|
|
|
|
Первый этап Выбор направления исследований, определение оптимального варианта направления исследований на основе анализа состояния исследуемой проблемы (26.09.17 - 29.12.17 г.). 1 проведен аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, в которой рассматриваются существующие схемы микрогироскопов, микроакселерометров, магнитометров и пути их совершенствования; 2 Проведен обзор микромеханических акселерометров, гироскопов и магнитометров, входящих в состав инерциального модуля. 3 Проведены патентные исследования в соответствии с ГОСТ Р 15.011-96. 4 Выполнено обоснование и выбраны направления исследований и способов решения поставленных задач. 5 Разработаны математические модели интеллектуального инерциального модуля с функциями гироскопа, акселерометра и магнитометра. 6 Разработана функциональная схема интеллектуального инерциального модуля на основе микроэлектромеханических датчиков с функциями гироскопа, акселерометра и магнитометра. 7 Проведены аналитические исследования работы магнитометров, учитывающие форму сигнала возбуждения и способ аппроксимации средней кривой намагничивания сердечника для анализа чувствительности на любой из гармоник. 8 Разработаны конструкции пространственных упругих подвесов микроэлектромеханических сенсоров с минимальной температурной чувствительностью. 9 Проведён обзор методов и средств калибровки интеллектуальных инерциальных модулей, состоящих из микроэлектромеханических датчиков с функциями акселерометра, гироскопа и магнитометра. 10 организовано рабочее место для исследования технологического процесса изготовления микроэлектромеханических датчиков. 11 Разработан макет установки для создания однородного магнитного поля для исследований и калибровки магнитометров.
|
Второй этап ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО ИНЕРЦИАЛЬНОГО МОДУЛЯ С ФУНКЦИЯМИ АКСЕЛЕРОМЕТРА, ГИРОСКОПА И МАГНИТОМЕТРА (01.01.18 - 29.12.18 г.). 1.Разработаны конструкции и проведён конечно-элементный анализ (модальный, статический, электростатический) микрогироскопов, микроакселерометров, интеллектуального инерциального модуля. 2. Проведены исследования чувствительности микроэлектромеханических гироскопа, акселерометра к температурным воздействиям методами математического и конечно-элементного моделирования. 3. Разработаны способы компенсации влияния температурных возмущающих воздействий на рабочие характеристики микрогироскопов, микроакселерометров и магнитометров. 4. Разработаны схемы возбуждения первичных колебаний микрогироскопа; 5. Разработаны схемы получения выходной информации инерциального модуля в режиме микрогироскопов, микроакселерометров. 6. Проведён анализ чувствительности интеллектуального инерциального модуля к механическим воздействиям, в том числе: - определено воздействие вибрации на интеллектуальный инерциальный модуль; - определено влияние ударных воздействий на интеллектуальный инерциальный модуль. 7. Разработан и изготовлен макет поворотного стола для исследований и калибровки микрогироскопов и микроакселерометров. 8. Разработан и изготовлен макет синхронного усилителя с дифференциальным входом. 9. Изготовлен макет установки для создания однородного магнитного поля для исследований и калибровки магнитометров. 10. Исследовано влияние различных технологических дефектов на погрешность измерений микрогироскопов, микроакселерометров, магнитометров и разработаны рекомендации к обеспечению уровня технологических дефектов при их изготовлении. 11. Разработаны конструкции магнитометров интеллектуального инерциального модуля и проведён их конечно-элементный анализ. 12. Исследована чувствительность магнитометра к температурным воздействиям методами математического и конечно-элементного моделирования. 13. Разработаны схемы получения выходной информации инерциального модуля в режиме магнитометров. 14. Разработаны имитационные компьютерные модели и системное моделирование интеллектуального инерциального модуля в режиме магнитометра совместно со схемой обработки выходной информации. Третий этап Изготовление и испытания экспериментальных образцов инерциального модуля с функциями акселерометра, гироскопа и магнитометра (01.01.19 - 31.12.19 г.). 1. Разработана эскизная конструкторская документация на экспериментальные образцы интеллектуальных инерциальных модулей, состоящих из датчиков с функциями акселерометра, гироскопа и магнитометра 2. Разработана методика проектирования инерциального модуля на основе микроэлектромеханических датчиков с функциями гироскопа, акселерометра и магнитометра 3. Разработана топология интеллектуального инерциального модуля с функциями микрогироскопа, микроакселерометра, магнитометра 4. Изготовлены экспериментальные образцы интеллектуальных инерциальных модулей, состоящих из датчиков с функциями акселерометра, гироскопа и магнитометра 5. Проведены исследовательские испытания экспериментальных образцов интеллектуальных инерциальных модулей по разработанным программам и методикам 6. Проведено обобщение и оценка полученных в ходе ПНИЭР результатов, в том числе проведена оценка полноты решения задач и достижения поставленных целей ПНИЭР 7. Разработаны имитационные компьютерные модели и проведено системное моделирование интеллектуального инерциального модуля в режиме гироскопа совместно со схемой обработки выходной информации 8. Разработаны имитационные компьютерные модели и проведено системное моделирование интеллектуального инерциального модуля в режиме акселерометра совместно со схемой обработки выходной информации 9. Разработаны программы и методики исследовательских испытаний экспериментального образца интеллектуального инерциального модуля в режиме микрогироскопа 10. Разработаны программы и методики исследовательских испытаний экспериментального образца интеллектуального инерциального модуля в режиме микроакселерометра 11. Разработаны программы и методики исследовательских испытаний экспериментального образца интеллектуального инерциального модуля в режиме магнитометра 12. Разработан алгоритм самокалибровки интеллектуального инерциального модуля с функциями акселерометра, гироскопа и магнитометра 13. Разработана программная реализация полученного алгоритма самокалибровки 14. Проведена технико-экономическая оценка рыночного потенциала полученных результатов ПНИЭР 15. Разработан проект технического задания на проведение ОКР по теме: «Микроэлектромеханический мультисенсорный модуль для систем ориентации, навигации и стабилизации транспортных средств» 16. Разработан лабораторный технологический регламент изготовления экспериментальных образцов инерциального модуля с функциями гироскопа, акселерометра и магнитометра.
|
|
|
|
|
