Доп.2 к п. 6.5 Л.6С
2. Биим на вог
(разработка ЦНИИ «Электроприбор» на ВОГ ф.«Физоптика», г. Москва)
2.1. Инерциальный измерительный модуль на базе ВОГ, акселерометров и встроенного микрокомпьютера предназначен для выработки курса и динамических параметров движения быстроходных судов, катеров, яхт и наземного транспорта.
При интегрировании с ПА GPS/ГЛОНАСС точность определения координат места, скорости и путевого угла соответствует параметрам используемого приемника с учетом инерциального сглаживания помех на интервале до 100 с.
Интерфейс канала связи — RS232 по протоколу NMEA 0183. Выдача потребителю угла курса, динамических и навигационных параметров движения по интерфейсу RS 232/422/485 на частоте до 100 Гц.
Электропитание системы – 24В постоянного тока. Потребляемая мощность – 60 Вт.
Время готовности – не более 60 мин (в зависимости от температуры окружающей среды).
Габаритные размеры – 252x342 мм, Масса – 17 кг.
2.2. Допустимые значения () погрешностей выработки:
- курса географического — 0,4sec;
- углов качки и рыскания – 0,1;
- составляющих угловой скорости по трем осям – 0,1/с ;
- составляющих линейной скорости качки – 0,1 м/с;
- вертикальных перемещений – 0,1 м;
- вертикальных ускорений – 0,1 м/с2.
Указанные погрешности выработки динамических параметров движения обеспечиваются при качке до 15.
Условия эксплуатации:
- линейная скорость — до 60 узлов,
- углы качки — до 45,
- угловые скорости качки — до 30/с,
- линейные ускорения — до 2g,
- диапазон рабочих температур – 0…+55C,
- диапазон предельных температур (для хранения изделия) -20…+60C,
- допустимый уровень одиночных ударов — до 20g.
2.3. Особенности конструкции.
БИИМ на ВОГ (прибор ВИИМ – рис. 2.3.1а) является основным прибором изделия «Мининавигация-К» и состоит из измерительного модуля (ИМ) с блоком электроники и основания с элементами системы автокомпенсационного вращения.
Состав ИМ:
-
три ВОГ - ВГ 951;
-
три линейных акселерометра АК10/4 (с кварцевым чувствительным элементом);
-
плата вторичного источника питания (ВИП) чувствительных элементов;
-
плата системы термостатирования (СТС) с нагревательными транзисторами и терморезистором;
-
плата датчика температуры (ДТ);
-
модуль аналогового ввода-вывода (АЦП) DM6430HR-1;
-
модуль процессорный СМС16686GX300HR-32;
-
расширитель интерфейса РСМ-3610-А;
-
источник питания IPWR104-L60W;
-
плата индикации.
Состав основания:
-
микроконтроллер МК-БСС управления моментным двигателем и датчиком угла;
-
моментный двигатель БМДР-12-2;
-
преобразователь угла ИПУ-ДУЦ;
-
токоподвод неограниченного угла вращения;
-
арретир.
Функциональная схема прибора ВИИМ приведена на рис. 2.3.1б.
ВОГ и акселерометры являются чувствительными элементами прибора, которые измеряют вращательное и поступательное движение носителя в пространстве.
Гироскопы и акселерометры устанавливаются на кронштейне ИМ, который подогревается двумя нагревательными транзисторами. Контроль за температурой ИМ осуществляется ДТ, который выдает в модуль процессорный, через АЦП, текущее значение температуры. СТС обеспечивает прогрев чувствительных элементов до рабочей температуры порядка +40 С с последующей стабилизацией ее с точностью не хуже 1 С.
Питание чувствительных элементов обеспечивает ВИП.
АЦП принимает сигналы от чувствительных элементов в аналоговом виде и преобразовывает их в машинный код. Далее этот код по шине ISA или PCI передается в модуль процессорный, где решаются задачи выработки углов наклона и курса географического. Для решения этих задач с заданной точностью используется автокомпенсационное вращение ИМ и внешняя информация от потребителя о скорости движения и месте нахождения носителя. Связь с потребителем и микроконтроллером МК-БСС, отвечающим за автокомпенсационное вращение, осуществляется через расширитель интерфейса.
Питание АЦП, модуля процессорного, расширителя интерфейса и платы индикации осуществляет специализированный источник питания.
АЦП, модуль процессорный, расширитель интерфейса и источник питания конструктивно выполнены в формате РС/104. Это исполнение позволяет соединять эти модули посредством проходного разъема РС/104, образуя блок вычислителя, обмен между модулями которого осуществляется по шине ISA (16-разр.) или PCI (32-разр.).
ИМ устанавливается на основание и имеет одну степень свободы относительно оси, перпендикулярной основанию прибора, т.е. ИМ относительно основания прибора может разворачиваться на неограниченный угол. Разворот обеспечивается моментным двигателем, а значение угла рассогласования ИМ с основанием вырабатывается двухотсчетным преобразователем угла, который обеспечивает точность съема угла порядка 10 угловых секунд.
Электрическая связь ИМ с неподвижными элементами прибора и с потребителем осуществляется через кольцевой токоподвод неограниченного угла поворота.
1
3
2
4
5
Рис. 2.3.1а. Прибор ВИИМ (внешний вид со снятой крышкой)
1 - измерительный модуль; 2- гироскопы - ВГ 951; 3 – акселерометры - АК10/4;
4 - бортовой вычислитель; 5 – основание
Рис. 2.3.1б - Функциональная схема прибора ВИИМ