Общее описание Применения Обзор технологии

ТВГ-2БА
Аналоговый гироскоп
Предварительная спецификация
Общее описание
Обзор технологии
Двухосевой твердотельный вибрационный гироскоп
ТВГ-2БА компании ОАО «Ангстрем» разработан с
целью
удовлетворения
наиболее
жестких
требований, предъявляемых к датчикам для
инерциальных систем:
 Случайный дрейф в запуске (в режиме
термостатирования, 1σ ) (< 0,1 °/ч)
 Низкий уровень шума выходного сигнала
(< 0.01 °/сек RMS @ 100 Гц)
 Широкая полоса пропускания (150 Гц)
 Высокий показатель наработки на отказ
(500,000 ч)
 Запас прочности (удар 300g)
Работа твердотельных вибрационных гироскопов
основана на управлении двумя стоячими волнами в
физическом теле – резонаторе, который может быть
как осесимметричным, так и неосесимметричным.
При этом, осесимметричная форма резонатора
позволяет достичь выдающихся характеристик
гироскопа. Ниже показаны чувствительный элемент
(ЧЭ) ТВГ (слева) и его осесимметричный резонатор
(справа). Данный ЧЭ используется во всех
модификациях ТВГ.
Применения
Применения ТВГ компании ОАО «Ангстрем»
разнообразны, от инерциальных систем, для которых
необходимы датчики тактического класса и малого
размера, и до стабилизации всевозможных антенн и
платформ. Ниже приведены примеры применений
гироскопов компании ОАО «Ангстрем».

Системы стабилизации для:
- платформ,
- aнтенн,
- оптоэлектроники,
- транспортных средств и пр.

Автономные системы и аппараты:
- автоматически управляемые тележки и
платформы,
- автономные и удаленно управляемые
подводные аппараты,
- беспилотные летательные аппараты и пр.

Системы воздушной навигации, управления и
контроля:
- ИИБ (инерциальные измерительные блоки),
- БИНС, БИНС + GPS (инерциальные
навигационные системы),
- курсовертикали и пр.
Резонатор функционирует в режиме второй формы
колебаний. Таким образом, стоячие волны – это
колебания эллиптической формы с четырьмя
пучностями и четырьмя узлами, расположенными по
окружности края резонатора. Угол между смежными
узлами / пучностями составляет 45 градусов.
Эллиптическая форма колебаний возбуждается до
определенной
амплитуды.
Когда
гироскоп
поворачивается
вокруг
оси
чувствительности,
результирующие
Кориолисовы
силы,
воздействующие на элементы вибрирующей массы
резонатора, возбуждают второй режим колебаний.
Угол между главными осями двух режимов
составляет 45 градусов:
Замкнутый контур управления приводит второй
режим колебания к нулю. Сила, необходимая для
этого, пропорциональна скорости вращения датчика.
Соответствующая система замкнутого контура
управления называется компенсационной. Для
генерирования компенсационной силы и считывания
вызванных
движений
используются
пьезоэлектрические элементы, закрепленные на
резонаторе. Подобная электромеханическая система
в высокой степени эффективна и обеспечивает низкий
уровень шума выходного сигнала и широкий
диапазон измерения, необходимые для многих
критичных применений.
ОАО «Ангстрем» • 124460, Россия, г. Москва, Зеленоград, Проезд 4806, дом 4, строение 3.
Тел.: + 7 499 720 8190 • kotov@angstrem.ru • www.angstrem.ru
ТВГ-2БА
Аналоговый гироскоп
Предварительная спецификация
Технические характеристики
Параметр
Ед. изм.
Значение
Количество осей
2
Выходной формат
Выходной интерфейс
V DC
Дифференциальный +/- 10 VDC
для полного диапазона
измерения
(+/- 5 VDC, выходы PO1 и PO2.
-/+ 5VDC, выходы NO1 и NO2)
Есть
град/сек
До ±250 *
Гц
До 150 *
Начальный дрейф (при комн. температуре)
град/ч
<1
Случайный дрейф в запуске (в режиме
термостатирования, 1σ)
Систематическая составляющая скорости
дрейфа (в диапазоне температур, 1σ)
Повторяемость смещения нуля от включения к
включению, 1σ
Случайное блуждание (устойчивое состояние)
град/ч
< 0,1
град/ч
< 15
град/ч
< 10
град/√ч
0,01
Шум покоя (0,1 – 100 Гц), RMS
град/сек
< 0,01
Шум при вибрации (0.1 - 100 Гц),
(12g rms - 0 до 2000 Гц)
Ошибка масштабного коэффициента на
температурном диапазоне
Линейность масштабного коэффициента
град/ч /
grms
%
< 30
< 0,35
ppm
< 1000
Температурная компенсация (смещение нуля,
масштабный коэффициент)
Диапазон измерения
Полоса пропускания
Время запуска
сек
<1
Время прогрева
сек
< 50
Несоосность
мрад
< 10
Вводный сигнал (MIL STD 461 и 1275)
VDC
0 /+18 VDC до +36 VDC
Потребляемая мощность
Ватт
< 3,3
Рабочая температура
градC
-40 до +85
Температура хранения
градC
-55 до +90
Виброустойчивость, рабочая
g RMS,Гц
12g, 1 – 2000 Гц, 10 мин/ось
Вибропрочность, при транспортировке
g RMS,Гц
3g, 1 – 2000 Гц, 1 ч/ось
Удароустойчивость
g, мсек
300g, 2 – 5 мсек
Среднее время наработки на отказ,
(MIL-HDBK 217F)
Электромагнитные влияния
часов
500 000
Срок службы
*
Аналоговый
Не защищено
лет
17
Вес (Два Чувствительных Элемента)
грамм
142
Вес (Два Демпфера)
грамм
52
Вес (Электроника и два кабеля)
Размеры
грамм
мм
Контроль на входе
75
H25 x D29,4
(Чувствительный Элемент)
Есть
Контроль в контуре
Есть
Возможно изменение параметров по требованию заказчика
ОАО «Ангстрем» • 124460, Россия, г. Москва, Зеленоград, Проезд 4806, дом 4, строение 3.
Тел.: + 7 499 720 8190 • kotov@angstrem.ru • www.angstrem.ru
ТВГ-2БА
Аналоговый гироскоп
Предварительная спецификация
Габаритный чертеж ТВГ-2БА (мм):
Габаритный чертеж демпфера (мм):

Для достижения указанных характеристик ТВГ-2БА,
ОАО «Ангстрем» рекомендует устанавливать
каждый гироскоп (ЧЭ) на демпфер.
Ограничение ответственности: данный документ может быть пересмотрен и изменен без дополнительного уведомления. ОАО
«Ангстрем» сохраняет за собой право вносить изменения в любой продукт или технологию, указанные в данном документе.
ОАО «Ангстрем» • 124460, Россия, г. Москва, Зеленоград, Проезд 4806, дом 4, строение 3.
Тел.: + 7 499 720 8190 • kotov@angstrem.ru • www.angstrem.ru