主动制冷型温控系统在捷联式重力仪上的应用
2021-11-05王响雷薛正兵
导航与控制 2021年4期
王响雷,杨 雨,薛正兵
(1.北京航天控制仪器研究所,北京100039;2.中国航天电子技术研究院,北京100094)
0 引言
随着惯性导航技术的发展,惯导系统(Inertial Navigation System,INS)测量精度的提升一直被人们关注[1],惯性器件误差控制与补偿研究对系统测量精度的提升起着至关重要的作用[2]。其中,温度误差对惯性器件的影响尤为重要,因此环境温度控制是提升其测量精度的关键技术[3]。惯性器件温度误差模型分为两类:1)静态温度误差,仅跟温度绝对值相关;2)动态温度误差,与温度变化率和温度梯度相关[4]。仅通过静态温度误差模型的标定与补偿,惯性器件的输出精度无法满足高精度的测量要求。
为了有效控制动态温度误差,需要对惯性器件进行精密环境温度控制,使得惯性器件工作在一个稳定的温度点上[5]。由于系统只能被动地通过仪器结构的热传导、热辐射、热对流等方式进行散热,考虑到INS工作的外部温度环境,惯性器件的工作环境稳态温度一般在55℃~60℃之间[6]。在高温情况下,一方面,惯性器件的输出漂移与长期稳定性相较于常温和低温均偏高;另一方面,惯性器件及电路电子器件的使用寿命和可靠性也大大降低[7]。
针对上述问题,本文以某型捷联式重力仪为研究对象,设计了新型温控系统的方案,主要实现了温控系统的主动制冷功能,降低仪器本体稳态温度,为惯性器件提供了一个稳定的工作环境。
1 仪器温度场分析
1.1 仪器结构
某型捷联式重力仪主机的结构主要由五部分组成:箱体、上盖组合、下盖组合、本体组合和电路板组合。……
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