慣導(dǎo)及測試產(chǎn)品技術(shù)解決方案.doc

1、慣性導(dǎo)航及測試系統(tǒng)的技術(shù)解決方案公司在原有慣性導(dǎo)航測試設(shè)備研究設(shè)計能力的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步拉近自身產(chǎn)品與用戶需求的距離，形成了集光纖捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)與慣性導(dǎo)航測試系統(tǒng)、運(yùn)動仿真系統(tǒng)以及天線測試系統(tǒng)全套的解決方案。1 系統(tǒng)組成1.1 光纖捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)與慣性導(dǎo)航測試系統(tǒng)光纖捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)主要由慣性器件（包括三個陀螺、三個石英撓性加速度計）、二次電源、數(shù)據(jù)采集電路、導(dǎo)航計算機(jī)、數(shù)據(jù)處理軟件、 機(jī)械結(jié)構(gòu)等部分組成，可以實時輸出載體相對導(dǎo)航坐標(biāo)系的姿態(tài)、速度、位置、旋轉(zhuǎn)角速度等導(dǎo)航信息。光纖陀螺和石英撓性加速度計敏感載體相對慣性空間的角速度和線加速度，經(jīng)過數(shù)據(jù)采集以后，傳送給導(dǎo)航計算機(jī)系統(tǒng)，導(dǎo)航計算機(jī)

2、軟件利用慣性導(dǎo)航原理實時解算出載體相對地理坐標(biāo)系的導(dǎo)航信息。 為了克服慣性導(dǎo)航積分運(yùn)算造成誤差積累的缺陷，導(dǎo)航計算機(jī)同時可以接收GPSZ及計程儀位置、速度信息對慣性導(dǎo)航結(jié)果進(jìn)行實時 校正，以便得到較高導(dǎo)航精度。同時導(dǎo)航計算機(jī)通過RS422接口將導(dǎo) 航信息實時傳遞出去。二次電源將外部給定電源轉(zhuǎn)化為整個系統(tǒng)所需的各種電源。機(jī)械結(jié)構(gòu)部分包括慣性測量單元（IMUU安裝支架、系統(tǒng)安裝底板以及系統(tǒng)外罩，保證慣性器件的高可靠、正交安裝，提供整個系統(tǒng)的對外機(jī)械接口。慣性測試系統(tǒng)作為一套高可靠實時測試系統(tǒng)，主要由慣性測試設(shè)備、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成。慣性測試設(shè)備主要包括各類單軸、雙軸、三軸測試轉(zhuǎn)臺，溫

3、控設(shè)備，精密離心機(jī)、精密齒盤等，為慣性器件、慣性測量單元、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)測試試驗、標(biāo)定試驗、精度試驗、環(huán)境試驗所必須的角速度、線加速度、精確姿態(tài)基準(zhǔn)、模擬溫度環(huán)境等。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用串口通信技術(shù)、總線技術(shù)等實時通信技術(shù)研制的數(shù)據(jù)采集終端，主要由數(shù)據(jù)采集板卡、外圍電路以及通信軟件組成，可以實現(xiàn)慣性量的實時、高可靠采集與控制。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)根據(jù)測試需求，研究開發(fā)測試、測量、標(biāo)定方案，自動監(jiān)控與控制慣性測試設(shè)備的運(yùn)行，同時對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采集數(shù)據(jù)進(jìn)行在線或者離線處理，完成慣性器件測試、慣性系統(tǒng)分立標(biāo)定、慣性系統(tǒng)系統(tǒng)級標(biāo)定、慣性系統(tǒng)在線標(biāo)定、慣性系統(tǒng)精度測試、慣性器件與系統(tǒng)溫度補(bǔ)償?shù)裙ぷ鞯臄?shù)據(jù)處理，并對數(shù)

4、據(jù)處理結(jié)果進(jìn)行驗證，驗證合格后顯示、保存與打印數(shù)據(jù)處理結(jié)果。慣性測試系統(tǒng)可以提供慣性器件與系統(tǒng)的立項、研制、鑒定、定型、批生產(chǎn)全過程所需的整套測試方案。1.2 運(yùn)動仿真系統(tǒng)運(yùn)動仿真系統(tǒng)主要由主仿真計算機(jī)、運(yùn)動控制系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)等部分組成的半實物仿真系統(tǒng)，可以模擬航空、航天、航海、兵器運(yùn)載體以及其他民用運(yùn)載體運(yùn)動模擬與測試。主仿真計算機(jī)負(fù)責(zé)仿真半實物仿真的實時計算及實時性的準(zhǔn)確性、 穩(wěn)定性控制。運(yùn)動控制系統(tǒng)以一定的速度和精度來達(dá)到系統(tǒng)的最高要求。 執(zhí)行系統(tǒng)根據(jù)控制系統(tǒng)的控制信號進(jìn)行驅(qū)動放大，并形成所需要的運(yùn)動形式。運(yùn)動仿真系統(tǒng)主要用于武器平臺或運(yùn)動載體的運(yùn)動狀態(tài)模擬,是各類武器平臺進(jìn)行半實物仿真

5、試驗等地面綜合性試驗系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備和重要組成部分, 也是測試、評價和標(biāo)定各類運(yùn)動載體、武器系統(tǒng)性能的經(jīng)濟(jì)、高效的技術(shù)手段。1.3 天線測試系統(tǒng)天線測試系統(tǒng)主要由測控計算機(jī)及其外圍電路、運(yùn)動機(jī)構(gòu)、驅(qū)動系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)等部分組成。測控計算機(jī)及其外圍電路用來對實時信號的仿真與控制，運(yùn)動機(jī)構(gòu)為天線測量提供足夠的運(yùn)動空間與安裝空間，驅(qū)動系統(tǒng)用來驅(qū)動放大控制信號，執(zhí)行系統(tǒng)實時測量并執(zhí)行控制所需要的運(yùn)動形式。這個天線測試系統(tǒng)精度高，相應(yīng)快，可靠性高，可以滿足天線研制單位天線以及天線外罩測試對高精度姿態(tài)、位置坐標(biāo)的需求。2 研究設(shè)計能力公司經(jīng)過幾十年的技術(shù)儲備，在傳統(tǒng)慣性測試設(shè)備與系統(tǒng)研究設(shè)計能力的基礎(chǔ)上，形成

6、了硬件、軟件、結(jié)構(gòu)、技術(shù)情報等專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊。硬件方面，具備測試方案所需的全套硬件研發(fā)能力，可以完成測試方案中與測試設(shè)備相關(guān)的硬件電路設(shè)計與分析，硬件可靠性分析以及其他電氣系統(tǒng)設(shè)計搭建任務(wù)。軟件方面，具備測試方案所需的上位機(jī)測控軟件與下位機(jī)軟件的開發(fā)設(shè)計能力，可以完成測試方案中測試設(shè)備和測控系統(tǒng)中的軟件開 發(fā)，同時還可以為用戶量身定制基于相關(guān)國軍標(biāo)、國標(biāo)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、 行業(yè)規(guī)范、國際標(biāo)準(zhǔn)的測試數(shù)據(jù)處理程序，簡化用戶測試流程，提高 測試的準(zhǔn)確性與測試效率。結(jié)構(gòu)方面，具備測試方案所需的復(fù)雜機(jī)構(gòu)設(shè)計能力、 環(huán)境適應(yīng)性 設(shè)計能力以及力學(xué)仿真計算能力。技術(shù)情報方面，具備專業(yè)技術(shù)情報團(tuán)隊與技術(shù)情報分析能力，保

7、障了測試方案的先進(jìn)性與適用性需求。3已經(jīng)承擔(dān)的相關(guān)項目介紹3.1 光纖捷聯(lián)航姿系統(tǒng)光纖捷聯(lián)航姿系統(tǒng)主要由3軸高精度光纖陀螺、3個石英加速度 計、導(dǎo)航計算機(jī)和二次電源組成，可實時輸出載體的航向、姿態(tài)和速 度等信息，具有自主、全天候、精度高、準(zhǔn)備時間短、體積小、可靠 性和可維修性好以及環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。其主要技術(shù)特點(diǎn)如下：(1)自主、連續(xù)、高精度的航姿信息輸出；(2)具有自尋北功能；(3)準(zhǔn)備時間小于15min ;(4)無運(yùn)動部件，可靠性高、可維修性好；(5)可與多普勒計程儀/GPS/北斗實現(xiàn)組合導(dǎo) 航，保證長航時高 精度的航姿輸出；(5)體積小、重量輕、功耗低；(6)良好的環(huán)境適應(yīng)能力，滿足海

8、上鹽霧、霉菌等環(huán)境。光纖捷聯(lián)航姿系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)系統(tǒng)精度Accuracy航問Heading0.15 0 sec 邛(RMS)橫搖/縱搖Roll/Pitch0.050 (RMS)力訕分(Heading Resolution)0.01 0作業(yè)準(zhǔn)備時間(Preparation Time)< 15min測量范圍航 1可(Heading)0° 360°Measurem ent Range橫搖/縱搖(Roll/Pitch)-45° +45°角速度(Angular Rate)>±100° /s線加速度(Acceleration)-10g +

9、10g數(shù)據(jù)更新率(Data Output Rate)100Hz平均故障間隔時間（MTBF）>3000h物理參數(shù)Physical尺寸(Dimension)214X 204 X 202mm重量(Weight)<10kgParameteElectrical接 口方式(Interface)RS422 / RS232電源(Power Supply)18 36V DC功耗(Consumption)<30W使用環(huán)境 OperationRequirem ent貯存溫度(Storage Temperature )-40 C +60C工作溫度(Operating Temperature)-10

10、C +50C振動(Vibration)0.04g2/Hz, 202000Hz顛震(Bumping)10g, 20mM 30r/min平 F2方y(tǒng)中 /Half Qini i°nid濕度(Humidity)I i. Ia a a aaii Dinusoiu95淞 5% (30-60C)防護(hù)等級(Protection Class)IP62光纖捷聯(lián)航姿系統(tǒng)目前主要應(yīng)用于各類艦船、穩(wěn)定平臺等需要航姿信息的載體。3.2 慣導(dǎo)測試轉(zhuǎn)臺慣導(dǎo)測試工傳臺指標(biāo)軸數(shù)單軸雙軸二*由結(jié)構(gòu)形式立式/臥式U/T或者O/OUOO/UOT/OOO負(fù)裁安裝形式臺卸式臺卸式臺面式/框架式臺面尺寸（mrm小 450/ 小

11、320小 450/ 小 320根據(jù)實際負(fù)裁尺 寸設(shè)計臺聞平聞度（mm0.010.010.01 （臺面式）軸系回轉(zhuǎn)精度（）±2±2±2位置精度（）±3±3±3測角分辨率（）0.360.360.36角速率范圍（°/s ）0.00110000.00110000.0011000（各軸/、同）角速率精度、平穩(wěn) 度2X 10-3 （1° 平均）2X 10-4 （10° 平均）2X 10-5 （ 360° 平均）3X 10-3 （1° 平均）3X 10-4 （10° 平均）3X 10-5

12、（360° 平均）3X10-3 （1° 平均）3X10-4 （10° 平均）3X 10-5 （360° 平均）外部接口RS232/RS422RS232/RS422RS232/RS422最大角加速度（/s2）300300300 （各軸/、同）轉(zhuǎn)臺無論單軸、雙軸還是三軸都可以配套溫控箱或者真空箱等形 成試驗系統(tǒng)。溫控箱指標(biāo)如下：溫控箱指標(biāo)廳P內(nèi)容指標(biāo)1工作腔尺寸（mmW50（X H700X D7002溫度控制范圍（C）-55853溫度控制精度（C）±0.54溫度變化梯度（C /min ）±35制冷方式壓縮機(jī)或液氮以上慣導(dǎo)測試臺主要技術(shù)指標(biāo)

13、為一般的測試臺指標(biāo)，便于對慣導(dǎo)測試臺的認(rèn)識，多年來公司的慣導(dǎo)測試臺在民用和軍用領(lǐng)域應(yīng)用廣 泛，在航空、航天、航海、勘探等行業(yè)應(yīng)用最多。如TD-320單軸速率位置轉(zhuǎn)臺、2TS-450雙軸速率位置轉(zhuǎn)臺、三軸速率位置轉(zhuǎn)臺、單軸 帶溫控箱速率位置轉(zhuǎn)臺、帶溫箱的高精度雙軸轉(zhuǎn)臺、帶溫箱雙軸標(biāo)定 轉(zhuǎn)臺、帶真空箱單軸多功能轉(zhuǎn)臺、無磁轉(zhuǎn)臺等。目前，我們的高精度 測試設(shè)備的測角精度已經(jīng)達(dá)到士 0.5角秒，高轉(zhuǎn)速的試驗轉(zhuǎn)臺的最高 轉(zhuǎn)速可達(dá)14000 /s。3.3仿真伺服臺仿真伺服臺指標(biāo)三軸飛行仿真轉(zhuǎn) 臺二*由伺服轉(zhuǎn)臺雙軸伺服跟蹤轉(zhuǎn) 臺結(jié)構(gòu)形式立式臥式立式負(fù)裁安裝形式r框架式/臺面式框架式側(cè)掛式功能應(yīng)用仿真實驗、飛行

14、軌 跡、區(qū)域掃描等陀螺伺服測試?yán)眉t外、可見 光、激光等信號跟 蹤目標(biāo)軸系回轉(zhuǎn)精度（）±2±0.6±3軸線垂直度（）±2±1±5位置精度（）±3.6±1±10測角分辨率（）0.360.360.5角速率范圍（°/s ）0.00110000.00110000.0011000（各軸/、同）角速率精度、平穩(wěn) 度1 x 10-3 （1。平均）3X 10-4 （10° 平均）5X 10-5 （ 360° 平均）2X 10-4 （1° 平均）1X 10-5 （10° 平

15、均）1 X 10-6 （360° 平均）5X10-3 （1° 平均）5X10-4 （10° 平均）5X 10-5 （360° 平均）外部接口RS232/RS422RS232/RS42刖A/DRS232/RS422網(wǎng)口最大加速度（°/s2）30050120頻響（Hz）101210以上仿真轉(zhuǎn)臺的主要技術(shù)指標(biāo)為一般仿真臺指標(biāo)， 主要應(yīng)用于航 空、航天、艦船及高校應(yīng)用研究，我們已研制較多仿真轉(zhuǎn)臺，如：三 軸多功能轉(zhuǎn)臺、三軸仿真轉(zhuǎn)臺、三軸飛行仿真轉(zhuǎn)臺多型號。根據(jù)用戶20000 /s2的高動態(tài)試驗設(shè)俯仰和橫滾姿態(tài)運(yùn)動。天線 多功能的三軸測試設(shè)備，具的需要，我們已經(jīng)提供了最大角加速度備。3.4天線測試臺天線測試臺用于提供用戶系統(tǒng)方位、 測試搖擺臺是一臺計算機(jī)控制的高精度、 具有位置、速率、搖擺等功能。天線測試搖擺臺有的用于代替車輛, 模擬天線在車上的安裝情況下，車輛在路面上行駛時，車輛在縱向、 橫向顛簸以及車輛急速轉(zhuǎn)向的工況下，測試天線是否能夠始終保持一 個固定的指向，也用于測試天線指向精度和回轉(zhuǎn)角度精度等。我們在天線測試臺領(lǐng)域有較多的研制經(jīng)驗和產(chǎn)品，如天線測試搖擺臺、三軸天線測試臺、測試轉(zhuǎn)臺等。天線測試臺指標(biāo)天線測試搖擺臺天線測試轉(zhuǎn)臺測試轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)形式立式立