Перейти на старую версию сайта
× О союзе Медиа Комитеты Контакты
Съезд авиапроизводителей России Участие в Международной Группе по качеству (IAQG) Технический комитет «Авиационная техника» (ТК 323) Публичные обсуждения документов Ежегодный конкурс «Авиастроитель года» Для членов Союза авиапроизводителей
Медиа Комитеты Контакты
+7(495) 125-73-73
Дата публикации: 22.10.2015
Источник: АО "Концерн "Радиоэлектронные технологии" по материалам журнала "Радиоэлектронные технологии"

Инерциальная навигация: вне земных ориентиров // Облик оборонки в зеркалах лазерных гироскопов

Признаем честно: спутниковая система необходима, она в режиме реального времени дает высочайшую точность определения координат для самолетов, ракет, кораблей и наземной бронетехники. Но современными средствами радиоэлектронной борьбы противник может спутниковый сигнал исказить, "зашумить", отключить, в конце концов, уничтожить сам спутник.

Российская система ГЛОНАСС так же, как и американская GPS, имеет два режима передачи навигационного сигнала — открытый и закрытый. Однако если уровень помехового сигнала свыше 20 дБ, то можно заглушить любой навигационный сигнал — сейчас или в ближайшем будущем, ведь развитие техники и технологий не стоит на месте.

В батальонах и полках РЭБ есть штатная станция подавления сигнала GPS. И случаи пропажи спутников в мировой космической практике тоже известны. Поэтому у российских военных есть догма: на любом объекте должна быть автономная инерциальная навигационная система (ИНС). В силу принципа своего действия ИНС является помехозащищенным, не подверженным действиям средств из арсенала РЭБ источником навигационной информации, и в настоящее время одна из ее разновидностей — бесплатформенная инерциальная навигационная система (БИНС) — находит наиболее широкое применение.

БИНС устанавливаются везде: на самолетах, на наземной бронетехнике, на ракетах. Для каждого вида подвижного объекта предназначен свой тип БИНС. В военной технике наличие автономных ИНС является обязательным, а их совершенствование — одна из главных задач промышленности.

На передовых рубежах научно-технического прогресса

Развитие современной науки позволило передовым странам создать качественно новые ИНС. Раньше инерциальные навигационные системы были платформенного типа на базе электромеханических гироскопов и акселерометров в кардановом подвесе. В бесплатформенных инерциальных навигационных системах нет подвижных деталей. Сам гироскоп, можно сказать, трансформировался в электровакуумный прибор.

В настоящее время гироскопы есть лазерные, волоконно-оптические, волновые твердотельные, микро-механические. Какой из них самый совершенный — это вопрос удовлетворения требований потребителя к точности формирования навигационной информации. Чем ниже точность и проще технология, тем ИНС дешевле. Лазерный гироскоп самый точный, но при этом достаточно сложный и дорогой. Есть и другие типы гироскопов, которые еще не достигли технологического совершенства и не используются индустриально, например, СВЧ, ядерный магнитно-резонансный, гироскоп на холодных атомах и другие.

В точных и высокоточных БИНС наиболее распространенные, отработанные и массовые сейчас — лазерные. Современная БИНС на лазерных гироскопах и кварцевых акселерометрах является одним из наиболее сложных и высокотехнологичных изделий авиакосмической промышленности.

Сегодня эти системы являются незаменимым автономным средством навигации и востребованы широким классом потребителей, так как обладают рядом преимуществ тактического характера: автономностью, невозможностью воздействия на них помех, непрерывностью и глобальностью функционирования в любое время года и суток на воздушных, морских и наземных объектах. БИНС выдают информацию для решения задач навигации, управления полетом, прицеливания, подготовки и наведения ракет, а также для обеспечения работоспособности радиолокационных, оптикоэлектронных, инфракрасных и других бортовых систем. На магистральных самолетах коммерческой авиации автономные инерциальные системы являются основным средством навигации и определения пространственного положения.

Обладание всей номенклатурой возможностей для разработки и производства высокоточных БИНС выдвигает страну на передовые рубежи технического прогресса и непосредственно влияет на обеспечение безопасности государства. В мире не так много стран, освоивших сложное производство этих систем. Их можно перечесть по пальцам одной руки: Китай, Россия, США и Франция.

Разработкой БИНС авиационного применения в России занимаются пять организаций, в том числе и Московский институт электромеханики и автоматики (МИЭА), входящий в КРЭТ. Причем БИНС только этого института принята в серийное производство. Системы навигации на лазерных гироскопах и кварцевых акселерометрах, разработанные в МИЭА, входят в состав комплексов бортового оборудования современных и перспективных самолетов гражданского и военного назначения.

Как это работает

Кольцевые лазерные гироскопы и кварцевые акселерометры сегодня — самые точные и наиболее распространенные в мире. Их разработка и производство — одна из компетенций КРЭТ.

Принцип действия лазерного гироскопа заключается в том, что внутри замкнутого по периметру пространства, образованного системой зеркал и корпусом, изготовленным из специального стекла, возбуждаются два лазерных луча, которые по каналам идут навстречу друг другу. Когда гироскоп находится в состоянии покоя, два луча "бегут" навстречу друг другу с одинаковой частотой, а когда начинает совершать угловое движение, то каждый из лучей изменяет свою частоту в зависимости от направления и скорости этого движения.

Через одно из зеркал выводится часть энергии лучей и формируется интерференционная картина. Наблюдая за этой картиной, с помощью фотоприемника считывают информацию об угловом движении гироскопа, определяют направление вращения по направлению движения интерференционной картины и величину угловой скорости по скорости ее движения. Фотоприемник преобразует оптический сигнал в электрический, очень маломощный, а дальше начинаются процессы его усиления, фильтрации и отделения помех.

Сам гироскоп одноосный, он измеряет угловую скорость, действующую вдоль его оси чувствительности, которая перпендикулярна плоскости распространения лазерных лучей. Поэтому система состоит из трех гироскопов. Для получения информации не только об угловом, но и о линейном движении объекта в системе используются три измерителя ускорения – акселерометра. Это очень точные приборы, в которых на упругом подвесе в виде маятника подвешивается пробная масса. Современные акселерометры осуществляют измерения с точностью до одной стотысячной доли ускорения свободного падения.

Точность на молекулярном уровне

Сейчас промышленность выпускает столько БИНС, сколько ей заказывают Минобороны, Министерство транспорта и другие ведомства. Однако в ближайшем будущем спрос на автономные инерциальные системы начнет существенно расти. Чтобы разобраться в современных возможностях их производства, надо в первую очередь понимать, что речь идет о высокотехнологичных изделиях, в которых сходится много технологий — это и оптика, и электроника, и вакуумная обработка, и прецизионное полирование.

Например, шероховатость поверхности зеркала при финишной полировке должна быть на уровне 0,1 нанометра, то есть это уже почти молекулярный уровень. В гироскопах зеркала двух типов: плоские и сферические. Зеркало имеет диаметр 5 мм. Зеркальное покрытие наносится методом ионного напыления на специальный стекло-кристаллический материал ситалл. Толщина каждого из слоев имеет порядок 100 нанометров.

Лазерный луч распространяется в гелий-неоновой газовой среде низкого давления. Характеристики этой среды должны быть неизменными на протяжении всего срока эксплуатации гироскопа. Изменение состава газовой среды за счет попадания в нее даже ничтожного количества внутренних и наружных примесей приводит сначала к изменению характеристик гироскопа, а затем и его отказу.

Есть свои трудности и в электронике. Приходится работать с маломощным частотно-модулированным сигналом, для которого надо обеспечить требуемое усиление, фильтрацию, подавление помех и преобразование в "цифру", а кроме того выполнить требования по помехозащищенности во всех условиях эксплуатации. В БИНС разработки КРЭТ все эти задачи решены.

Сам прибор должен выдерживать интервалы рабочих температур от минус 60 до плюс 55 градусов по шкале Цельсия. Технология изготовления прибора гарантирует его надежную работу во всем диапазоне температур в процессе полного жизненного цикла авиационного изделия, который составляет десятки лет.

Одним словом, в процессе производства приходится преодолевать множество трудностей. Сегодня все технологии, применяемые при изготовлении БИНС, освоены на предприятиях КРЭТ.

Трудности роста

Два предприятия Концерна выпускают лазерные гироскопы — Раменский приборостроительный завод (РПЗ) и завод "Электроприбор" в Тамбове. Но их производственные возможности, которые сегодня еще удовлетворяют потребности заказчиков, завтра могут оказаться недостаточными из-за большой составляющей доли ручного труда, что заметно снижает процент выхода готовой продукции.

Понимая, что с ростом заказов на изготовление военной и гражданской техники нужно на порядок увеличивать объем производства, руководство КРЭТ инициирует проект технического перевооружения заводов. Такой проект формируется для производства всех систем, включая и оптические компоненты. Он рассчитан на выпуск 1,5 тысячи высокоточных систем в год, в том числе и для наземной техники. Это значит, что надо производить 4,5 тысячи гироскопов, соответственно — примерно 20 тысяч зеркал. Вручную такое количество сделать невозможно.

Техперевооружение предприятий позволит выйти на требуемые объемы. По плану производство первых отдельных узлов начнется уже в конце следующего года, а систем в целом — в 2017 году с постепенным наращиванием количественных показателей.

Доля государства в финансировании проекта составляет 60%, остальные 40% привлекаются КРЭТ в виде банковских кредитов и доходов от продажи непрофильных активов. Однако создание БИНС — это задача не одного института и даже не одного концерна. Ее решение лежит в плоскости общегосударственных интересов.


Съезд авиапроизводителей России
Технический комитет «Авиационная техника» (ТК 323)
Публичные обсуждения документов
Ежегодный конкурс «Авиастроитель года»
Для членов Союза авиапроизводителей России

Медиа

Новости
От членов САП
Фото
Видео
1 мар 2024
Путин заявил, что Россия покупала слишком много самолетов за рубежом
1 мар 2024
Ростех намерен восстановить выпуск самолетов ДРЛО А-50
1 мар 2024
Серийный выпуск самолетов МС-21 могут начать в 2025-2026 годах
1 мар 2024
В Китае беспилотное аэротакси совершило первый междугородний перелет
1 мар 2024
FAA дало Boeing 90 дней на подготовку плана решения проблем с контролем качества
1 мар 2024
Более 50 сотрудников Ростеха признаны лучшими инженерами России
1 мар 2024
Sikorsky работает над демонстратором гибридно-электрического самолета VTOL
29 фев 2024
Научно-производственный центр по разработке БАС намерены создать в Иркутской области
29 фев 2024
В МГТУ ГА прошел VIII международный фестиваль "На всех одно небо"
29 фев 2024
Около 2 тыс. китайских компаний занимаются созданием беспилотников
29 фев 2024
Airbus получит большую часть заказа на узкофюзеляжные самолеты от American Airlines
28 фев 2024
Юрий Слюсарь и Андрей Богинский посетили Иркутский авиазавод
28 фев 2024
Мантуров сообщил, что Ту-160М значительно отличается от предшественника
28 фев 2024
Совет Федерации: санкции на поставки деталей для БПЛА не обернутся ничем критическим
28 фев 2024
Skyryse анонсировала первый серийный вертолет с простым управлением
28 фев 2024
"Уверенность в полетах исчезнет": британский профсоюз выступил против эксплуатации вертолетов Airbus H225
27 фев 2024
Машина никогда не станет умнее пилота
27 фев 2024
Российские ученые изобрели уникальный нанопорошок для авиастроения
27 фев 2024
В РНФ заявили о подборе оптимальных тугоплавких сплавов для авиационной промышленности
27 фев 2024
Геоскан создал симулятор автономных полетов для линейки образовательных квадрокоптеров Пионер
26 фев 2024
Владимир Путин совершил полет на Ту-160М
26 фев 2024
В Белоруссии запустят полный цикл производства самолетов
26 фев 2024
"Архипелаг 2024": у компаний БАС есть возможность заявить свои технологические решения
26 фев 2024
На производство Ту-214 за два года направят ₽92 млрд
1 мар 2024
В ЦАГИ состоялся визит молодых специалистов АО "Туполев"
1 мар 2024
Экскурсионная неделя в ГосНИИАС
1 мар 2024
ОДК в 2024 году установит более 200 новых станков на производстве авиадвигателей в Рыбинске
1 мар 2024
В ОДК-УМПО Центр оценки квалификаций подвел итоги работы за 2023 год
1 мар 2024
На ММП имени В.В. Чернышева прошла викторина к Дню защитника Отечества
29 фев 2024
В ТАСС опубликовано интервью научного руководителя ГосНИИАС Е.А. Федосова
28 фев 2024
Ученые ЦАГИ развивают перспективные проекты для малой авиации
28 фев 2024
В ОДК-УМПО стартовал новый набор на проект «Крылья Ростеха»
28 фев 2024
Старейшему работнику авиаотрасли 100 лет!
28 фев 2024
Союз физиков и лириков: ОДК-Сатурн и театр имени Федора Волкова продолжают сотрудничество
27 фев 2024
Московский учебный центр ОДК в два раза увеличит подготовку рабочих нового поколения
27 фев 2024
ОДК-Сатурн и РГАТУ открывают новый набор в программу "Крылья Ростеха"
27 фев 2024
Команда ЦАГИ выиграла шахматный турнир в честь Дня российской науки
26 фев 2024
Мир физических явлений: ученый ЦАГИ выступил с лекциями на выставке «Россия»
26 фев 2024
На связи с наукой и производством
26 фев 2024
ОДК-СТАР подтвердило сертификат одобрения производственной организации
26 фев 2024
Работник ЦИАМ удостоен высшей правительственной награды КНР
22 фев 2024
Владимир Путин посетил Казанский авиационный завод имени С.П.Горбунов
22 фев 2024
ГосНИИАС на круглом столе по искусственному интеллекту
22 фев 2024
Новые электродвигатели КРЭТ для беспилотников прошли заводские испытания
21 фев 2024
ОКБ Сухого провело летные испытания прототипа БАС вертикального взлета
21 фев 2024
ЦАГИ посетил вице-губернатор Санкт Петербурга Владимир Княгинин
21 фев 2024
В ОДК-Кузнецов представлена программа «Изобретательская инициатива-2024»
21 фев 2024
Десять отличников качества ОДК-СТАР получили заслуженные награды
28 окт 2022
Торжественная церемония награждения конкурса «Авиастроитель года» по итогам 2021 года
19 июл 2021
Торжественная церемония награждения конкурса «Авиастроитель года» по итогам 2019 года
8 ноя 2019
Конкурс "Авиастроитель года" по итогам 2018 года. Часть 2 — Награждение.
22 окт 2019
Конкурс "Авиастроитель года" по итогам 2018 года
19 сен 2018
Конкурс "Авиастроитель года" по итогам 2017 года
13 сен 2018
IV Съезд авиапроизводителей России
31 окт 2014
Заседание Наблюдательного совета НП "САП"
27 окт 2014
Заседание Комитета по международному сотрудничеству в области развития и внедрения систем и средств аэронавигации НП "САП"
24 окт 2014
Заседание Комитета по аэронавигации НП "САП"
30 мая 2014
Второе заседание Комитета по Аэронавигации некоммерческого партнерства "Союз авиапроизводителей"
30 янв 2014
Авиастроители договорились совместно разрабатывать профстандарты
27 янв 2014
Заседание Комитета по международному сотрудничеству в области развития и внедрения систем и средств аэронавигации
20 дек 2013
Церемония награждения победителей и лауреатов конкурса "Авиастроитель года" по итогам 2012 года. Часть 3.
19 дек 2013
Церемония награждения победителей и лауреатов конкурса "Авиастроитель года" по итогам 2012 года. Часть 2.
18 дек 2013
Церемония награждения победителей и лауреатов конкурса "Авиастроитель года" по итогам 2012 года. Часть 1.
12 дек 2013
Заседание Комитета по стандартизации, сертификации и управлению качеством
10 дек 2013
Заседание Комитета по безопасности полетов
14 окт 2013
Заседание Комитета по аэронавигации
10 окт 2013
Заседание комитета по стандартизации, сертификации и управлению качеством
29 апр 2013
Съезд авиапроизводителей России
19 дек 2012
Конкурс "Авиастроитель года" Часть 2
14 дек 2012
Конкурс "Авиастроитель года" Часть 1
29 мая 2012
Проведен Международный семинар "Безопасность полётов: техника, человек, среда – 2012"
28 мая 2012
НП "САП" провело годовое Общее собрание
20 апр 2012
50 лет научной деятельности отделения №4 ЛИИ (1962 - 2012)
7 июн 2011
Заседание Комитета по летной годности в НП "САП"
30 мая 2011
Заседание Наблюдательного совета и годовое Общее собрание членов САП
26 мая 2011
15-я Международная конференция "Обеспечение качества и надежности авиационной техники"
5 мая 2011
Заседание Комитета по научным исследованиям Некоммерческого партнерства "Союз авиапроизводителей"
11 апр 2011
Mежотраслевая конференция "Реализация в авиационной промышленности и гражданской авиации поправки 101 к приложению 8 "Летная годность воздушных судов" Конвенции о международной гражданской авиации"
5 мар 2011
Заседание Наблюдательного совета НП "Союз авиапроизводителей"
9 фев 2011
Заседание Комитета по научным исследованиям НП "Союз авиапроизводителей"
17 ноя 2010
Заседание Общего собрания и Наблюдательного советав НП "Союз Авиапроизводителей"
28 окт 2010
НП "Союз авиапроизводителей"и Ассоциация "Союз авиационного двигателестроения":объединение на благо отрасли
5 окт 2010
7-я Международная специализированная выставка Aerospace Testing Russia 2010
30 сен 2010
IХ международный форум пользователей спецификации S1000D
26 апр 2010
14-я Конференция "Обеспечение качества и надежности авиационной техники"

Партнеры САП


Вход членам САП

Для входа в раздел "Для членов Союза авиапроизводителей России" необходимо ввести логин и пароль. Если у вас нет ещё логина и пароля, воспользуйтесь простой формой "Регистрации" (см. ниже). Пароль формируется вами самостоятельно.

Забыли свой пароль?

Контрольная строка для смены пароля, а также ваши регистрационные данные, будут высланы вам по email.

Вступить в САП
Нажимая кнопку "Отправить заявку", я даю свое согласие на обработку персональных данных
Регистрация
Нажимая кнопку Зарегистрироваться, я даю свое согласие на обработку персональных данных
Регистрация на Общее собрание членов САП

Дата закрытия регистрации 20.04.2021

Нажимая кнопку Получить приглашение, я даю свое согласие на обработку персональных данных и на получение по электронной почте срочных уведомлений и других оповещениях, связанных с мероприятием.
Поиск по сайту
Политика конфиденциальности и защиты информации

Оставляя данные на сайте, Вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности и защиты информации.

Защита данных

Администрация сайта aviationunion.ru (далее Сайт) не может передать или раскрыть информацию, предоставленную пользователем (далее Пользователь) при регистрации и использовании функций сайта третьим лицам, кроме случаев, описанных законодательством страны, на территории которой пользователь ведет свою деятельность.

Получение персональной информации

Для коммуникации на сайте пользователь обязан внести некоторую персональную информацию. Для проверки предоставленных данных, сайт оставляет за собой право потребовать доказательства идентичности в онлайн или офлайн режимах.

Использование персональной информации

Сайт использует личную информацию Пользователя для обслуживания и для улучшения качества предоставляемых услуг. Часть персональной информации может быть предоставлена банку или платежной системе, в случае, если предоставление этой информации обусловлено процедурой перевода средств платежной системе, услугами которой Пользователь желает воспользоваться. Сайт прилагает все усилия для сбережения в сохранности личных данных Пользователя. Личная информация может быть раскрыта в случаях, описанных законодательством, либо когда администрация сочтет подобные действия необходимыми для соблюдения юридической процедуры, судебного распоряжения или легального процесса необходимого для работы Пользователя с Сайтом. В других случаях, ни при каких условиях, информация, которую Пользователь передает Сайту, не будет раскрыта третьим лицам.

Коммуникация

После того, как Пользователь оставил данные, он получает сообщение, подтверждающее его успешную регистрацию. Пользователь имеет право в любой момент прекратить получение информационных бюллетеней воспользовавшись соответствующим сервисом в Сайте.

Ссылки

На сайте могут содержаться ссылки на другие сайты. Сайт не несет ответственности за содержание, качество и политику безопасности этих сайтов. Данное заявление о конфиденциальности относится только к информации, размещенной непосредственно на сайте.

Безопасность

Сайт обеспечивает безопасность учетной записи Пользователя от несанкционированного доступа.

Уведомления об изменениях

Сайт оставляет за собой право вносить изменения в Политику конфиденциальности без дополнительных уведомлений. Нововведения вступают в силу с момента их опубликования. Пользователи могут отслеживать изменения в Политике конфиденциальности самостоятельно.

Противодействие корупции

Разработчики используют текст Lorem ipsum в качестве заполнителя макета страницы. После настройки шаблона весь подобный текст необходимо заменить на уникальный и соответствующий тематике сайта, иначе поисковые системы могут посчитать страницу не релевантной или дублирующей.

Для заполнения страницы в веб-дизайне используют специально сгенерированный бессмысленный текст, получивший название Lorem ipsum. Перевод данной фразы в таком виде отсутствует, это искаженная цитата из труда Цицерона «О пределах добра и зла», написанного на латыни. Данное словосочетание — обрезка фразы «Dolorem ipsum», которая переводится как «саму боль».