Моделювання роботи нового двоканального ємнісного мікроелектромеханічного гравіметра авіаційної гравіметричної системи

Т.В. Хильченко, аспірантка
Житомирський державний технологічний університет
(Україна, 10002, Житомир, вул. Чуднівська, 103,
тел. (093) 8973321, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.)

Èlektron. model. 2018, 40(3):87-104
https://doi.org/10.15407/emodel.40.03.087

АНОТАЦІЯ

Дано аналіз сучасних гравіметрів, які застосовуються при проведенні авіаційних гравіметричних робіт та найперспективніших наукових розробок. Запропоновано новий двоканальний ємнісний гравіметр (ДЄГ) з використанням мікроелектромеханічної системи (МЕМС) автоматизованої авіаційної гравіметричної системи (АГС). Обґрунтовано актуальність досліджень, можливість та доцільність використання ДЄГ у якості гравіметра АГС. Проведено аналіз літературних джерел у галузях сучасної авіаційної гравіметрії та МЕМС технологій у приладобудуванні. Описано конструкцію та принцип роботи запропонованого МЕМС ДЄГ, розроблено структурну схему. Поточнено значення коефіцієнта пружності підвісу складної форми. Розглянуто можливість та доцільність використання нейромережевого підходу в задачах розробки алгоритмів функціонування АГС із новим ДЄГ.

КЛЮЧОВІ СЛОВА:

прискорення сили тяжіння, авіаційна гравіметрична система, ємнісний гравіметр.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Безвесільна О.М. Вимірювання прискорень. Київ: Либідь, 2001, 261 с.
2. Cовременные МЭМС-гироскопы и акселерометры. [Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.sovtest.ru/news/publications/sovremennye-mems_giroskopy-i-akselerometry.
26.01.2017 г. Загл. с экрана.
3. Афонин А.А., Сулаков А.С., Ямашев Г.Г. и др. О возможности построения бесплатформенного управляющего навигационно-гравиметрического комплекса беспилотного
летательного аппарата// Тр. МАИ, 2013, № 66.
4. Быковский А.В., Полынков А.В. К вопросу о разработке малогабаритного аэрогравиметра // Инженерный журнал: наука и инновации, 2013, № 2 (14).о обслуживания. М.: Физматгиз, 1963, 236 с.
5. Bezvesilna O., Tkachuk A., Nechai S. et al. Introducing the principle of constructing an aviation
gravimetric system with any type of gravimeter// Eastern-European journal of enterprise
technologies, 2017, 1/7 (85), p. 45—56.
6. Huang Y., Olesen A.V., Wu M., Zhang K. SGA-WZ: A New Strapdown Airborne Gravimeter / Sensors, 2012, № 12(7).
7. Calvoa M., Hinderera J., Rosata S. et al. Time stability of spring and superconducting gravimeters through the analysis of very long gravity records // Journal of Geodynamics, 2014, № 80, p. 20—33.
8. Agostino G.D., Desogus S., Germak A. et al. The new IMGC-02 transportable absolute gravimeter: measurement apparatus and applications in geophysics and volcanology // Annals of geophysics, 2008, № 51(1), p. 39—40.
9. Roussela C., Verduna J., Calia J. et al. Integration of a strapdown gravimeter system in an autonomous underwater vehicle // The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 2015, №XL-5/W5, p. 199—206.
10. Быковский А.В., Полынков А.В., Арсеньев В.Д. Аэрогравиметрический метод измерения гравитационных аномалий // Авиакосмическое приборостроение, 2013, № 12, c. 11—19.
11. Безвесільна О.М., Чепюк Л.О., Ткачук А.Г. та ін. Аналіз сучасних гравіметрів авіаційної гравіметричної системи // Технологічний аудит та резерви виробництва, 2017, № 3/1(35), с. 53—60.
12. Авіаційна гравіметрична система для вимірювання аномалій прискорення сили тяжіння: Пат. 105122. Україна: МПК G01V 7/00 / Безвесільна О.М., Ткачук А.Г., Козько К.С. Опубл. 25.12.13. Бюл. № 24, 5 с.
13. Сысоева С. Автомобильные акселерометры. Ч. 5. Перспективная элементная база поверхностных кремниевых емкостных МЕМС-акселерометров [Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.kit-e.ru/articles/sensor/2006_4_28.php ], 26.01.2017 г. Загл. с экрана.
14. Гравиметр CG-5 AutoGrav. [Электронный ресурс] Режим доступа: http://geocentr-msk.ru/
content/view/441/137. 18.07.2016. Загл. с экрана.
15. Струнный аэрогравиметр «Гравитон-М». [Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.aerogeo.ru/index.php?option=com_content&view=category&layout=blog&id=
25&Itemid=17&lang=ru. 18.07.2016. Загл. с экрана.
16. Аэрогравиметр GT-2A. [Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.aerogeo.ru/index.php?option=com_content&view=category&layout=blog&id=25&Itemid=17&lang=ru - 18.07.2016— Загл. с экрана.
17. Инерциально-гравиметрический комплекс МАГ-1А [Электронный ресурс] Режим доступа: http://geolraz.com/page/GSA-2010/. 18.07.2016. Загл. с экрана.
18. Мобильный гравиметр «Чекан-АМ» ОАО. Концерн ЦНИИ “Электроприбор”. [Электронный ресурс] Режим доступа: www/ URL: http://www.elektropribor.spb.ru/ru/rprod6-1.html . 26.01.2017 г. Загл. с экрана.
19. TAGS-6 [Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.microglacoste.com/tags-6.php. 26.01.2017 г. Загл. с экрана.
20. Безвесільна О.М. Авіаційні гравіметричні системи та гравіметри. Житомир : ЖДТУ, 2007, 604 с.
21. Патент на винахід 113038, Україна, МПК G01V 7/06 (2006.01). Авіаційна гравіметрична система для вимірювань аномалій прискорення сили тяжіння / Безвесільна О.М., Ткачук А.Г., Хильченко Т.В. № а 2015 12205; заяв. 10.05.2016; опубл. 25.11.2016,
Бюл. № 22. 
22. Годовицын И.В., Сайкин Д.А., Федоров Р.А., Амеличев В.В. Расчет и моделирование основных параметров дифференциального емкостного МЭМС-акселерометра // Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем. Сб. тр. / Под общ. ред. акад. А.Л. Стемпковского. М. : ИППМ ОАГ, 2010, с. 642—647.
23. Безвесільна О.М. Використання нейронної мережі у комплексі орієнтації і навігації авіаційної гравіметричної системи // Вісн. інженерної академії України, 2012,№2, с. 46—53.
24. Черепанська І.Ю., Безвесільна О.М., Сазонов А.Ю., Хильченко Т.В. Штучні нейронні мережі при вирішенні задач у технологічних вимірюваннях, приладобудуванні та проектуванні гнучких виробничих систем. Монографія, 2017, 242 с.

ХИЛЬЧЕНКО Тетяна Валентинівна, аспірантка Житомирського державного технологічного університету. В 2015 р. закінчила магістратуру Національного технічного університету України «Київський політехнічний ін-т». Область наукових досліджень—гравіметрія, прилади та методи вимірювання механічних величин.

Повний текст: PDF