В ЛЭТИ разработали испытательный моделирующий стенд для высокоточной калибровки навигационных систем

Как известно, для навигации и управления движением различных подвижных объектов используются навигационные системы. Основой таких систем являются инерциальные датчики линейного ускорения (акселерометры) и угловой скорости (гироскопы). Для достижения высоких точностей определения навигационных параметров применяются процедуры калибровки инерциальных чувствительных элементов и измерительных модулей на их основе. Такие калибровки осуществляются на специализированных моделирующих стендах, предназначенных для задания и измерения угловых положений и скоростей вращения планшайбы, на которую, в свою очередь, и установлен объект испытаний.

Требования к повышению точности современных навигационных систем влекут за собой необходимость улучшения точностных характеристик моделирующих стендов. Именно поэтому любое современное предприятие, ориентированное на разработку и серийный выпуск инерциальных датчиков и навигационных систем на их основе, оснащено парком постоянно обновляемого испытательного оборудования. При этом основной объем такого оборудования состоял до недавнего времени из зарубежных моделей. Сегодня из-за ухода соответствующих зарубежных компаний с российского рынка возникла острая необходимость в разработке и производстве отечественных испытательных стендов.

«Мы разработали трехосный автоматизированный поворотный стенд для испытаний и калибровок систем навигации различного типа, класса и назначения. В отличие от установок с одной или двумя осями такой стенд позволяет моделировать практически любой вид движения, например, качку корабля в море или полет самолета. При этом по уровню технических и эксплуатационных характеристик разработанный стенд не уступает своим зарубежным аналогам».

Испытания и калибровка осуществляются следующим образом: на планшайбу (стол) стенда устанавливается тестируемая навигационная система, которая, к примеру, предназначена для эксплуатации на корабле. Далее, с помощью специально разработанного программного обеспечения, передающего команды в систему управления сервомоторами стенда, создается сценарий движения объекта относительно трех осей стенда (одна ось – поддержание заданного угла курса на уровне угловых секунд и качка объекта, т.е. одновременное колебательное движение относительно остальных двух осей стенда).

«На данный момент два таких устройства уже прошли заводские испытания. Осуществляется подготовка к контрольным испытаниям (аттестации) во Всероссийском научно-исследовательском институте метрологии им. Д. И. Менделеева. После обязательной сертификации оборудование будет передано заказчику – Научно-исследовательскому институту «Полюс» им. М.Ф. Стельмаха. Уже много лет они занимаются разработкой и созданием навигационных систем на основе лазерных технологий».

Разработка ведется в русле научно-исследовательской политики программы развития СПбГЭТУ «ЛЭТИ» «Приоритет 2030».

Лаборатория СЭЛ, где был разработан и создан испытательный моделирующий стенд для высокоточной калибровки навигационных систем, активно участвует в учебно-образовательной деятельности университета. Студенты факультета информационно-измерительных и биотехнических систем (ФИБС) проходят здесь учебную и производственную практики. В рамках нескольких дисциплин направления «Приборостроение» проводятся практические и лабораторные занятия. Кроме того, студенты, имеющие успехи в обучении, привлекаются к выполнению научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, реализуемых научной группой лаборатории.