес пространственного измерителя линейных ускорений. Гироскопия и навигация №4(15) 1996.

29. Былинкин С.Ф., Вавилов В.Д., Лещев В.Т., Лосев В.В. Интегральные акселерометры Датчики и системы №6 2000г.

30. Былинкин С.Ф., Лещев В.В., Лосев В.В., Зотов С.А., Иванов Ю.В., Распопов В.Я., Акселерометры серии AT. Состояние и перспективыразработок., X С-Пб Международная конференция по интегрированным навигационным системам. 2003.

31. Гаврилов А.Н., Технология авиационного приборостроения, М., Машиностроение, 1981

32. Гантмахер Ф.Р. Теория Матриц М. Наука 1967.

33. Гироскопические системы п.р. Д.С. Пельпора ч2 М. Высшая школа1988

34. Горенштейн И.А., Шульман И.А., Инерциальные навигационные системы. М. Машиностроение 1970.

35. Гутников B.C., Интегральная электроника в измерительных устройствах, Л., Энергия, 1980,.

36. Д. Гил, Электростатический акселерометр Патент США №3877313

37. Джордейн Р. Справочник программиста персональных компьютеров типа IBM PC, ХТ & AT M 1992 Финансы и статистика.

38. Дьяков В.П. Справочник по алгоритмам и программам на языке Бейсик для персональных ЭВМ Наука M 1987

39. Жарков Б.Д., Фармаковский С.Ф., К истории инерциальных навигационных систем. Гироскопия и навигация №3(22) 1998.

40. Закон РФ от 27 апреля 1993 г. N 4871-1 "Об обеспечении единства измерений", Раздел I, Статья 1.

41. Зотов С.А., Распопов В.Я., Динамика чувствительного элемента акселерометра с монокристаллическим маятником. XXIII Конференция памяти H.H. Острякова. 2002.

42. Измайлов Е.А., Суминов В.М., Данильченко Ю.Д., Измайлов А.Е. Формирование качества высокоточного акселерометра при его сборке. Сборка в машиностроении, приборостроении. №2 М. 2001.

43. Измайлов А.Е. Конструктивно-технологические причины нестабильности пространственного положения оси чувствительностиакселерометра. "XXVII Гагаринские чтения": Труды Всероссийской научной молодежной конференции МАТИ РГТУ им. К.Э. Циолковского. 2001г.

44. Измайлов А.Е. Анализ скалярной методики калибровки акселерометров. "XXVIII Гагаринские чтения": Труды Всероссийской научной молодежной конференции МАТИ РГТУ им. К.Э. Циолковского. 2002г.

45. Измайлов А.Е. Экспериментальная проверка адекватности применения скалярной методики для калибровки прецизионных акселерометров. "XXIX Гагаринские чтения": Труды Всероссийской научной молодежной конференции МАТИ РГТУ им. К.Э. Циолковского. 2003г.

46. Измайлов А.Е., Суминов В.М. Анализ скалярной методики определения параметров триады акселерометров. Труды Второго международного симпозиума "Аэрокосмические приборные технологии" С-П 2002.

47. Измайлов А.Е. Модель технологических погрешностей маятникового акселерометра с обратной связью. Научные труды МАТИ им. К.Э. Циолковского. 2001.

48. Инерциальная навигация, анализ и проектирование п.р. К.Ф. О'Доннела М Наука 1969.

49. Калихман Л.Я., Калихман Д.М., Калдымов H.A., Нахов С.Ф., Блок измерителей линейных ускорений с прецизионными кварцевыми акселерометрами в качестве чувствительных элементов. Гироскопия и навигация №2(37) 2002.

50. Климов Д.М. Инерциальная навигация на море. М. Наука 1984.

51. Коновалов С.Ф., Коновалов Б.С. Автоматическое оборудование для испытаний акселерометров. IV Санкт-Петербургская международная конференция по интегрированным навигационным системам. СПб 1997.

52. Коновалов С.Ф., Новоселов Г.М., Полынков A.B. Особенности проектирования навигационного акселерометра типа Si-flex. III Санкт-Петербургская международная конференция по интегрированным навигационным системам. СПб 1996.

53. Корн Г., Корн Т., Справочник по математике, М., Наука, 1978,.

54. Красовский A.A., Основы теории акселерометрических бесплатформенных инерциальных систем Техническая кибернетика 4 1994

55. Кричевский Ю.С., Харьков И.А., Шустов А.Д., Волосский Л.Я., Фролов E.H. Результаты разработки и области применения струнных акселерометров. Гироскопия и навигация №2 1995.

56. Леонов В.Н. Измерители угловых ускорений с поплавковыми преобразователями. Гироскопия и навигация №2(5) 1994.

57. Лестев A.M., Попова И.В., Современное состояние теории и практических разработок ММГ. Гироскопия и навигация №3(22) 1998.

58. Литманович Ю.А., Лесючевский В.М., Гусинский В.З., Исследования алгоритмов преобразования информации акселерометров в БИНС, использующих кратные интегралы от измеряемого ускорения. Гироскопия и навигация №3(22) 1998.

59. Локк A.C., Управление снарядами. М. ГИФМЛ 1985.

60. Лукьянов Д.П., Скворцов В.Ю. Микроэлектронные акселерометры инерциальных систем навигации. СПб ГЭТУ (ЛЭТИ) 1999 г.-16175. Лукьянов Д.П., Ладычук И.Ю., Майзелис А.Я., Филатов Ю.В.,

61. Шевелько М.М., Микроакселерометры и микрогироскопы на ПАВ. XXIII Конференция памяти H.H. Острякова. 2002.

62. Мак-Краген Д. Дорн У. Численные методы и программирование на Фортране Мир М 1977

63. Мезенцев А.П., Доронин В.П., Новиков Л.З., Харламов С.А., Неаполитанский A.C., Логинов Б.А., Основные проблемы создания измерительных блоков на базе ММГ и ММА. Гироскопия и навигация №1 1997.

64. Мельников В.Е. Электромеханические преобразователи на базе кварцевого стекла. М. Машиностроение, 1984, 159 стр.

65. Метальников В.В. и др. Низкочастотные линейные компенсационные акселерометры. Приборы и системы управления. №5 1992.

66. Мешков Н.С. и др. Емкостной линейный акселерометр для статико-динамических измерений. Приборы и системы управления №5 1992.

67. Мумин О.Л., Нарвер В.Н., Приходько В.Д., Стотыка В.И., Методика и результаты эксперементальных исследований влияния угловых ускорений на выходные характеристики акселерометра. Гироскопия и навигация №4(15) 1996.

68. Мумин О.Л., Сумароков В.В., Дудницын Б.В., Топчий А.И., Магнитный сферический трехкомпонентный акселерометр с цифровым выходом. XXIII Конференция памяти H.H. Острякова. 2002.

69. Навигация, наведение и стабилизация в космосе. П.р. Д.Э. Миллера М. Машиностроение 1970.

70. Наводящиеся снаряды с инерциальной навигационной системой на микромеханических датчиках интегрированной с GPS. Э. Гай., Гироскопия и навигация №3(22) 1998.

71. Нарвер В.Н., Приходько В.Д., Стотыка В.И., Метод и средства измерения погрешности акселерометра при испытаниях его на стендезнакопеременных линейных перемещений. Гироскопия и навигация №4(31) 2000.

72. Нейман JI.P., Демирчян К.С., Теоретические основы электротехники, т.1, M-JL, Энергия, 1966.

73. Одинцов A.A., Теория и расчет гироскопических приборов К. Вища шк. 1985

74. Основы сборки, регулировки и контроля авиационных электрогироскопических приборов п.р. Г.А. Сломянского, М. Оборонгиз 1960.

75. Панкратов О.В., Погалов А.И., Шабратов Д.В., Шелепин H.A., Моделирование и динамический анализ микроэлектронных акселерометров МИЭТ Датчик 2000 XII НТК

76. Пешехонов В. Г. Ключевые задачи современной автономной навигации. Гироскопия и навигация №1 1996.

77. Плеханов В.Е., Тихонов В.А., Веремеенко К.К., Интегральная инерциально-спутниковая навигационная система на микромеханическом модуле. Гироскопия и навигация №3(22) 1998.

78. Попов Е. И. Определение силы тяжести на подвижном основании М. Наука 1967.

79. Приходько В.Д. Методика калибровки датчиков угла и контроля геометрических параметров карданова подвеса гироприборов с помощью трехкомпонентного измерителя ускорений. Гироскопия и навигация №4(15) 1996.

80. Проектирование следящих систем малой мощности п.р. В.А. Бесекерского. Л. ГСИСП 1958.

81. Распопов В.Я., Микромеханические приборы. ТГУ Тула 2002.

82. Распопов В.Я., Математическое моделирование акселерометра прямого измерения с монокристаллическим маятником. Датчики и системы №3 2000.-/6597. Рахтеенко Е.Р., Гироскопические системы ориентации М Машиностроение 1989.

83. Русин Ю. С., Расчет электромагнитных систем JI. Энергия 1968.

84. Северов JI.A., Якушин С.М., Малогабаритные гибридные инерциальные навигационные системы: концепция и системный анализ С-ПГУ АкП международный симпозиум Аэрокосмические приборные технологии С-П 2002

85. Северов JI.A. Якушин С.М., Определение ориентации измерительных осей инерциальных датчиков платформенных навигационных систем С-ПГУАкП Международный симпозиум Аэрокосмические приборные технологии С-П 2002

86. Синельников А.Е. Метод калибровки акселерометров. Гироскопия и навигация №2 1995.

87. Синельников А.Е., Кудрявцев В.Н., Плютинский В.М., Филатов Ю.В., Лукьянов Д.П., Павлов П.А., Новые эталонные установки для воспроизведения линейных ускорений в диапазоне до lg и переменных плоских углов. XXIII Конференция памяти H.H. Острякова. 2002.

88. Сирота В.А., Конструктивно-технологические способы снижения погрешности поплавковых гироскопов. Дисс. на соискание у.с. к.т.н. МАТИ Москва 1994г.

89. Скалон А.И., Шугаев М.А., Влияние технологических погрешностей на метрологические характеристики микромеханических акселерометров. Гироскопия и навигация №4(31) 2000.

90. Скалон А.И. Принципы построения цифровых компенсационных акселерометров. Измерения, контроль, автоматизация. №1 1984.

91. Степанов O.A., Кошаев Д.А., Исследование методов решения задачи ориентации с использованием спутниковых систем. Гироскопия и навигация №2(25) 1999г.

92. Тиль A.B. Магнитные гироскопы-акселерометры. Гироскопия и навигация №4(15) 1996.

93. Трофимов А.Н. Датчики параметров движения в ракетно-космической технике и народном хозяйстве. Датчики и системы №7 2000.

94. Яноши JI. Теория и практика обработки результатов измерений М. Мир 1968.