Датчик кутової швидкості на базі динамічно налагоджуваного гіроскопу з оптичним датчиком кута

Реферат: Датчик кутової швидкості, який використовується в інерціальних навігаційних системах, містить динамічно налаштовуваний гіроскоп. Знімання інформації про кути повороту ротора навкруг осей торсіонів здійснюється за допомогою оптичного датчика кута. UA 71782 U (54) ДАТЧИК КУТОВОЇ ШВИДКОСТІ НА БАЗІ ДИНАМІЧНО НАЛАГОДЖУВАНОГО ГІРОСКОПУ З ОПТИЧНИМ ДАТЧИКОМ КУТА UA 71782 U UA 71782 U 5 10 15 20 25 30 Корисна модель належить до навігаційної техніки, а саме до вимірювачів просторового положення об'єкта, і може використовуватись у складі навігаційних систем літаків, торпед та безпілотних літальних апаратів. Даний прилад має суттєві конструктивні відмінності, а саме: спрощену конструкцію, збільшену точність вимірювання, підвищення надійності та зручність при експлуатації та обслуговуванні, універсальність використання для більшості типів датчиків кутів. Найближчим аналогом є датчик кутової швидкості (фіг. 1) з ємнісним датчиком кута (номер патенту RU0002058526С1). Основний недолік: невисока точність вимірювання, не стійкий до вібрації. Задачею корисної моделі було створення більш надійного вимірювача кута, у якому буде підвищена точність оцінювання орієнтації рухомого об'єкту. На фіг. 2 представлена кінематична схема динамічно налаштовуваного гіроскопа з оптичним датчиком кута. Триступеневий роторний вібраційний гіроскоп, як і механічний гіроскоп з зовнішнім кардановим підвісом, являє собою механічну систему, що складається з трьох тіл - ротора гіроскопа (зовнішнє кільце) 12, внутрішніх кілець 10 і 11, вала 4, двигуна 3, ШП опор 1. Двигун установлений в корпусі приладу і приводить в обертання вал 4 зі сталою кутовою швидкістю Ω (в однокільцевій схемі поряд зі сталими складовими відхилень ротора мають місце складові, які змінюються з подвійною частотою обертання 2Ω, для запобігання впливу цього руху на похибки вимірювань замість однокільцевої схеми використано більш симетричну двокільцеву схему підвісу). В ній ротор гіроскопа зв'язують з валом двигуна двома однаковими кільцями, що повернуті одне відносно одного на кут 90°. Кожне з кілець має по парі внутрішніх та парі зовнішніх торсіонів. Торсіони, як і кільця, теж повернуті на кут 90°. Вал через пружні опори (пари внутрішніх торсіонів) 5 і 8 передає обертання внутрішнім кільцям, які в свою чергу пов'язані з ротором за допомогою пари зовнішніх торсіонів 7 і 6. Поздовжні осі внутрішніх та зовнішніх торсіонів перетинаються між собою та віссю обертання вала двигуна під кутами 90°. Автоколімаційні системи, що проектують зображення об'єктива за допомогою поверхні, що відбиває, у площину самого об'єкта, поєднують в собі коліматор і зорову трубу, які сполучені через дзеркало. Автоколіматори призначені для виміру малих кутів повороту дзеркала. При автоколімації відбувається самонаведення світового променя оптичної системи, що посилається на свою ж візирну вісь. Особливістю автоколімаційного методу є його висока чутливість до незначних поворотів дзеркала, тому що при повороті дзеркала на який-небудь кут промені відхиляються на подвоєну величину повороту. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 Датчик кутової швидкості, який використовується в інерціальних навігаційних системах, що містить динамічно налаштовуваний гіроскоп, який відрізняється тим, що знімання інформації про кути повороту ротора навкруг осей торсіонів здійснюється за допомогою оптичного, а не ємнісного датчика кута. 1 UA 71782 U 2 UA 71782 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3