Мал да удал: волновой гироскоп для ориентации в космосе и на Земле

Новый волновой твердотельный гироскоп разработан специалистами АО «Научно-исследовательский институт физических измерений» (НИИФИ, входит в холдинг «Российские космические системы» Госкорпорации Роскосмос») для использования в перспективных системах ориентации и навигации объектов в космосе, а также в земных сферах – в авиации, робототехнике, нефте- и газодобыче, в других технологичных отраслях.

Волновой твердотельный гироскоп предназначен для измерения угловых скоростей подвижных объектов и может быть частью бесплатформенных инерциальных навигационных систем (БИНС). Одна из приоритетных сфер применения устройства – системы ориентации, стабилизации и управления перспективных космических аппаратов, создаваемых для орбитальных группировок дистанционного зондирования Земли и спутниковой связи.

Генеральный директор НИИФИ Алексей НОВОСЕЛОВ: «Мы инициировали процесс разработки новых инерциальных компонентов для бесплатформенных навигационных систем. В результате проведенных работ был создан волновой твердотельный гироскоп, который при существенно меньших габаритах и энергопотреблении может конкурировать по метрологическим характеристикам с волоконно-оптическими и лазерными аналогами. Работы в этом направлении активно продолжаются. В ближайшей перспективе планируется создание блока датчиков для БИНС, по итогам которого разработчики ожидают значительного уменьшения массы и габаритов. Это очень важные факторы для космических аппаратов, где каждый грамм нагрузки и оборудования играет решающую роль».

Изобретение является первым из серии разработок, которые решают важную задачу по получению высокой точности измерений. Конструктивные, схемотехнические и программно-алгоритмические решения, внедренные в датчики угловой скорости НИИФИ, обеспечили возможность создания системы стабилизации возбуждения колебаний и электромеханической компенсации дефектов резонатора гироскопа – такие возникают при механической обработке детали. Это позволило значительно улучшить временную стабильность и дрейфовые характеристики новых приборов.

Датчики угловой скорости сейчас проходят завершающий цикл испытаний: разработчики намерены подтвердить эффективность применяемых принципов. Результаты тестирования будут использованы для уточнения аппаратных и программно-алгоритмических решений.

Волновой твердотельный гироскоп как инновационное изобретение был представлен на прошедшем в марте XXVI Московском международном салоне «Архимед-2023» – «Российские космические системы» его постоянный участник. Разработки холдинга традиционно получают высокие оценки экспертного сообщества и международ