Отзыв_официального_оппонента_Панкратова_В.М (Теоретическое и экспериментальное исследование системы термостатирования прецизионного измерителя вектора угловой скорости на поплавковых гироскопах)

Поплйвковые гироскопы с отработанной систе~ой производства и Йт*естйпии шляются наиболее точными из известньгх.в настоящее время ных элементов, используемых в гироскопических измерителях вектора угловой скорости Систем Ориентапин к~с~и~е~ких летательных аппаратов. В у~~~виях невесомости ~очн~сть Гироскопического измерителя определяется стабильностью модификйний Гироскопов данного типа.

Однако в реальных условиях зксплуйтй- ПИИ ПРИООРЙ В СОСТЙВЕ КОСМИЧЕСКОГО ЛЕТЙТЕЛЬНОГО ЙППЙРЙТЙ Он ПОДВЕРГЙЕТСЯ внешним Возмущающим температурным воздействиям определяющим, из-за особенностей конструкции поплавковых гироскопов, стабильность их дрейфа. Причем Влияние изменения температуры окружающей среды имеет место и при наличии одноконтурной Систе~ы термостйтирования поплйвковых гироскопов при поВышенных требованиях по Точности. Позтому построение Оп*имальной схемы, теоретическое обоснование и выбор параметров Си~тем~ термостйтирования для гироскопического измерителя вектора угловой скорости на поплавковых гироскопах с целью существенного повышения его точностных характеристик, представ- из ВВедения, четырйх глав, общих выводОВ н заключения, спи~ка литературы и приложения.

Во введении обосновывается необходимость в прецизионных измерителях угловой скорости для систем ориентации, навигации и стабилизации космических летательных аппаратов, ДВЙтся характеристика условий эксплуатации приборов в ~~став~ ~~смически~ аппара*ов и требований по точности„предъявляемых к ним. Описывается проблематика создания измерителей угловой скорости на поплавковых гироскопах, требующих специализированных систем термостатирования, и состояние исследОВаннй ПО теме диссертации. Перваи глава диссертации ~в~~~~ся ~астично обзорной. В ней б~лее широко раскрыт ~ат~риал, представленный Во Введении, на осно~ании которо о сформулированы ~сновные задачи диссертационной работы„ приводится оц~н~а системы термостатирования для прецизионного гироскопического измерителя вектора угловой скорости на поплавковых гироскопах.

Во Второй главе рассмотрены принцип работы поплавкового гироскопа и его погрешности, определяющие точность измерителей угловой скорости построенных на их основе, Приводятся точностные характеристики гироскопа, выбранного для перспективного измерителя угловой скорости, а также анализ его кон~~- руктивных и теплофизических параметров с целью дальнейшего построения тепловой модели и~мери~ел~ и сис*емы термостатирования. В главе представлен метод построения аналитической тепловоЙ Я~шц1пй-модели с исп~л~зо~ани~м программного продукта АХБУЯ для расчйта тепловых проводимостей между элементами и внешней средой конструкции объекта термостатирования.

В третьей главе, предлагается индивидуальная для каждого чувствительного элемента приоора двухконтурная система термостатирования. Обосновывается ее конструктивное исполнение н Выбор материалов элементов конструкции. Приво- дится подробное описание аналитической тепловой модели гироскопа с системой термостзтйрования, При помощи модели получены оценки потребляемой мощностй. Точностй системы термостзтированйя„времени теплов~Й ~~~~~~~с~~ системы термостатирования, и выбраны оптимальные параметры для алгоритмов управленйя контурамн термостатнрования. Также прйводйтся сравнйтельный расчет точности поддержания температуры гироскопа одноконтурной и двухконтурной сис- ~С~ОЙ термостатировзння, подтверждзющйй зффектйвйость последйей, Четвертая глава посвящена экспериментальной отработке системы термостатировзния, расчет которой прйведен в третьей главе, для Гйроскопйческого НЗмерителя Вектора уГловой скОрости В состаВС измерительнОГО канала блОка измерителя Вектора угловой скорости.

Проведены исследования зависимости нулевого сигнала измерителя угловой скорости от возмущающих температурных воздействйй, йзменеййя йапряжеййя первичйого пйтзнйя, тока протекающего В нагревательнь$х элементах гироскопа. Представлень$ методики Определения незаВН- сящего от ускореййя ~у~~вог~ сйпила прйбора й расчета параметров С~~т~~ы термостатйрованйя. По результатам исследованйя Выявлен дополнйтельный фактор, определяющий влияние магнитных полей от токов в нагревательных элементах гироскопа на стабильность нулевого сигнала прибора. Предложены, теоретйческй й эксперймейтальйо Обосйованы, меропрйятйя по модерййззцйй снс*емы термостатирования и алгоритмов ее работы с целью минимизации возмущающего Воздействия от тзкОГО рОдз магнитньхх полей.

Сравненйе результатов расчета с эксперйментальнымй даййымй позволяет сделать вьпюд о достаточной обоснованности полученных в работе научных положений и соответствующих рекомендаций предложенных в диссертации. При выполнении диссертационной работы автором получены следующие новые научные результаты расширяющие теоретическую и прикладную базу в областй гйроскопйческйх прйборов йзвйгацйй: 1. Определено, что для достижения стабильности независящего от ускорения нулевого сигнала за счет температурных возмущений гироскопического из- мерителЯ вектора УГЛОВОЙ скорости на УРОВне 0,002 '~ч достаточно термостатировать его поплавковые гироскопы с точностью 0,01 'С и стабилизировать тепловы- деление в нагревательных злементах гироскопов с то~н~~~ь~ 0,1 Вт. 2.

Разработана двухконтурная система термостатирования индивидуальная для Каждого поплавковоГО гироскопа, позволяющая не только стабилизироват~ температуру гироскопов с высокой точностью, но и обеспечить постоянное тепловыделение их нагревательных злементов В щнроком температурном д~ап~з~~~ эксплуатации прибора за сче*т применения адаптируемой настройки контура термОстатироВания ГироскОНОВ. 3. Получена оценка взаимосвязи независящего от ускорения нулевого сигнала пОплаВкОВОГО гироскопа и Величины тока В нагревательных элементах Гироскопа, сОздающеГО Возмущающее ВОздейстВие маГнитными ПОлями за счет таких то~~~ с ферромагнитными Масонами, расположенными на ~о~лавке гироскопа.

Ирактичесиаи зиачимОсть результатов, полученных в диссертации, состоит в том, что предложенные в рабо~~ СХема построения двухконтурной ~~~~~~~ термостатирования, ~л~оритмы управления контурами термостатирования, методы борьбы с влияние~ магнитных полеЙ на ~~чн~сть поплавковых Гироскопов и методика 1зазработки аналити~еской тепловой мод~~и системам термостатирования могут быть использованы и развиты разработчиками приборов инерциальной навиГации с целью повьппения их тОчностных характеристик. Достоверность НАУЧНЫХ поло®ений, ВЫВОДОВ и рекомендаций отраженнь~х В диссертации, подтве~якдена: — достаточным Объемом экспериментальных исследОВаний, прОведенных по подробно изло~кенным методикам и сравнение их результатов с теоретическими результатами диссертации; — профессиОнальным применением современных программных компл~ксОВ АХВАЗ и ЯГП011~Й для построения аналитиче~~~Й ~епло~оЙ модели Сис~~~~ термостатирования и анализа ее работы; — анализом современного состояния исследованиЙ по теме диссертации и четкой постановкой решенных В работе задач; — Обсужд~нием результатов работы на пяти научно-технических конферен- ПНЯХ и их публикациЯми В Ведущих рецензируемых научных изданнЯх; — использованием материалов диссертации В филиале ФГУП «ЦЭНКȻ— «НИИ Пм им.

акад, В.И. Кузнецоваэ — одного из ведущих предприятий России по создании~ Гироскопических КОМВИДИ~Х приборов для раке~ и космических Обьек- 1. Подробно Описана конструкция термостатируемого ~~ду~~ Гироблока, Однако не приВОЛЯтсЯ ГабаритнО"массОвые и Некоторые теплофизические характеристики ее злементов, что затрудняет Возможно~~~ адаптации разработанноЙ аналитическОЙ модели к другим модификациям Гироскопов.

2. В работе Гироскопы предложено крепить к Основаникз Модуля Гироблока через две теплоизолиру~ощих стойки, но не Представлена прочностная ~Пенка устоичивости пОдобнои конструкции к Внешним механическим Воздействиям, Возникйющим на этапе выведения космическоГО летательнОГО аппарата на заданнук) Орбиту. 3. В работе Выявлено Влиян~~ магнитнЫХ полей От тока В контуре термостатирования Гироблока на Величниу его нулевого сигиала. НО не Ясно с Как~~и именно ферромагиитными массами Гироблока (датчика уГла или датчика момента) Взаимодействует маГнитнОе поле нагревателя.

4. В ав*ореферате приведен~ Т~ЛЬКО 4 из 13 опубликованных автором ра- бот, Отмеченные замечания не снижают качестВО проведенных исследоваинй, не Влиязот на их Основные результаты и положительну~о Оц~~~у оппоннруемОЙ диссертации. В целом представпсниая рабо*а содерЖит новые резудьтаты, име~~п1не научное Значени~ н практнческ~~о Значим~~~ь, н удовлетворяет критериям «ПодожениЯ 0 порЯдкс присуждсниЯ ученых степенсйв ВАК РФ, предъЯВЯЯемым к диссертациям, на соискание ученой степени кандидата наук, а ее автор Бордачев Дмитрий Анатодьевнч, ааслужнвает присуждениЯ ему ученой степени кандидата технических наук по специальности О5.11.ОЗ вЂ” Приборы навигации. Информации Об Официальном Оциоиеите Панкратов Вдадимир Мнхайдович, доктор технических наук по специадьностн О5,11,ОЗ «Приборы навигации», профессор, почетный работник высшего профессионапьного обрааованиЯ РФ, аавсдукицнй дабораторией анаднва и синтеза динамических систем в прецизионной механике ИПТМУ РАН, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем точной механики и управления Российской академии наук (ИПТМУ РАН).

Адрес: 410028, г.Саратов, ул, Рабочая, д.24. Спиеои трудов Панкратова В.М. 1. Джашитов В.Э., Панкратов ВМ., Голиков А.В. Активное управление температурными полями беспла'гформеннОЙ инерциальнОЙ навигационнОЙ снстемы с волоконно-оптическими датчиками ~У Мехатроника, авоматизация, управление, 2014. №1, С, 67-72. 2. Джашитов В.Э., Панкратов В,М,, Голиков А,В. Практикум по теории гироскопов с применением компьютерных технологий. СПб.: ГНЦ РФ вЂ” ЦНИИ «ЭлектроприбОр», 2015, 235 с. 3.