Состав и структура построения БИСО на ЭСГ

В состав БИСО, структурная схема которой представлена на рис. 1.3, входят [1]:

· блок чувствительных элементов (БЧЭ);

· блок электроники (БЭ).

БЧЭ (рис.1.1) (300х300х150 мм, масса около 9 кг) содержит три БЭСГ (резервирование для обеспечения требований по надежности), блоки электроники систем подвеса гироскопов, электропитания и спецвычислители измерительных каналов (СВ-ИК).

Рис. 1.1. Блок чувствительных элементов (со снятым кожухом)

Два БЭСГ с ортогонально расположенными векторами кинетических моментов (что обеспечивается при разгоне роторов гироскопов) обеспечивает построение автономного гироскопического трехгранника , начальная ориентация которого относительно заданной инерциальной системы координат вычисляется по данным АВУ, а дрейф в инерциальном пространстве прогнозируется по априорным значениям коэффициентов модели уходов (КМУ) каждого из ЭСГ.

В приборе БЭСГ (масса около 1.5 кг) сплошной 10-мм бериллиевый сферический ротор взвешен в электрическом поле, создаваемом тремя парами ортогонально расположенных электродов электростатического подвеса (рис. 1.2; 1.3).

Опорное напряжение на электродах при испытаниях в наземных условиях составляет около 450В (что обеспечивает перегрузочную способность электростатического подвеса до 10…15g), для повышения точности в условиях невесомости это напряжение снижается до 200 В.

Вращение ротора с частотой около 3000 Гц (180000 об/мин) и демпфирование его нутационных колебаний в любой из трех ортогональных ориентаций обеспечивается с помощью 6-ти симметрично расположенных катушек с дальнейшей стабилизацией скорости вращения электрическими силами подвеса.

Рис.1.2. Ротор БЭСГ

Рис.1.3. БЭСГ со снятым кожухом

Для обеспечения и поддержания вакуума предусмотрен магниторазрядный насос, который создает в рабочем зазоре вакуум 10^-6…10^-7 мм рт. ст. В целях исключения влияния уводящих моментов магнитной природы как сам насос, так и чувствительный элемент гироскопа помещены в системы магнитных экранов.

Рис.1.3a. БЭСГ

Списывание информации об угловом положении ротора в неограниченном диапазоне углов осуществляется с помощью 6-ти ортогонально расположенных оптических датчиков по нанесенному на роторе растровому рисунку.

В непосредственной близости от ЭСГ находятся блоки электроники подвеса, служащие для обеспечения левитации ротора и стабилизации его скорости вращения.

Информация с датчиков угла, блоков подвеса и от магниторазрядного насоса поступает в спецвычислитель (СВ-ИК), решающий задачу точного вычисления угловой ориентации ротора в осях корпуса ЭСГ с использованием модели погрешностей системы съема и задачу преобразования аналоговых сигналов подвеса и тока насоса в цифровую форму. Дальнейшая обработка гироскопической информации осуществляется в центральном вычислителе инерциальной системы, входящем в блок электроники системы.

Блок электроники системы (прибор БЭ) (рис.1.4) включает дублированный центральный спецвычислитель системы (СВ-БИС) и блок автоматики пуска и отключения.

БЭ осуществляет следующие функции:

• списывание информации ( - векторов измеренных значений направляющих косинусов ортов кинетических моментов в их корпусных осях) с измерительных каналов БИСО и вычисление углового положения корпуса БЧЭ и связанного с ним корпуса КА относительно инерциальной системы координат (ИСК), начальное положение которой формируется по данным АВУ. Т.е. вычисление элементов кватерниона ;
• обеспечение информационного обмена между БИСО и бортовым комплексом управления (БКУ) КА;
• формирование и выдача телеметрической информации;

• управление работой БИСО (запуск, отключение, переключение режимов).

Рис.1.4. Структурная схема БИСО на ЭСГ

Дата добавления: 2014-12-16