İnersiyon testiFaiz tablolarıAerospace, yüksek kaliteli ekipman üretimi ve hassas metroloji için temel test ekipmanlarıdır, jiroskoplar, hızlandırıcılar için hassas ve kontrol edilebilir açısal hareket referansları sağlar,İnersyal navigasyon sistemleri. Tek-eksenli ve çift-eksenli arasında seçimFaiz tablosuBu, spesifikasyonların basit bir yükseltmesi değil, testin fiziksel doğasına, teknik göstergelere ve toplam yaşam döngüsü maliyetine dayanan sistematik bir mühendislik kararıdır.Bu makalede üç boyutlu iki bilimsel karşılaştırmalı bir analiz sunulacak.: teknik ilkeler, uygulama senaryoları ve ekonomi.
|
Karşılaştırma Boyutları |
Tek eksenli inersyal testFaiz tablosu |
Çift eksenli inersiyel testFaiz tablosu |
|
Serbest hareket dereceleri |
Tek bir dönme özgürlük derecesi.Azimüt ekseni). |
İki dönme özgürlük derecesine sahiptir.Azimüt) ekseni ve birbirine ortogonal olan dikey (çığır) ekseni, iki boyutlu alanda bir aracın duruş değişikliklerini simüle edebilir. |
|
Temel İşlevler |
Kesinlikle Tek eksenli açısal konum, açısal hız ve açısal ivmereferanslar- Öncelikle tTek eksenli bir dönüş girişine cihazların tepkisi. |
Bu tutum açısal konum, açısal hız ve bileşik hareket referans sağlareİki boyutlu bir alandaSim olabilir.Toplu hareketler yapın, tıpkı tıpkı tıpkı tıpkı tıpkı. |
|
Mekanik yapı |
Yapı nispeten basittir, genellikle "T" şeklindeki bir masadan veya dikey bir şaft sisteminden oluşur, sadece bir dizi şaft, bir tahrik motoru ve yüksek hassasiyetli bir açı sensörü içerir. |
Yapı karmaşıktır ve ana akımU şeklinde bir çerçeve(dış U,İki şaft sistemi seri olarak birbirine bağlıdır, bu da çerçeveler arasındaki birleştirme ve yük inersi eşleştirme sorunlarını ortaya çıkarır.. |
|
Temel teknik noktalar |
Yüksek hassaslıklı şaft işleme, tek eksenli servo kontrol doğruluğu,oranı istikrar ve düşük sürtünme tork. |
Çift eksenli bağlantı kontrolünün hassasiyeti,Eksenlerarası dikeylik,Dinamik/statik çerçeve sertliği,Çift kanallı servo koplama, a& daha karmaşık hata modelleme ve telafi. |
|
Tipik doğruluk aralığı |
Köşe konum kontrolünün doğruluğuyay saniyesinin seviyesi(örneğin, ±2 ark saniyesi)Döviz oranı istikrarı10−5. |
Üst tek eksenle karşılaştırıldığındaFaiz tabloları, ikili bir eksenin her bağımsız eksenin doğruluğuFaiz tablosu karşılaştırılabilir veya biraz daha düşüktür. Ama chTüm başarılar elde etmekte yatar.Kompozit doğrulukveiki eksenli senkronizasyon sırasında tutarlı dinamik yanıt. |
Tek eksenli ve çift eksenli arasındaki temel farkoranıTablolar, teknik karmaşıklıklarını ve test yetenek sınırlarını doğrudan belirleyen sağlayabilecekleri özgürlük derecelerinde (DOF) yatar.
Önemli Farklar:
Test boyutları: Bekar-eksenoranıTabloları çalıştırmakTek boyutlu doğrusal testler, örneğin ölçek faktörünü kalibre etmek, sıfır yanılsama ve bir gyroskopun bir yönde eşiği. İki eksenlioranıTablolar Yapabilir.İki boyutlu bağlantılı testler,İnersyal cihazlar iki yönde aynı anda hareket ederken çapraz bağlantı hatası ve kurulum hatası açısı gibi daha karmaşık performans parametrelerinin değerlendirilmesini sağlar.
Dinamik performans: Yüksek seviye tek eksenli olsa daFaiz tablolarıTek yönde son derece yüksek statik doğruluk ve hız istikrarını elde edebilir, çift eksenliFaiz tablolarıdaha gerçekçi bir simülasyon yapabilirsiniz iki eksenli interpolasyon hareketi yoluyla dinamik pozisyon yörüngeleri- Evet.Bu durum, inersiyel navigasyon sistemlerinin (INS) dinamik hizalama ve algoritma doğrulama için çok önemlidir.
Sistem karmaşıklığı artıyor.Dramatik olarak.: iki eksenliFaiz tablosuSadece iki tek eksenin üst üste konması değil.oranıİç ve dış çerçeveleri, inersi koplama ve yapısal deformasyon müdahalelerine maruz kalır.ve kontrol algoritması çift eksenli servo döngüsünün dinamik koparılma problemini çözmek zorundaTasarım, üretim ve kalibrasyonun teknik zorluğu katlanarak artıyor..
Hangisinin seçilmesi?oranıKullanılacak tablo öncelikle test edilen nesnenin test gereksinimlerinin doğasına bağlıdır.
Tek eksenli araçlar için tipik uygulama senaryolarıoranıTablolar:
İnersiyon cihazı parametrelerinin kalibrasyonu: Temel performans testleriniGiroskoplarveHızlandırıcılar, örneğin hassaslık oran modunda ölçekleme faktörlerinin doğrusal olmadığını ölçmek veya konum modunda Dünya'nın dönüş bileşenini kullanarak sıfır yanılımlarını ölçmek.
Tek özgürlük derecesi dinamik testi: Kullanılmış birsaçısal titreşim tablosu, belirli bir frekansta sinüzoidal açısal titreşimDinamik frekans tepkisi özelliklerini test etmek için inersiyel cihazın üzerine uygulanır..
Özel fonksiyonel modül testi: radar anteninin tek eksenli tarama performansını test etmek, optik bileşenlerin tek eksenli işaretleme doğruluğunu test etmek, vb.
Yüksek hassasiyetli metrolojik referans:Bir açı referansı olarakBu aradaMetroloji alanında, diğer cihazlar için standart açısal kayma veya açısal hız sinyalleri sağlar..
Çift eksenli r'nin tipik uygulama senaryolarıYemek yemişTablolar:
İnersyal Navigasyon Sistemi (INS) ve Durum ve Yön Referans Sistemi (AHRS) testi: Bu ikili eksenin temel uygulamasıdıroranıMasanın üzerinde.İzleUçakların, füzelerin, gemilerin vb. iki boyutlu pozisyon değişiklikleri., tutumTüm navigasyon sisteminin hesaplama doğruluğu, dinamik izleme kabiliyeti ve hizalama algoritması test edilir ve doğrulanır..
Elektroptik izleme ve hedefleme sistemi testi: İki boyutlu hareket gerektiren ekipmanları test etmek için kullanılır. Elektroptik kapsüller, lazer iletişim terminalleri ve gemideki yararlı yükler. bir duAl-eksisoranıTablo, sistemin izleme doğruluğunu, istikrarını ve görüş hattı kalibrasyon yeteneklerini değerlendirerek, görüş alanı içindeki bir hedefin göreceli hareketini taklit edebilir.
Hardware-in-the-loop (HIL) simülasyonu: Füzeler ve dronlar gibi yönlendirilmiş silahların geliştirilmesinde, çift eksenli biroranıMasa, arama başı gibi gerçek bileşenleri taşıyan bir hareket simülatörü olarak hizmet eder. Yönlendirme yasalarını ve engelleme karşıtı algoritmaları doğrulamak için simülasyon bilgisayarıyla kapalı bir döngü oluşturur..
Çevreye uyumluluk testleri: Birleştirilmişilesıcaklık odaları, titreşim masaları, vb., bileşik testler oluşturmak içinSıcaklık değişikliği ve pozisyon hareketinin koplama koşulları altında inersiyel cihazların veya sistemlerin performansını test etmek için "iki eksenli sıcaklık kontrolü ile çevirme masaları" gibi sistemler.
Maliyet karşılaştırması, ekipman tekliflerinin çok ötesine geçer; kapsamlı olarak CAPEX (sermaye harcamaları) ve OPEX (işletme harcamaları) dikkate alınmalıdır.
|
Maliyet Yapısı |
Tek eksenli inersyal testoranıTablo |
Çift eksenli inersiyel testoranıTablo |
|
Satın alma maliyeti |
Daha düşük maliyet. Bunun nedeni mekanik yapının, tahrik bileşenlerinin ve kontrol sisteminin nispeten basit olmasıdır.ikili- eksen rYemek yemiş Masa genellikle tek eksenli bir masadan 2 ila 3 kat daha pahalıdır.oranı Masa, hatta daha fazlası. |
Yükselen maliyetin nedeni: |
|
Kurulum ve Altyapı |
Gereksinimler nispeten düşüktür. Temel titreşim ve kurulum platformu için gereksinimler nispeten gevşektir ve ayak izi küçüktür. |
Gereksinimler çok katıdır.Yüksek sertlik ve yüksek titreşim yalıtımlı temele ihtiyaç vardırBirden fazla çerçevenin hareketinden kaynaklanan mikro titreşimleri bastırmak için ve ayak izi genellikle daha büyüktür. |
|
Kontrol Sistemleri ve Entegrasyon |
Kontrol sistemi basittir, genellikle özel tek eksenli bir denetleyici ve sistem entegrasyonu kolaydır. |
Bunun içinGenel amaçlı veya gelişmiş özel kontrol sistemleri, çok eksenli koordinasyon, ve yazılım algoritmaları karmaşıktırDaha yüksek düzeyde test sistemleri ile entegrasyon (Ethernet veya yansıtıcı bellek ağları üzerinden gerçek zamanlı veri alışverişi gibi) daha da zorlaşır ve entegrasyon maliyetlerini önemli ölçüde artırır.. |
|
Bakım ve Kalibrasyon |
Bakım basittir ve kalibrasyon esas olarak tek eksenli bir sistemin konumlandırma doğruluğu ve hız istikrarına yöneliktir. |
Bakım nispeten karmaşıktır, düzenli kontrol ve kalibrasyon gerektirirÇapa ortogonalitesi,Çapraz sıfır pozisyonu, veDinamik bağlantı hatası. |
|
Kullanım ve Enerji Tüketimi |
Düşük güç tüketimine ve kısa operatör eğitim döngüsüne sahiptir. |
Çok fazla güç tüketir (çoklu tahrik), operatörlerden yüksek teorik bilgi ve deneyim gerektirir ve yüksek eğitim maliyetlerine sahiptir. |
İnersiyon testiFaiz tablolarıAerospace, yüksek kaliteli ekipman üretimi ve hassas metroloji için temel test ekipmanlarıdır, jiroskoplar, hızlandırıcılar için hassas ve kontrol edilebilir açısal hareket referansları sağlar,İnersyal navigasyon sistemleri. Tek-eksenli ve çift-eksenli arasında seçimFaiz tablosuBu, spesifikasyonların basit bir yükseltmesi değil, testin fiziksel doğasına, teknik göstergelere ve toplam yaşam döngüsü maliyetine dayanan sistematik bir mühendislik kararıdır.Bu makalede üç boyutlu iki bilimsel karşılaştırmalı bir analiz sunulacak.: teknik ilkeler, uygulama senaryoları ve ekonomi.
|
Karşılaştırma Boyutları |
Tek eksenli inersyal testFaiz tablosu |
Çift eksenli inersiyel testFaiz tablosu |
|
Serbest hareket dereceleri |
Tek bir dönme özgürlük derecesi.Azimüt ekseni). |
İki dönme özgürlük derecesine sahiptir.Azimüt) ekseni ve birbirine ortogonal olan dikey (çığır) ekseni, iki boyutlu alanda bir aracın duruş değişikliklerini simüle edebilir. |
|
Temel İşlevler |
Kesinlikle Tek eksenli açısal konum, açısal hız ve açısal ivmereferanslar- Öncelikle tTek eksenli bir dönüş girişine cihazların tepkisi. |
Bu tutum açısal konum, açısal hız ve bileşik hareket referans sağlareİki boyutlu bir alandaSim olabilir.Toplu hareketler yapın, tıpkı tıpkı tıpkı tıpkı tıpkı. |
|
Mekanik yapı |
Yapı nispeten basittir, genellikle "T" şeklindeki bir masadan veya dikey bir şaft sisteminden oluşur, sadece bir dizi şaft, bir tahrik motoru ve yüksek hassasiyetli bir açı sensörü içerir. |
Yapı karmaşıktır ve ana akımU şeklinde bir çerçeve(dış U,İki şaft sistemi seri olarak birbirine bağlıdır, bu da çerçeveler arasındaki birleştirme ve yük inersi eşleştirme sorunlarını ortaya çıkarır.. |
|
Temel teknik noktalar |
Yüksek hassaslıklı şaft işleme, tek eksenli servo kontrol doğruluğu,oranı istikrar ve düşük sürtünme tork. |
Çift eksenli bağlantı kontrolünün hassasiyeti,Eksenlerarası dikeylik,Dinamik/statik çerçeve sertliği,Çift kanallı servo koplama, a& daha karmaşık hata modelleme ve telafi. |
|
Tipik doğruluk aralığı |
Köşe konum kontrolünün doğruluğuyay saniyesinin seviyesi(örneğin, ±2 ark saniyesi)Döviz oranı istikrarı10−5. |
Üst tek eksenle karşılaştırıldığındaFaiz tabloları, ikili bir eksenin her bağımsız eksenin doğruluğuFaiz tablosu karşılaştırılabilir veya biraz daha düşüktür. Ama chTüm başarılar elde etmekte yatar.Kompozit doğrulukveiki eksenli senkronizasyon sırasında tutarlı dinamik yanıt. |
Tek eksenli ve çift eksenli arasındaki temel farkoranıTablolar, teknik karmaşıklıklarını ve test yetenek sınırlarını doğrudan belirleyen sağlayabilecekleri özgürlük derecelerinde (DOF) yatar.
Önemli Farklar:
Test boyutları: Bekar-eksenoranıTabloları çalıştırmakTek boyutlu doğrusal testler, örneğin ölçek faktörünü kalibre etmek, sıfır yanılsama ve bir gyroskopun bir yönde eşiği. İki eksenlioranıTablolar Yapabilir.İki boyutlu bağlantılı testler,İnersyal cihazlar iki yönde aynı anda hareket ederken çapraz bağlantı hatası ve kurulum hatası açısı gibi daha karmaşık performans parametrelerinin değerlendirilmesini sağlar.
Dinamik performans: Yüksek seviye tek eksenli olsa daFaiz tablolarıTek yönde son derece yüksek statik doğruluk ve hız istikrarını elde edebilir, çift eksenliFaiz tablolarıdaha gerçekçi bir simülasyon yapabilirsiniz iki eksenli interpolasyon hareketi yoluyla dinamik pozisyon yörüngeleri- Evet.Bu durum, inersiyel navigasyon sistemlerinin (INS) dinamik hizalama ve algoritma doğrulama için çok önemlidir.
Sistem karmaşıklığı artıyor.Dramatik olarak.: iki eksenliFaiz tablosuSadece iki tek eksenin üst üste konması değil.oranıİç ve dış çerçeveleri, inersi koplama ve yapısal deformasyon müdahalelerine maruz kalır.ve kontrol algoritması çift eksenli servo döngüsünün dinamik koparılma problemini çözmek zorundaTasarım, üretim ve kalibrasyonun teknik zorluğu katlanarak artıyor..
Hangisinin seçilmesi?oranıKullanılacak tablo öncelikle test edilen nesnenin test gereksinimlerinin doğasına bağlıdır.
Tek eksenli araçlar için tipik uygulama senaryolarıoranıTablolar:
İnersiyon cihazı parametrelerinin kalibrasyonu: Temel performans testleriniGiroskoplarveHızlandırıcılar, örneğin hassaslık oran modunda ölçekleme faktörlerinin doğrusal olmadığını ölçmek veya konum modunda Dünya'nın dönüş bileşenini kullanarak sıfır yanılımlarını ölçmek.
Tek özgürlük derecesi dinamik testi: Kullanılmış birsaçısal titreşim tablosu, belirli bir frekansta sinüzoidal açısal titreşimDinamik frekans tepkisi özelliklerini test etmek için inersiyel cihazın üzerine uygulanır..
Özel fonksiyonel modül testi: radar anteninin tek eksenli tarama performansını test etmek, optik bileşenlerin tek eksenli işaretleme doğruluğunu test etmek, vb.
Yüksek hassasiyetli metrolojik referans:Bir açı referansı olarakBu aradaMetroloji alanında, diğer cihazlar için standart açısal kayma veya açısal hız sinyalleri sağlar..
Çift eksenli r'nin tipik uygulama senaryolarıYemek yemişTablolar:
İnersyal Navigasyon Sistemi (INS) ve Durum ve Yön Referans Sistemi (AHRS) testi: Bu ikili eksenin temel uygulamasıdıroranıMasanın üzerinde.İzleUçakların, füzelerin, gemilerin vb. iki boyutlu pozisyon değişiklikleri., tutumTüm navigasyon sisteminin hesaplama doğruluğu, dinamik izleme kabiliyeti ve hizalama algoritması test edilir ve doğrulanır..
Elektroptik izleme ve hedefleme sistemi testi: İki boyutlu hareket gerektiren ekipmanları test etmek için kullanılır. Elektroptik kapsüller, lazer iletişim terminalleri ve gemideki yararlı yükler. bir duAl-eksisoranıTablo, sistemin izleme doğruluğunu, istikrarını ve görüş hattı kalibrasyon yeteneklerini değerlendirerek, görüş alanı içindeki bir hedefin göreceli hareketini taklit edebilir.
Hardware-in-the-loop (HIL) simülasyonu: Füzeler ve dronlar gibi yönlendirilmiş silahların geliştirilmesinde, çift eksenli biroranıMasa, arama başı gibi gerçek bileşenleri taşıyan bir hareket simülatörü olarak hizmet eder. Yönlendirme yasalarını ve engelleme karşıtı algoritmaları doğrulamak için simülasyon bilgisayarıyla kapalı bir döngü oluşturur..
Çevreye uyumluluk testleri: Birleştirilmişilesıcaklık odaları, titreşim masaları, vb., bileşik testler oluşturmak içinSıcaklık değişikliği ve pozisyon hareketinin koplama koşulları altında inersiyel cihazların veya sistemlerin performansını test etmek için "iki eksenli sıcaklık kontrolü ile çevirme masaları" gibi sistemler.
Maliyet karşılaştırması, ekipman tekliflerinin çok ötesine geçer; kapsamlı olarak CAPEX (sermaye harcamaları) ve OPEX (işletme harcamaları) dikkate alınmalıdır.
|
Maliyet Yapısı |
Tek eksenli inersyal testoranıTablo |
Çift eksenli inersiyel testoranıTablo |
|
Satın alma maliyeti |
Daha düşük maliyet. Bunun nedeni mekanik yapının, tahrik bileşenlerinin ve kontrol sisteminin nispeten basit olmasıdır.ikili- eksen rYemek yemiş Masa genellikle tek eksenli bir masadan 2 ila 3 kat daha pahalıdır.oranı Masa, hatta daha fazlası. |
Yükselen maliyetin nedeni: |
|
Kurulum ve Altyapı |
Gereksinimler nispeten düşüktür. Temel titreşim ve kurulum platformu için gereksinimler nispeten gevşektir ve ayak izi küçüktür. |
Gereksinimler çok katıdır.Yüksek sertlik ve yüksek titreşim yalıtımlı temele ihtiyaç vardırBirden fazla çerçevenin hareketinden kaynaklanan mikro titreşimleri bastırmak için ve ayak izi genellikle daha büyüktür. |
|
Kontrol Sistemleri ve Entegrasyon |
Kontrol sistemi basittir, genellikle özel tek eksenli bir denetleyici ve sistem entegrasyonu kolaydır. |
Bunun içinGenel amaçlı veya gelişmiş özel kontrol sistemleri, çok eksenli koordinasyon, ve yazılım algoritmaları karmaşıktırDaha yüksek düzeyde test sistemleri ile entegrasyon (Ethernet veya yansıtıcı bellek ağları üzerinden gerçek zamanlı veri alışverişi gibi) daha da zorlaşır ve entegrasyon maliyetlerini önemli ölçüde artırır.. |
|
Bakım ve Kalibrasyon |
Bakım basittir ve kalibrasyon esas olarak tek eksenli bir sistemin konumlandırma doğruluğu ve hız istikrarına yöneliktir. |
Bakım nispeten karmaşıktır, düzenli kontrol ve kalibrasyon gerektirirÇapa ortogonalitesi,Çapraz sıfır pozisyonu, veDinamik bağlantı hatası. |
|
Kullanım ve Enerji Tüketimi |
Düşük güç tüketimine ve kısa operatör eğitim döngüsüne sahiptir. |
Çok fazla güç tüketir (çoklu tahrik), operatörlerden yüksek teorik bilgi ve deneyim gerektirir ve yüksek eğitim maliyetlerine sahiptir. |