The accuracy of the navigational accelerometer with a nonlinear metrological model in operating conditions

• Autorzy: Chernyak Mycola , Kolesnyk Vadym

Identyfikatory

DOI

10.2478/tar-2020-0012

Warianty tytułu

PL

Dokładność nawigacyjnego akcelerometru z nieliniowym modelem metrologicznym w warunkach pracy

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A mathematical model of the error of the navigational accelerometer caused by the nonlinearity of its metrological model, taking into account the influence of vibration, was developed. The method of experimental estimation of the vibration error based on the developed model was proposed. The main idea of the method is to evaluate parameters of the developed model during static tests in the terrestrial gravitational field and to calculate error according to the specific vibration characteristics – the amplitude in the case of harmonic vibration profile or the frequency band and the power spectral density in the case of random vibration. The effectiveness of the proposed method has been tested using three types of navigation accelerometers in comparison with the results of classical dynamic testing in various vibration conditions (harmonic, white noise, etc.).

PL

Opracowano model matematyczny błędu akcelerometru nawigacyjnego spowodowany nieliniowością jego modelu metrologicznego, uwzględniający wpływ wibracji. Zaproponowano metodę eksperymentalnego oszacowania błędu wibracji w oparciu o opracowany model. Główną ideą metody jest ocena parametrów opracowanego modelu podczas prób statycznych w ziemskim polu grawitacyjnym i obliczenie błędu zgodnie ze specyficznymi cechami drgań – amplitudą w przypadku profilu drgań harmonicznych lub pasma częstotliwości i spektrum mocy gęstość w przypadku drgań losowych. Skuteczność proponowanej metody została przetestowana przy użyciu trzech rodzajów akcelerometrów nawigacyjnych w porównaniu z wynikami klasycznych testów dynamicznych w różnych warunkach drgań (harmoniczne, biały szum itp.).

Słowa kluczowe

EN

navigational accelerometer; vibration error; metrological model; conversion function; identification of coefficients; static test

PL

akcelerometr nawigacyjny; błąd drgań; model metrologiczny; funkcja konwersji; identyfikacja współczynników; próba statyczna

• Wydawca: Wydawnictwa Naukowe Sieci Badawczej Łukasiewicz - Instytutu Lotnictwa
• Czasopismo: Transactions on Aerospace Research
• Rocznik: 2020
• Tom: Nr 3 (260)
• Strony: 1--10
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys., tab., wzory

Twórcy

autor

Chernyak Mycola

• Institute of Aerospace Technologies, National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”, Peremogy av., 37, build. 28, Kyiv, Ukraine

autor

Kolesnyk Vadym

• Institute of Aerospace Technologies, National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”, Peremogy av., 37, build. 28, Kyiv, Ukraine

Bibliografia

• [1] Konovalov, S. F., 1993, The theory of vibration resistance of accelerometers, Mechanical Engineering, Moscow.
• [2] Afanasiev, A. S., Domrachev, V. G., Komarov, E. G., and Polushkin, V. M., 2013, “The method of control of vibration resistance of microelectromechanical converters of linear acceleration in a set of spatial orientations,” Lesnoy Vestnik / Forestry Bulletin, 2(94), pp. 135-139.
• [3] Long Pham, and DeSimone, A., 2017, “Vibration Rectification in MEMS Accelerometers,” Analog Devices, Inc., from:https://www.analog.com/en/technical-articles/vibration-rectification-in-mems-accelerometers.html
• [4] IEEE, 1998, “IEEE Standard Specification Format guide and Test Procedure for linear, Single-Axis, Nongyroscopic Accelerometers,” IEEE Std. 1293-1998.
• [5] Chernyak, N. G., Rybak, V. V., and Terokhin, S. V., 2014, “Instrumental errors of navigation accelerometer nonlinear metrological model’s coefficients identification by the test-positioning method in the terrestrial gravitational field,” Information systems, mechanics and control, 11, pp. 92-101.