История классная, особенно на фоне копания картошки :)! Можно перечитывать для поднятия настроения как «Женитьбу Фигаро». Спасибо, что нашлось время выложить это сюда. Это важно и нужно людям.
Какова полоса пропускания сигнала угловой скорости и общая задержка распространения? Это позволит оценить, насколько он подходит для использования в системах стабилизации с обратной связью.
Ну если вас это интересует, то заметили, что проводилось моделирование с воздействием вибрации вплоть до 1000 Гц и никаких проблем не выявлено. Вся навигация может просчитываться с частотой до 2500 Гц, «сырые» сигналы от датчиков проходят через RC-цепи c частотой среза 350 Гц. Для определения работоспособности системы стабилизации нужно ставить на аттестованный поворотный электромеханический стол и замерять уже фазовые задержки на режимах работы конкретной системы стабилизации с соответствующими угловыми скоростями и амплитудами.
В статье не увидел, была ли выполнена калибровка датчиков, если да, то какие методы применялись? Где брали оборудование, делали сами? Была ли калибровка температурной зависимости? Для некоторых систем стоимость опциональной калибровки может составлять половину стоимости самого «железа»…
Калибровка была обязательно и температурная обязательно. Очень объемная публикация, поэтому не все описано, и в комментариях тоже много не расскажешь. Могу только сказать, что никакого специального оборудования не было применено. Использовались горизонтированная плоскость, строительный уровень, ну и был специально изготовлен куб на 3D-принтере с ребром 300 мм. Плюс морозильная камера и руки. Также очень большую роль тут сыграли наши наработки по части вторичной обработки телеметрии — использование метода наименьших квадратов, скользящих фильтров и прочих математических аппаратов.
Почему по несколько (два?) ДУС и акселерометров на ось? Снижаете шумы или есть какой-то другой смысл?
Несколько датчиков в оси — увеличивается точность, особенно при воздействии вибрации на ДУСы за счет их встречного расположения, при изменении температуры есть компенсация за счет разнонаправленного сдвига нуля. Также мы дорабатываем ПМО в части использования этого момента для резервирования датчиков.
Маятник Шулера или Фуко не дает знаний о собственных поворотах, а всего лишь показывает направление вращения Земли и геодезическую вертикаль. Для определения местной вертикали есть акселерометры, а хороший гироскоп может почувствовать вращение Земли (скорость примерно 15 градусов в час). Но даже если гироскоп не таков, то в любом БИНСе математика учитывает вращение Земли в каждой оси в соответствии с текущими координатами. Частота Шулера сидит в виде ошибки при долговременной (несколько часов) инерциальной навигации. Например, этот период можно хорошо увидеть в данных гироскопов самолета пролетевшего из Москвы в Петропавловск-Камчатский.
Про кварц не очень понимаю. Но есть лазерные и волоконно-оптические гироскопы, но даже их точность зависит от времени, только в гораздо в меньшей степени (на порядки), чем у MEMS.
Проблема наверное не только в погрешности угла, но и в акселерометрах? Сможет ли беспилотный аппарат вернутся в точку старта с неработающим gps с инерциальной системой на Мемс? От этой задачи и погрешности
Акселерометры в гораздо меньшей степени. Вернуться сможет, но с соответствующей точностью, которая зависит от времени работы без поддержки от приемника GPS/ГЛОНАСС.
Ну вот да. Что Вы считаете неправильным? Я вроде привожу таблицу с летных испытаний, там указана накопленная «неправильность» за время полета по всем трем координатам в метрах. Координаты от приемника GPS тоже «неправильные», но уже с гораздо меньшими цифрами.
Как модуль отработает поворот перпендикулярно вертикальной оси со скоростью 0.1 градуса в секунду? bno055, например, при таких условиях в режиме полного фьюжена считает, что у него просто гироскоп врёт и не меняет курсовой угол
По поводу такого поворота я не пробовал, но скорее всего оценка будет верной у нашего прибора. По цене c bnо055 мы не можем конкурировать, но наш прибор рассчитан для использования в динамичных объектах. Для описываемых Вами моделей движения он подойдет, но это как из «пушки по воробьям», по цене в том числе. Самое близкое что у нас сейчас на выходе — это модуль для наземного транспорта, но в тех же габаритах и идентичен по взаимодействию. Цену не скажу, но можете узнать у нашего маркетинга.
Но как всегда: цена, потребление, интерфейсы наружу, механический крепёж?
По присоединительным размерам, интерфейсу и схеме подключения — соответствует оригинальному ADIS16480. По протоколу взаимодействия тоже, но не полностью. Т.е. есть шанс, что если Вы уже используете где-то ADIS16480 мы его может заменить без доработок Вашего прибора.
Если прибор будет неподвижен, то все ОК. Бесконечно долго мы сможем держать точность менее 0,5 (и даже лучше) градуса по всем углам. Для этого и нужно комплексирование и субоптимальная фильтрация.
Как-то я может не понял, я в своих разработках использую LSM6DSO(X) — так вот там написано, что для гироскопа Angular rate zero-rate level +-1 dps, а с учетом 16-битности — это менее 0.005 градусов в секунду… И цена у нее — 150 рублей…
Кроме того, было бы интересно упомянуть абсолютные гироскопы, точность которых не зависит от времени работы…
.
005 — это речь о чувствительности, но не о нуле. А вот Angular rate zero-rate level для этой микросхемы ±1 гр/с (как Вы и указали), и это с калибровкой и на диапазоне ±125 гр/с, также тут надо учитывать температурную зависимость как нуля, так и чувствительности. Если посмотрите свой реальный прибор, то увидите там много интересного в плане этого нуля.
А что такое абсолютные гироскопы?
Ну если вас это интересует, то заметили, что проводилось моделирование с воздействием вибрации вплоть до 1000 Гц и никаких проблем не выявлено. Вся навигация может просчитываться с частотой до 2500 Гц, «сырые» сигналы от датчиков проходят через RC-цепи c частотой среза 350 Гц. Для определения работоспособности системы стабилизации нужно ставить на аттестованный поворотный электромеханический стол и замерять уже фазовые задержки на режимах работы конкретной системы стабилизации с соответствующими угловыми скоростями и амплитудами.
Калибровка была обязательно и температурная обязательно. Очень объемная публикация, поэтому не все описано, и в комментариях тоже много не расскажешь. Могу только сказать, что никакого специального оборудования не было применено. Использовались горизонтированная плоскость, строительный уровень, ну и был специально изготовлен куб на 3D-принтере с ребром 300 мм. Плюс морозильная камера и руки. Также очень большую роль тут сыграли наши наработки по части вторичной обработки телеметрии — использование метода наименьших квадратов, скользящих фильтров и прочих математических аппаратов.
Несколько датчиков в оси — увеличивается точность, особенно при воздействии вибрации на ДУСы за счет их встречного расположения, при изменении температуры есть компенсация за счет разнонаправленного сдвига нуля. Также мы дорабатываем ПМО в части использования этого момента для резервирования датчиков.
Акселерометры в гораздо меньшей степени. Вернуться сможет, но с соответствующей точностью, которая зависит от времени работы без поддержки от приемника GPS/ГЛОНАСС.
По поводу такого поворота я не пробовал, но скорее всего оценка будет верной у нашего прибора. По цене c bnо055 мы не можем конкурировать, но наш прибор рассчитан для использования в динамичных объектах. Для описываемых Вами моделей движения он подойдет, но это как из «пушки по воробьям», по цене в том числе. Самое близкое что у нас сейчас на выходе — это модуль для наземного транспорта, но в тех же габаритах и идентичен по взаимодействию. Цену не скажу, но можете узнать у нашего маркетинга.
По присоединительным размерам, интерфейсу и схеме подключения — соответствует оригинальному ADIS16480. По протоколу взаимодействия тоже, но не полностью. Т.е. есть шанс, что если Вы уже используете где-то ADIS16480 мы его может заменить без доработок Вашего прибора.
005 — это речь о чувствительности, но не о нуле. А вот Angular rate zero-rate level для этой микросхемы ±1 гр/с (как Вы и указали), и это с калибровкой и на диапазоне ±125 гр/с, также тут надо учитывать температурную зависимость как нуля, так и чувствительности. Если посмотрите свой реальный прибор, то увидите там много интересного в плане этого нуля.
А что такое абсолютные гироскопы?