Московский Авиационный Институт (Государственный Технический Университет) Кафедра 604 «Системный анализ и управление»

Введение 6

1 Тенденции развития современных беспилотных летательных аппаратов военного и гражданского применения 6

1.1 Концепция современных боевых действий 7

1.2 Управляемые авиационные бомбы 8

1.3 Артиллерийские снаряды большого радиуса действия 9

1.4 Основные задачи, стоящие перед разработчиками УАБ и артиллерийских снарядов 10

1.5 Разработка беспилотных летательных аппаратов в РФ и за рубежом 11

1.5.1 Микро БЛА. Военное применение 11

1.5.2 БЛА для задач гражданского потребителя 12

1.6 Основные задачи, стоящие перед разработчиками БЛА 12

2 Современная элементная база СУ рассматриваемых аппаратов 13

2.1 Типовая система управления мини- и микро-БЛА 13

2.2 Типовая СУ управляемой авиационной бомбы и артиллерийского снаряда 15

3 Технология MEMS 16

3.1 Определения и сегодняшнее положение дел 18

3.2 Историческая справка 18

3.3 Технологические вопросы. Микроактюаторы 20

4 Применение датчиков давления в системах навигации ЛА 22

4.1 Высота полета и ее измерение 22

4.1.1 Высота полета 22

4.1.2 Способы измерения 22

4.1.3 Изменение атмосферного давления с высотой 23

4.2 Чувствительные элементы барометрических высотомеров. Кремниевые датчики давления 24

4.3 Датчики давления компании Motorola 28

4.3.1 Классификация датчиков 28

4.3.1.1 Классификация датчиков по степени интеграции 28

4.3.1.2 Классификация датчиков по типу измеряемого давления 31

4.3.1.2 Классификация датчиков по конструкции корпуса, тенденции развития датчиков Motorola 33

4.3.2 Устройство и принцип работы датчика давления 35

4.3.2.1 Базовый корпус, кристалл 35

4.3.2.2 Чувствительный элемент датчика X-ducer 36

4.3.2.2.1 Конструкция и физическая основа функционирования 36

4.3.2.2.2 Принцип работы 38

4.3.3 Основные характеристики кремниевых датчиков 39

5 Роль и место микромеханических приборов в современной гироскопии 40

5.1 Тенденции развития современной гироскопии 40

5.2 Основные определения. Погрешности 41

5.3 Роль и место микромеханических гироскопов 42

5.3.1 Неконтактные гироскопы 43

5.3.2 Микромеханические гироскопы 44

6 Гироскопы и акселерометры. Основные производители, устройство и принципы работы 46

6.1 Обзор малогабаритных акселерометров и ДУСов, основные производители 46

6.1.1 Малогабаритные акселерометры, характеристики и производители 47

6.1.2 Малогабаритные гироскопы, характеристики и производители 48

6.2 Устройство и функционирование микромеханических гироскопов и акселерометров 56

6.2.1 Микромеханические акселерометры ЗАО «ГИРООПТИКА» 56

6.2.1.1 Микромеханический акселерометр маятникового типа 57

6.2.1.1.1 Конструкция 57

6.2.1.1.2 Принцип функционирования 59

6.2.1.2 Микромеханический акселерометр осевого типа 60

6.2.1.2.1 Конструкция 60

6.2.1.2.2 Принцип функционирования 61

6.2.2 Микромеханические ДУСы ЗАО «ГИРООПТИКА» 62

6.2.2.1 Микромеханический гироскоп роторного типа 63

6.2.2.1.1 Конструкция, принцип функционирования 63

6.2.2.2 Микромеханический гироскоп поступательного типа 64

6.2.2.2.1 Конструкция 64

6.2.2.2.2 Принцип функционирования 66

6.2.3 Микромеханический гироскоп ADXRS фирмы Analog Devices 67

6.2.4 Погрешности рассматриваемых датчиков, проблематика отрасли 69

Заключение 72

Список литературы 73