|

Миниатюрные волновые твердотельные гироскопы для малых космических аппаратов

Авторы: Басараб М.А., Лунин Б.С. , Матвеев В.А., Фомичев А.В., Чуманкин Е.А., Юрин А.В. Опубликовано: 16.09.2014
Опубликовано в выпуске: #4(97)/2014  
DOI:

 
Раздел: Навигационные и гироскопические системы  
Ключевые слова: система управления, бесплатформенная инерциальная навигационная система, волновой твердотельный гироскоп, металлический резонатор, добротность резонатора, термоупругие потери, конечно-элементное моделирование, малый космический аппарат

Рассмотрены перспективы использования в составе системы управления малоразмерного космического аппарата интегрированной бесплатформенной инерциальной навигационной системы на миниатюрных волновых твердотельных гироскопах. Приведены результаты теоретической и практической разработки волнового твердотельного гироскопа с металлическим резонатором. Основное внимание уделено проблемам создания высокодобротных металлических резонаторов. Проведено исследование влияния конструктивных элементов резонатора на его технические параметры, представлены результаты моделирования, выявлена зависимость технических параметров резонатора от геометрии его конструктивных элементов, а также от свойств материала, из которого он будет изготавливаться.

Литература

[1] Лобусов Е.С., Фомичев А.В. Разработка и исследование алгоритмического обеспечения для основных режимов функционирования бесплатформенной инерциальной системы управления движением и навигации малогабаритного космического аппарата / Инженерный журнал: наука и инновации, 2013. № 10 (22). 23 с. http://engjournal.ru/catalog/it/nav/1095.html

[2] Постников В.С. Внутреннее трение в металлах. М.: Металлургия, 1969. 330 с.

[3] Механическая спектроскопия металлических материалов / М.С. Блантер, И.С. Головин, С.А. Головин и др. М.: Международная инженерная академия, 1994. 249 с.

[4] Метод внутреннего трения в металловедческих исследованиях / М.С. Блантер, Ю.В. Пигузов, Г.М. Ашмарин и др. М.: Металлургия, 1991. 248 с.

[5] Зинер К. Упругость и неупругость металлов // Вонсовский С.В. Упругость и неупругость металлов. М.: ИЛ, 1954. С. 9-168.

[6] Кикоин А.К., Кикоин И.К. Молекулярная физика. М.: Наука, 1976.

[7] Джашитов В.Э., Панкратов В.М. Динамика температурно-возмущенных гироскопических приборов и систем. Саратов: Изд-во Саратовского университета, 1998. 236 с.

[8] Джашитов В.Э., Панкратов В.М. Математические модели теплового дрейфа гироскопических датчиков инерциальных систем / под общ. ред. акад. РАН В.Г. Пешехонова. СПб.: ГНЦ РФ ЦНИИ "Электроприбор", 2001.

[9] Лыков А.В. Теория теплопроводности. М.: Высш. шк., 1967.

[10] Коваленко А.Д. Основы термоупругости. Киев: Наукова думка. 1970. 307 с.

[11] Новацкий В. Динамические задачи термоупругости. М.: Мир, 1970.

[12] Duwel A., Candler R.N., Kenny T.W., Varghese MJournal of Microelectromechanical Systems. 2006. Vol. 15. No. 6. P. 1437-1445.

[13] Gupta S. Estimation of Thermo-Elastic Dissipation in MEMS, MSc. Thesis, Dept. Mechanical Engineering, Indian Institute of Science, Bangalore, July 2004.

[14] Lifshitz R., Roukes K.L. Thermoelastic Damping in Micro- and Nanomechanical Systems. Physical Review B. Vol. 61. No. 8, 15. Feb. 2000-II.

[15] Физическая акустика. Ред.: У. Мэзон. Т. 4А. М.: Мир. 1969.

[16] Suzuki T., Tsubono K., Hirakawa H. Quality factor of vibration of aluminum alloy disks // Phys. Lett. 1978. Vol. 67A. No. 1. P. 2-4.