Microelectromechanical Gyrovertical

Abstract

Gyroscopic verticals (gyroverticals) are designed to determine the direction of the true vertical on moving objects. Being one of the devices of the orientation system of a moving object, they are used as sensors for the roll and pitch angles of an aircraft (or sensors of similar angles for other moving objects) and serve to create a platform stabilized in the horizon plane on a moving object. The electrical signals taken from the measuring axes of the device are used in flight, navigation, radar systems, visual indicators, etc. Gyroscopic stabilization systems are widely used as the basis of integrated management systems on aircraft and miniature unmanned aerial vehicles for generating signals proportional to the angular deviations of the aircraft in space in terms of roll and pitch angles and for stabilizing and controlling the position in space of optical equipment. At present, sensors based on the technologies of microelectromechanical systems are widely used in small aircraft. Their important advantage is small weight and size characteristics, and the main disadvantage is low accuracy. Such sensors are used in navigation systems and automatic control systems of aircraft. In particular, algorithms for calculating the orientation angles of an unmanned aerial vehicle are known, using information from microelectromechanical angular velocity sensors. However, due to large drifts, an error accumulates in time and, as a result, the operating time is limited.

Гіроскопічні вертикалі (гіровертикалі) призначені для визначення напрямку істинної вертикалі на рухомих об'єктах. Будучи одним із пристроїв системи орієнтації рухомого об'єкта, вони використовуються як датчики кутів крену і тангажу літака (або датчики подібних кутів для інших рухомих об'єктів) і служать для створення платформи, стабілізованої в площині горизонту. на рухомий предмет. Електричні сигнали, що приймаються від вимірювальних осей приладу, використовуються в польотних, навігаційних, радіолокаційних системах, візуальних індикаторах тощо. Системи гіроскопічної стабілізації широко використовуються як основа інтегрованих систем керування на літальних апаратах і мініатюрних безпілотних літальних апаратах для генерації сигналів пропорційного для кутових відхилень літака в просторі за кутами крену і тангажу і для стабілізації і контролю положення в просторі оптичного обладнання. В даний час датчики, засновані на технологіях мікроелектромеханічних систем, широко використовуються в малій авіації. Їх важливою перевагою є малі масогабаритні характеристики, а головним недоліком – низька точність. Такі датчики використовуються в навігаційних системах і системах автоматичного управління літаками. Зокрема, відомі алгоритми розрахунку кутів орієнтації безпілотного літального апарату з використанням інформації мікроелектромеханічних датчиків кутової швидкості. Однак через великі дрейфи помилка накопичується з часом і, як наслідок, час роботи обмежений.