Increase in the Measuring Speed of Residual Frequency Differences and Different Q of Resonators of Integrating Solid-State Wave Gyroscopes in Rotation Modes
DOI:
https://doi.org/10.22213/2410-9304-2025-2-11-27Keywords:
measurement techniques, oscillatory-dissipative characteristics, free oscillations, identification, wave pattern, resonant oscillations, solid-state wave gyroscopeAbstract
The purpose of the article is to develop and analyze the effectiveness of various methods and computational algorithms for accelerated comprehensive control of resonatorfrequency and quality parameterresidual values of integrating solid-state wave gyroscopes. It is proposed to perform measurements in the free oscillation modes of the rotating gyroscoperesonator. This will speed up the production control of the characteristics duringresonatorbalancing, as well as during the structural assembly of gyroscopes. In addition, they can be useful in performing operational diagnostics and monitoring the preservation of the selected characteristics as a part of the synthesis of an integrated system for actively improving the accuracy of the gyroscopes in question. Two-level schemes for identifying characteristics of free oscillations of gyroscope resonators with mutual coordination of computational algorithms of the two levels were chosen as the basis for the studied methods. The first level of identification is the processing of signals from the gyroscope measuring device in order to detect slowly changing functions of the amplitudes and angles of standing waves. Then, on its basis, the identification of mathematical model design parameters of gyroscope resonator free oscillations for further calculation of theresonator frequency and quality parametersis carried out onthe second level of the computing circuit. Therefore, the following issues are considered in the article: mathematical problemformulations of two-level identification of the resonatoraccuracy mechanical characteristics; options for choosing the duration of the measurementmode of the resonatoraccuracy mechanical characteristics; the influence of the observation interval on mathematical schemes for solving inverse problems of identifying the resonatoraccuracy mechanical characteristics in the modes of rotating gyroscopes; algorithmic support of methods production control of the parameters of residual frequency and Q-of-Q resonators when rotating at a constant speed or by rotating the gyroscope at an arbitrary angular velocity; effectiveness of algorithms for processing primary information; evaluation of primary information processing algorithms on the efficiency of identification of accuracy mechanical characteristics of resonators.References
Компенсация уходов волнового твердотельного гироскопа, вызванных анизотропией упругих свойств монокристаллического резонатора / А. А. Маслов, Д. А. Маслов, И. В. Меркурьев, В. В. Подалков // Гироскопия и навигация. 2020. Т. 28, № 2 (109). С. 25-36.
Лунин Б. С., Матвеев В. А., Басараб М. А. Волновой твердотельный гироскоп. Теория и технологии. М.: Радиотехника. 2014. 176 с.
О возможностях выбора метода оценки дрейфовых характеристик волновых твердотельных гироскопов ГЕ 006 на основе экспериментального подтверждения / О. Н. Лузгина, С. А. Москалев, Н. В. Недопекин, А. С. Новоселов, А. А. Папко, А. В. Поспелов // Надежность и качество сложных систем. 2021. № 2. С. 53-61.
Бесплатформенная инерциальная навигационная система на базе твердотельного волнового гироскопа / Г. И. Джанджгава, К. А. Бахонин, Г. М. Виноградов, А. В. Требухов // Гироскопия и навигация. 2008. № 1 (60). С. 22-32.
Лунин Б. С., Басараб М. А., Захарян Р. А. Рассеяние энергии колебаний полусферического резонатора в области крепления // Гироскопия и навигация. 2024. Т. 32, № 2 (125). С. 35-45.
Лунин Б. С., Басараб М. А. Диссипация энергии колебаний в клеевых соединениях механических резонаторовволновых твердотельных гироскопов // XXXI Санкт-Петербургская международная конференция по интегрированным навигационным системам: сборник материалов конференции. Санкт-Петербург, 27-29 мая 2024.
Шевченко С. А., Мельников Б. Е. Несовершенства кварцевого стекла и их влияние на динамику резонатора ВТГ // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Математика. Механика. Информатика. 2024. Т. 24, вып. 4. С. 611-618.
Лунин Б. С., Лопатин В. М. Поверхностное внутреннее трение в высокодобротных резонаторах из кварцевого стекла // Неорганические материалы. 2022. Т. 58, № 6. С. 658-665.
Переляев С. Е., Алехин А. В. Оценка резонансной частоты вибраций волнового твердотельного гироскопа // XXXI Санкт-Петербургская международная конференция по интегрированным навигационным системам: сборник материалов конференции. Санкт-Петербург, 27-29 мая 2024.
Разработка методики анализа амортизации блока твердотельных волновых гироскопов / Д. И. Мартыненко, А. С.Малюгин, Л. Е. Кочегизова, С. В. Фетисов // XXXI Санкт-Петербургская международная конференция по интегрированным навигационным системам: сборник материалов конференции. Санкт-Петербург, 27-29 мая 2024.
Shevchenko S. A., Konotopov O. I. The dynamic characteristics of a resonator of the gyroscope based on elastic waves in solids: finite-element modeling // St. Petersburg Polytechnical State University Journal. Physics and Mathematics. 2021. Vol. 14, iss. 2. P. 65-80.
Переляев С. Е., Журавлев В. Ф., Скрипкин А. А. Уравнения упругих колебаний в базисе собственных форм. Трехосный волновойтвердотельный гироскоп // XXXI Санкт-Петербургская международная конференция по интегрированным навигационным системам: сборник материалов конференции. Санкт-Петербург, 27-29 мая 2024.
Переляев С. E., Бодунов С. Б., Бодунов Б. П. Экспериментальные исследования основных параметров волнового твердотельногогироскопа в режиме свободной волны // XXXI Санкт-Петербургская международная конференция по интегрированным навигационным системам: сборник материалов конференции. Санкт-Петербург, 27-29 мая 2024.
Определение параметров резонатора твердотельного волнового гироскопа и моделирование по экспериментальным данным / А. В. Кривов, Р. В. Мельников, Ф. И. Спиридонов, Г. А. Трутнев // Вестник Казанского государственного технического университета им. А. Н. Туполева. 2019. Вып. 1, № 2. С. 22.
Маслов А. А., Маслов Д. А., Меркурьев И. В. Электрическая балансировка волнового твердотельного гироскопа с плоскимиэлектродами // XXXI Санкт-Петербургская международная конференция по интегрированным навигационным системам: сборник материалов конференции. Санкт-Петербург, 27-29 мая 2024.
Настройка и калибровка волнового твердотельного гироскопа с металлическим резонатором, работающего в режиме датчика угловой скорости / В. Я. Распопов, Р. В. Алалуев, А. В. Ладонкин, В. В. Лихошерст, С. И. Шепилов // Гироскопия и навигация. 2020. Т. 28, № 1. С. 31-41.
Басараб М. А., Лунин Б. С., Чуманкин Е. А. Балансировка металлических резонаторов волновых твердотельных гироскопов общего применения // Динамика сложных систем - XXI век. 2021. Т. 15, № 1. С. 58-68.
Трутнев Г. А., Назаров С. Б., Перевозчиков К. К. Система съема и способы измерения колебаний резонатора твердотельного волнового гироскопа // Вестник МГТУ. Сер. Приборостроение №1 (130). 2020. С. 20-63
Волновые твердотельные гироскопы (аналитический обзор) / И. А. Волчихин, А. И. Волчихин, Д. М.Малютин, В. В. Матвеев, В. Я. Распопов, С. В. Телухин, А. П. Шведов // Известия ТулГУ. Технические науки. 2017. Вып. 9. Ч. 2. С. 59-78.
Волновые твердотельные гироскопы: обзор публикаций / А. А. Маслов, Д. А. Маслов, И. Г. Ниналалов, И. В. Меркурьев // Гироскопия и навигация. 2023. Т. 31, № 1 (120). С. 3-25.
Пешехонов В. Г. Перспективы развития гироскопии // Гироскопия и навигация. 2020. Т. 28, № 2 (109). С. 3-10.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 Р И Мингазов, В Н Сяктерев, К В Шишаков

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.