तीन अक्षीय जड़तादरतालिकाएं जड़ता नेविगेशन सिस्टम (आईएनएस), जिरोस्कोप और जड़ता माप इकाई (आईएमयू) जैसे मुख्य घटकों के अनुसंधान, परीक्षण और अंशांकन के लिए प्रमुख उपकरण हैं.उनके प्रदर्शन सीधे परीक्षण सटीकता और जड़ता उपकरणों की विश्वसनीयता निर्धारित करता है, औरवे व्यापक रूप से उच्च अंत क्षेत्रों जैसे एयरोस्पेस, सैन्य उपकरण, और परिशुद्धता विनिर्माण में उपयोग किए जाते हैं।दरतालिका, कोणीय दर, त्वरण, और स्विंग कोण सीमा तीन कोर संकेतक हैं,परीक्षण के अधीन उपकरण की कार्य विशेषताओं और परीक्षण आवश्यकताओं के सीधे अनुरूप. एक चयन करते समयदरमेज,इस गलत धारणा से बचना चाहिए कि "पैरामीटर जितना अधिक होगा, उतना ही बेहतर होगा। परीक्षण किए जा रहे उपकरण के विनिर्देशों, परीक्षण परिदृश्य के आधार पर वैज्ञानिक मिलान किया जाना चाहिए,और उद्योग के मानकयह लेख तीन मापदंडों की मूल परिभाषाओं, चयन तर्क, प्रभावशाली कारकों और व्यावहारिक सुझावों से शुरू होगा।,उद्योग व्यवसायियों को एक पेशेवर और व्यावहारिक चयन गाइड प्रदान करना।
I. चयन पूर्व शर्तें: मुख्य आवश्यकताओं की पहचान करेंऔरलंगर चयन मानदंड
चयन का मूल तर्क है "आवश्यकताओं का मिलान, "तीन कोर मापदंडों पर चर्चा करने से पहले,चयन पक्षपात से बचने के लिए दो मौलिक आधार स्पष्ट किए जाने चाहिए: सबसे पहले, परीक्षण किए जा रहे उपकरण (डीयूटी) के मुख्य तकनीकी मापदंडों को स्पष्ट रूप से परिभाषित किया जाना चाहिए, जिसमें कोण दर शामिल हैरेंज, त्वरण रेंज, और कार्य स्थिति रेंजकाडीयूटी/आईएमयूयहदूसरे, परीक्षण परिदृश्य को स्पष्ट रूप से परिभाषित किया जाना चाहिए।,विभिन्न परिदृश्यों जैसे स्थिर कैलिब्रेशन, गतिशील सिमुलेशन और चरम प्रदर्शन परीक्षण के बीच अंतर करना। उदाहरण के लिए,एयरोस्पेस क्षेत्र में अर्ध-भौतिक सिमुलेशन के लिए उच्च गतिशील प्रदर्शन की आवश्यकता होती है,जबकि सामान्य औद्योगिक आईएमयू कैलिब्रेशन सटीकता और स्थिरता पर केंद्रित है।,प्रासंगिक उद्योग मानकों का पालन किया जाना चाहिए,जैसे सैन्य मानक GJB 2884-97 "तीन अक्षीय कोणीय गति अनुकरण टर्नटेबल के लिए सामान्य विनिर्देश, "यह सुनिश्चित करने के लिए कि चयन परीक्षण अनुपालन आवश्यकताओं को पूरा करता है।
II.कोणीय दर: गतिशील प्रतिक्रिया के अनुरूपडीयूटी ,संतुलन सटीकता और सीमा।
(I) मूल परिभाषा और चयन मूल
कोणीय दरके प्रत्येक अक्ष के घूर्णन कोण को संदर्भित करता हैदरतालिका प्रति समय इकाई,°/सेकंड में मापा गयायह तीन प्रमुख संकेतकों में विभाजित हैःदर सीमा, दर सटीकता और दर स्थिरता।कोणीय दरपरीक्षण टुकड़े की आवश्यकताएंजबकि संतुलन परीक्षण सटीकता और उपकरण लागत. " आंतरिक, मध्य, और बाहरी फ्रेम कोणीय दरोंएक तीन-अक्ष केदरतालिका आम तौर पर अलग,के साथ आंतरिक फ्रेम आम तौर पर सबसे बड़ा दर सीमा हैऔरबाहरी फ्रेम सबसे छोटा.परीक्षण टुकड़े की स्थापना की स्थिति और परीक्षण आवश्यकताओं के आधार पर मिलान अलग से किया जाना चाहिए।
(II) मुख्य चयन बिंदु
1माप सीमा का चयनः "डीयूटी × सुरक्षा कारक (1.2 ~ 1.5) की अधिकतम कोण दर" की आवश्यकता को पूरा करना चाहिए.यह अपर्याप्त रेंज के कारण चरम परीक्षणों को पूरा करने में विफलता से बचा जाता है, जबकियह भी अत्यधिक रेंज की बर्बादी से रोकनेविनिर्देशऔर बढ़ती लागतें।, यदिअधिकतमपरीक्षण किए जा रहे एमईएमएस जिरोस्कोप की कोणीय दर±200°/s है, कोणीय दर सीमाकी संबंधित धुरी केदरतालिका ±240°/s~±300°/s होनी चाहिए। यदि यूएवी इनेर्शियल नेविगेशन परीक्षण के लिए उपयोग किया जाता है, अधिकतम कोणीय दरपरीक्षण के तहत उपकरण 800°/s तक पहुँच सकता है,तो एकदरव्यावहारिक अनुप्रयोगों में ±1000°/s (सुरक्षा कारक 1.25) से कम नहीं एक सीमा के साथ तालिका का चयन किया जाना चाहिए।,उच्च परिशुद्धता वाले तीन-अक्षीय अनुकरण की दर सीमादरतालिकाओं में आमतौर पर 0.001°/s~400°/s आंतरिक फ्रेम के लिए, 0.001°/s~300°/s मध्य फ्रेम के लिए, और 0.001°/s~200°/s बाहरी फ्रेम के लिए,जो अधिकांश एयरोस्पेस और औद्योगिक क्षेत्रों की परीक्षण आवश्यकताओं को कवर कर सकता है।
2. सटीकता और स्थिरता: दर सटीकता सीधे परीक्षण के तहत डिवाइस (डीयूटी) की कैलिब्रेशन सटीकता को प्रभावित करती है,आमतौर पर सापेक्ष त्रुटि के रूप में व्यक्त किया जाता है.सटीकता की आवश्यकताएं दरों के बीच भिन्न होती हैं;उदाहरण के लिए, जब ω ≤ 1°/s, सटीकता 2 × 10−3 तक पहुंचने की जरूरत है(1° औसत पद्धति), औरजब ω ≥ 10°/s, सटीकता 2 × 10−5 (360° औसत विधि) तक पहुंचने की जरूरत है। गतिशील परीक्षण के दौरान दर स्थिरता संकेत स्थिरता निर्धारित करता हैऔरDUT की संवेदनशीलता के अनुसार समायोजित किया जाना चाहिए.उदाहरण के लिए, उच्च परिशुद्धता फाइबर ऑप्टिक gyroscope परीक्षण के लिए एकदरदर स्थिरता ≤ 2 × 10−5 के साथ तालिकाबचानादर में उतार-चढ़ाव जिससे परीक्षण में त्रुटियां आती हैं।
3विशेष परिदृश्य विचारः कम गति पर परीक्षण के लिए (जैसे, 0.001°/s~0.1°/s), स्थिरता पर ध्यान दिया जाना चाहिएदरकम गति पर तालिकाउच्च गति परीक्षण (जैसे, ≥ 300°/s) के लिए, स्थिरता पर ध्यान दिया जाना चाहिएदरतालिका की ड्राइव प्रणाली और इसकी गर्मी अपव्यय प्रदर्शनकंपन, अति ताप और अन्य समस्याओं को रोकने के लिए जो परीक्षण की सटीकता को प्रभावित कर सकते हैंउच्च गति संचालन के दौरान।,कोणीय दर का संकल्प परीक्षण के तहत उपकरण (डीयूटी) की आवश्यकताओं के अनुरूप होना चाहिए.आम तौर पर,दरतालिका की दर संकल्प डीयूटी के 1/10 से कम नहीं होना चाहिएकोणीय दरसंकल्प.उदाहरण के लिए, यदि डीयूटी केकोणीय दरसंकल्प 0.001°/s है,ददरतालिका का दर संकल्प कम से कम 0.0001°/s होना चाहिए।
III. त्वरणः गतिशील सिमुलेशन आवश्यकताओं के अनुकूल,प्रतिक्रिया गति और भार क्षमता को संतुलित करना।
(I) मूल परिभाषा और चयन मूल
कोणीय त्वरण का अर्थ हैएक के प्रत्येक अक्ष का कोणीय वेगदरमेज,°/सेकंड में मापा गया.यह प्रतिबिंबित करता हैदरतालिका की गतिशील प्रतिक्रिया क्षमता.कोर चयन सिद्धांत "परीक्षण टुकड़ा के कोणीय त्वरण सीमा से मेल खाना हैजबकिसंतुलनदरकोणीय त्वरण सीधे निर्धारित करता है कि क्या तालिका के भार क्षमता और प्रतिक्रिया गति.दरतालिका वास्तविक संचालन में परीक्षण टुकड़ा के अचानक स्थिति परिवर्तन का अनुकरण कर सकते हैं,जैसे विमान के टेकऑफ, मोड़ और आपातकालीन ब्रेक लगाना.इसके प्रदर्शन का निकटता सेदरमेज की ड्राइव मोटर, ट्रांसमिशन तंत्र और नियंत्रण प्रणाली।
(II) मुख्य चयन बिंदु
1.मापरेंज चयन: उसी तर्क के अनुसारकोणीय दरश्रेणी चयन, दायरा'मापा गया घटक × सुरक्षा कारक (1.2~1.5) का अधिकतम कोणीय त्वरण' की आवश्यकता को पूरा करना चाहिए।कोणीय त्वरण की आवश्यकताएं विभिन्न मापी गई घटकों के बीच काफी भिन्न होती हैं.उदाहरण के लिए, एक विशिष्ट औद्योगिक आईएमयू का अधिकतम कोणीय त्वरण ±500°/s2 है,जबकि एयरोस्पेस जायरोस्कोप का अधिकतम कोणीय त्वरण ±2000°/s2 से अधिक तक पहुँच सकता है.संबंधितदरतालिका का चयन ±600°/s2~±3000°/s2 के कोण त्वरण सीमा के साथ किया जाना चाहिए। वास्तविक उत्पादों में, का अधिकतम कोणीय त्वरणएक उच्च परिशुद्धता तीन अक्षीयसिमुलेशनदरतालिका आम तौर पर आंतरिक फ्रेम के लिए ±2500°/s2, मध्य फ्रेम के लिए ±2000°/s2 और बाहरी फ्रेम के लिए ±1500°/s2 है,जो उच्च अंत जड़ता नेविगेशन उपकरणों की गतिशील परीक्षण आवश्यकताओं के अनुकूल हो सके।
2प्रतिक्रिया गति और रैखिकता: कोणीय त्वरण की प्रतिक्रिया गति यह निर्धारित करती है किदरतालिका जल्दी से अचानक दृष्टिकोण परिवर्तन का अनुकरण कर सकते हैं.यह परीक्षण के तहत डिवाइस (DUT) के गतिशील प्रतिक्रिया समय से मेल खाना चाहिए।, उच्च गति गतिशील सिमुलेशन परीक्षण के लिए अधिक उपयुक्त है।कोणीय त्वरण की रैखिकता परीक्षण आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए,आमतौर पर रैखिकता ≤ ±0.1%FS की आवश्यकता होती है,परीक्षण डेटा की सटीकता को प्रभावित करने वाली गैर-रैखिक त्रुटियों से बचने के लिए।,ध्यान दिया जाना चाहिएदरतालिका का त्वरण और विलंबतकत्वरण और मंदी के दौरान प्रभावों से बचेंकिडीयूटी को नुकसान पहुंचा सकता है या परीक्षण त्रुटियों को पेश कर सकता है।
3भार और संरचनात्मक प्रभाव: एक के कोणीय त्वरण प्रदर्शनदरतालिका भार वजन और आकार से प्रभावित होता है;जितना अधिक भार होगा,कोणीय त्वरण की ऊपरी सीमा कम है।,चयन करते समयदरतालिका, वजन और काम के टुकड़े के स्थापना आयामों पर विचार किया जाना चाहिएतकसुनिश्चित करें किदरतालिका अभी भी आवश्यक कोणीय त्वरण सीमा को प्राप्त कर सकते हैं नामित भार के तहत. उदाहरण के लिए, यदिकाम का टुकड़ा(उपकरण सहित)वजन 45 किलोग्राम,अदर45 किलोग्राम से कम का नाममात्र भार और उस भार के तहत लक्ष्य कोणीय त्वरण प्राप्त करने में सक्षम तालिका का चयन किया जाना चाहिएसाथ ही,दरटेबल के तीन अक्षों (आमतौर पर 0.5 मिमी की एक आंतरिक त्रिज्या की आवश्यकता) औरकोणीय त्वरण प्रदर्शन को प्रभावित करने वाले भार स्थापना विचलन से बचने के लिए अक्ष प्रणाली की लंबवतता पर विचार किया जाना चाहिए।
IV. स्विंग एंगल रेंज: काम करने वाले को कवर करता हैव्यवहारपरीक्षण के अधीन उपकरण का,स्थापना और परीक्षण परिदृश्यों के अनुकूल।
(I) मूल परिभाषा और चयन मूल
स्विंग कोण रेंज (रोटेशन कोण रेंज) अधिकतम कोण रेंज को संदर्भित करता है जो प्रत्येक अक्ष केदरतालिका घूम सकती है.यह दो प्रकार के होते हैंः निरंतर घूर्णन और सीमित कोण.चयन का मूल सिद्धांत "सभी कामकाजी लोगों को कवर करना" है।व्यवहारपरीक्षण टुकड़े की स्थापना स्थान को ध्यान में रखते हुएऔरपरीक्षण सुविधा. "एक तीन अक्ष के तीन अक्षदरतालिका (आमतौर पर रोल अक्ष, पिच अक्ष, और yaw अक्ष) अलग स्विंग कोण रेंज है, औरचयन का आधारव्यवहारपरीक्षण टुकड़े की आवश्यकताएं.साथ ही, अक्ष हस्तक्षेप के मुद्दों पर विचार किया जाना चाहिएतकबचानाव्यवहारकई अक्षों के आपस में जुड़े होने पर संघर्षों को सीमित करना।
(II) मुख्य चयन बिंदु
1.मापरेंज चयनः रेंज को परीक्षण किए जा रहे उपकरण की वास्तविक कार्य स्थिति रेंज को पूरी तरह से कवर करना चाहिएतकदृष्टिकोण के अंधे धब्बे से बचें। उदाहरण के लिए,एक यूएवी इनेर्शियल नेविगेशन सिस्टम का पिच कोण रेंज ±90° है, याई कोण रेंज ±180° है और रोल कोण रेंज ±360° है।.संबंधितदरतालिका का चयन पिच अक्ष के ±90°, झुकने अक्ष के ±180° और 360° रोल अक्ष के निरंतर घूर्णन के साथ किया जाना चाहिए। यदि स्थैतिक कैलिब्रेशन के लिए उपयोग किया जाता है,स्विंग कोण सीमा को कैलिब्रेशन आवश्यकताओं के अनुसार उचित रूप से कम किया जा सकता हैतकव्यावहारिक अनुप्रयोगों में,कुछ तीन अक्षीयदरतालिकाओं तीन अक्षों के निरंतर अनंत घूर्णन का समर्थन,जो पूर्ण दृष्टिकोण अनुकरण की आवश्यकता वाले परिदृश्यों के अनुकूल हो सकते हैं,जैसे विमानों के अर्धभौतिक अनुकरण परीक्षण।
2धुरी हस्तक्षेप और स्थापना स्थानःदरतालिका, इसके संरचनात्मक रूप पर ध्यान दें (जैसे, एक ऊर्ध्वाधर यू-ओ-O संरचना)तकबहु-अक्ष कनेक्शन के दौरान कोणीय हस्तक्षेप से बचें,जो लक्ष्य को रोक सकता हैव्यवहारप्राप्त होने से।,परीक्षण टुकड़े के स्थापना आयामों पर विचार करेंतकके लिए पर्याप्त स्थापना स्थान सुनिश्चित करेंदरतालिका.उदाहरण के लिए, यदि परीक्षण टुकड़ा 400 मिमी × 400 मिमी × 400 मिमी है,चुनें aदरउस आकार से कम नहीं लोड स्थापना स्थान के साथ तालिकातकस्थापना के बाद स्विंग कोण सीमा को सीमित करने से बचें।,स्विंग कोण की सटीकता परीक्षण आवश्यकताओं के अनुरूप होनी चाहिए,आमतौर पर एक स्विंग कोण सटीकता ≤ ± 0.001° की आवश्यकता होती हैऔरपुनरावृत्ति सटीकता ≤ ±0.0005°तकसटीक सुनिश्चित करनाव्यवहारस्थिति।
3विशेष परिदृश्य अनुकूलनः परीक्षण परिदृश्यों के लिए दीर्घकालिक निरंतर घूर्णन की आवश्यकता होती है (जैसे कि gyroscopes की दीर्घकालिक स्थिरता परीक्षण), एकदरतालिका जो 360° निरंतर घूर्णन का समर्थन करती है औरउच्च परिशुद्धता कैलिब्रेशन परिदृश्यों के लिए,के घूर्णन सटीकता पर ध्यान दिया जाना चाहिएदरतालिका (आमतौर पर ±0.001°~±0.002°)तकस्विंग कोण की स्थिति की सटीकता सुनिश्चित.साथ ही, एकदरएक पूर्ण एन्कोडर से लैस तालिका का चयन किया जा सकता है,जिसमें बिजली की विफलता के बाद पुनः शून्य करने की आवश्यकता नहीं है,इस प्रकार परीक्षण की दक्षता में सुधार होता है।
V. तीन प्रमुख मापदंडों का समन्वित चयन: फंदे से बचनाऔरसर्वोत्तम मिलान प्राप्त करना
कोणीय दर, त्वरण, और स्विंग कोण रेंज स्वतंत्र चयन नहीं हैं;तीनों को समन्वित तरीके से मेल खाना चाहिए।.इसके अतिरिक्त परीक्षण के तहत उपकरण की विशेषताओं, परीक्षण परिदृश्य और लागत बजटहोना चाहिएनिम्नलिखित सामान्य चयन के जाल से बचने के लिए विचार किया जाना चाहिए:
1.गलत धारणा1: मापदंड जितना अधिक होंगे, उतना ही बेहतर होगा। अत्यधिक उच्च मापदंड उपकरण की लागत में काफी वृद्धि कर सकते हैंऔरउदाहरण के लिए,सामान्य औद्योगिक आईएमयू परीक्षण के लिए एकदरएक कोणीय त्वरण ≥2000°/s2 के साथ तालिका औरएक कोणीय दर≥400°/s.परीक्षण के तहत उपकरण के मापदंडों से मेल खाने वाले उपकरण का चयन पर्याप्त है,खरीद और रखरखाव की लागत को कम करते हुए।
2. गलत धारणा दोः अक्ष समन्वय प्रदर्शन को अनदेखा करना. कुछ चयन केवल एकल-अक्ष मापदंडों पर ध्यान केंद्रित करते हैं,बहु-अक्ष कनेक्शन के दौरान प्रदर्शन समन्वय की उपेक्षा,उदाहरण के लिए, परीक्षण के दौरान स्थिति हस्तक्षेप और कम सटीकता जैसी समस्याओं का कारण बनता है।,ददरतालिका की एकल-अक्षकोणीय दरऔर त्वरण आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं,लेकिन बहु-अक्ष कनेक्शन के दौरान,बाहरी फ्रेमकोणीय दरआंतरिक फ्रेम त्वरण को सीमित करता है, बनानेजटिल मनोवृत्ति सिमुलेशन को पूरा करना असंभव है।
3गलत धारणा 3: पर्यावरण और मानक आवश्यकताओं की अनदेखी करना। उच्च तापमान, निम्न तापमान और वैक्यूम जैसे विशेष परीक्षण वातावरण में,के तीन मुख्य मापदंडोंदरतालिका प्रभावित हो जाएगा.चयन करते समयदरतालिका, यह एक समर्पित t चुनना आवश्यक हैदरएक ही समय में पर्यावरण के लिए उपयुक्त है।,उद्योग के मानकों का सख्ती से पालन करना आवश्यक है.उदाहरण के लिए, सैन्य परीक्षणों को GJB 2884-97 और GJB 1801-93 जैसे मानकों का अनुपालन करना चाहिएतकयह सुनिश्चित करें कि परीक्षण डेटा अनुरूप और वैध है।
4गलत धारणा 4: क्रॉस-अक्ष हस्तक्षेप के प्रभाव को नजरअंदाज करना।दरतालिका (क्रॉस-अक्ष संवेदनशीलता) तीन प्रमुख मापदंडों की माप सटीकता को प्रभावित करेगा.आदर्श रूप से, तीन अक्षों पूरी तरह से लंबवत होना चाहिए.वास्तविक चयन में, क्रॉस-अक्ष संवेदनशीलता सूचकांक पर ध्यान दिया जाना चाहिए (आमतौर पर ≤ 1% होना आवश्यक है)तकएक धुरी के आंदोलन से बचें जो अन्य धुरी के माप के साथ हस्तक्षेप करता है।
VI. चयन सारांश और व्यावहारिक सुझाव
तीन अक्षीय जड़तादरतालिकाएं जड़ता नेविगेशन सिस्टम (आईएनएस), जिरोस्कोप और जड़ता माप इकाई (आईएमयू) जैसे मुख्य घटकों के अनुसंधान, परीक्षण और अंशांकन के लिए प्रमुख उपकरण हैं.उनके प्रदर्शन सीधे परीक्षण सटीकता और जड़ता उपकरणों की विश्वसनीयता निर्धारित करता है, औरवे व्यापक रूप से उच्च अंत क्षेत्रों जैसे एयरोस्पेस, सैन्य उपकरण, और परिशुद्धता विनिर्माण में उपयोग किए जाते हैं।दरतालिका, कोणीय दर, त्वरण, और स्विंग कोण सीमा तीन कोर संकेतक हैं,परीक्षण के अधीन उपकरण की कार्य विशेषताओं और परीक्षण आवश्यकताओं के सीधे अनुरूप. एक चयन करते समयदरमेज,इस गलत धारणा से बचना चाहिए कि "पैरामीटर जितना अधिक होगा, उतना ही बेहतर होगा। परीक्षण किए जा रहे उपकरण के विनिर्देशों, परीक्षण परिदृश्य के आधार पर वैज्ञानिक मिलान किया जाना चाहिए,और उद्योग के मानकयह लेख तीन मापदंडों की मूल परिभाषाओं, चयन तर्क, प्रभावशाली कारकों और व्यावहारिक सुझावों से शुरू होगा।,उद्योग व्यवसायियों को एक पेशेवर और व्यावहारिक चयन गाइड प्रदान करना।
I. चयन पूर्व शर्तें: मुख्य आवश्यकताओं की पहचान करेंऔरलंगर चयन मानदंड
चयन का मूल तर्क है "आवश्यकताओं का मिलान, "तीन कोर मापदंडों पर चर्चा करने से पहले,चयन पक्षपात से बचने के लिए दो मौलिक आधार स्पष्ट किए जाने चाहिए: सबसे पहले, परीक्षण किए जा रहे उपकरण (डीयूटी) के मुख्य तकनीकी मापदंडों को स्पष्ट रूप से परिभाषित किया जाना चाहिए, जिसमें कोण दर शामिल हैरेंज, त्वरण रेंज, और कार्य स्थिति रेंजकाडीयूटी/आईएमयूयहदूसरे, परीक्षण परिदृश्य को स्पष्ट रूप से परिभाषित किया जाना चाहिए।,विभिन्न परिदृश्यों जैसे स्थिर कैलिब्रेशन, गतिशील सिमुलेशन और चरम प्रदर्शन परीक्षण के बीच अंतर करना। उदाहरण के लिए,एयरोस्पेस क्षेत्र में अर्ध-भौतिक सिमुलेशन के लिए उच्च गतिशील प्रदर्शन की आवश्यकता होती है,जबकि सामान्य औद्योगिक आईएमयू कैलिब्रेशन सटीकता और स्थिरता पर केंद्रित है।,प्रासंगिक उद्योग मानकों का पालन किया जाना चाहिए,जैसे सैन्य मानक GJB 2884-97 "तीन अक्षीय कोणीय गति अनुकरण टर्नटेबल के लिए सामान्य विनिर्देश, "यह सुनिश्चित करने के लिए कि चयन परीक्षण अनुपालन आवश्यकताओं को पूरा करता है।
II.कोणीय दर: गतिशील प्रतिक्रिया के अनुरूपडीयूटी ,संतुलन सटीकता और सीमा।
(I) मूल परिभाषा और चयन मूल
कोणीय दरके प्रत्येक अक्ष के घूर्णन कोण को संदर्भित करता हैदरतालिका प्रति समय इकाई,°/सेकंड में मापा गयायह तीन प्रमुख संकेतकों में विभाजित हैःदर सीमा, दर सटीकता और दर स्थिरता।कोणीय दरपरीक्षण टुकड़े की आवश्यकताएंजबकि संतुलन परीक्षण सटीकता और उपकरण लागत. " आंतरिक, मध्य, और बाहरी फ्रेम कोणीय दरोंएक तीन-अक्ष केदरतालिका आम तौर पर अलग,के साथ आंतरिक फ्रेम आम तौर पर सबसे बड़ा दर सीमा हैऔरबाहरी फ्रेम सबसे छोटा.परीक्षण टुकड़े की स्थापना की स्थिति और परीक्षण आवश्यकताओं के आधार पर मिलान अलग से किया जाना चाहिए।
(II) मुख्य चयन बिंदु
1माप सीमा का चयनः "डीयूटी × सुरक्षा कारक (1.2 ~ 1.5) की अधिकतम कोण दर" की आवश्यकता को पूरा करना चाहिए.यह अपर्याप्त रेंज के कारण चरम परीक्षणों को पूरा करने में विफलता से बचा जाता है, जबकियह भी अत्यधिक रेंज की बर्बादी से रोकनेविनिर्देशऔर बढ़ती लागतें।, यदिअधिकतमपरीक्षण किए जा रहे एमईएमएस जिरोस्कोप की कोणीय दर±200°/s है, कोणीय दर सीमाकी संबंधित धुरी केदरतालिका ±240°/s~±300°/s होनी चाहिए। यदि यूएवी इनेर्शियल नेविगेशन परीक्षण के लिए उपयोग किया जाता है, अधिकतम कोणीय दरपरीक्षण के तहत उपकरण 800°/s तक पहुँच सकता है,तो एकदरव्यावहारिक अनुप्रयोगों में ±1000°/s (सुरक्षा कारक 1.25) से कम नहीं एक सीमा के साथ तालिका का चयन किया जाना चाहिए।,उच्च परिशुद्धता वाले तीन-अक्षीय अनुकरण की दर सीमादरतालिकाओं में आमतौर पर 0.001°/s~400°/s आंतरिक फ्रेम के लिए, 0.001°/s~300°/s मध्य फ्रेम के लिए, और 0.001°/s~200°/s बाहरी फ्रेम के लिए,जो अधिकांश एयरोस्पेस और औद्योगिक क्षेत्रों की परीक्षण आवश्यकताओं को कवर कर सकता है।
2. सटीकता और स्थिरता: दर सटीकता सीधे परीक्षण के तहत डिवाइस (डीयूटी) की कैलिब्रेशन सटीकता को प्रभावित करती है,आमतौर पर सापेक्ष त्रुटि के रूप में व्यक्त किया जाता है.सटीकता की आवश्यकताएं दरों के बीच भिन्न होती हैं;उदाहरण के लिए, जब ω ≤ 1°/s, सटीकता 2 × 10−3 तक पहुंचने की जरूरत है(1° औसत पद्धति), औरजब ω ≥ 10°/s, सटीकता 2 × 10−5 (360° औसत विधि) तक पहुंचने की जरूरत है। गतिशील परीक्षण के दौरान दर स्थिरता संकेत स्थिरता निर्धारित करता हैऔरDUT की संवेदनशीलता के अनुसार समायोजित किया जाना चाहिए.उदाहरण के लिए, उच्च परिशुद्धता फाइबर ऑप्टिक gyroscope परीक्षण के लिए एकदरदर स्थिरता ≤ 2 × 10−5 के साथ तालिकाबचानादर में उतार-चढ़ाव जिससे परीक्षण में त्रुटियां आती हैं।
3विशेष परिदृश्य विचारः कम गति पर परीक्षण के लिए (जैसे, 0.001°/s~0.1°/s), स्थिरता पर ध्यान दिया जाना चाहिएदरकम गति पर तालिकाउच्च गति परीक्षण (जैसे, ≥ 300°/s) के लिए, स्थिरता पर ध्यान दिया जाना चाहिएदरतालिका की ड्राइव प्रणाली और इसकी गर्मी अपव्यय प्रदर्शनकंपन, अति ताप और अन्य समस्याओं को रोकने के लिए जो परीक्षण की सटीकता को प्रभावित कर सकते हैंउच्च गति संचालन के दौरान।,कोणीय दर का संकल्प परीक्षण के तहत उपकरण (डीयूटी) की आवश्यकताओं के अनुरूप होना चाहिए.आम तौर पर,दरतालिका की दर संकल्प डीयूटी के 1/10 से कम नहीं होना चाहिएकोणीय दरसंकल्प.उदाहरण के लिए, यदि डीयूटी केकोणीय दरसंकल्प 0.001°/s है,ददरतालिका का दर संकल्प कम से कम 0.0001°/s होना चाहिए।
III. त्वरणः गतिशील सिमुलेशन आवश्यकताओं के अनुकूल,प्रतिक्रिया गति और भार क्षमता को संतुलित करना।
(I) मूल परिभाषा और चयन मूल
कोणीय त्वरण का अर्थ हैएक के प्रत्येक अक्ष का कोणीय वेगदरमेज,°/सेकंड में मापा गया.यह प्रतिबिंबित करता हैदरतालिका की गतिशील प्रतिक्रिया क्षमता.कोर चयन सिद्धांत "परीक्षण टुकड़ा के कोणीय त्वरण सीमा से मेल खाना हैजबकिसंतुलनदरकोणीय त्वरण सीधे निर्धारित करता है कि क्या तालिका के भार क्षमता और प्रतिक्रिया गति.दरतालिका वास्तविक संचालन में परीक्षण टुकड़ा के अचानक स्थिति परिवर्तन का अनुकरण कर सकते हैं,जैसे विमान के टेकऑफ, मोड़ और आपातकालीन ब्रेक लगाना.इसके प्रदर्शन का निकटता सेदरमेज की ड्राइव मोटर, ट्रांसमिशन तंत्र और नियंत्रण प्रणाली।
(II) मुख्य चयन बिंदु
1.मापरेंज चयन: उसी तर्क के अनुसारकोणीय दरश्रेणी चयन, दायरा'मापा गया घटक × सुरक्षा कारक (1.2~1.5) का अधिकतम कोणीय त्वरण' की आवश्यकता को पूरा करना चाहिए।कोणीय त्वरण की आवश्यकताएं विभिन्न मापी गई घटकों के बीच काफी भिन्न होती हैं.उदाहरण के लिए, एक विशिष्ट औद्योगिक आईएमयू का अधिकतम कोणीय त्वरण ±500°/s2 है,जबकि एयरोस्पेस जायरोस्कोप का अधिकतम कोणीय त्वरण ±2000°/s2 से अधिक तक पहुँच सकता है.संबंधितदरतालिका का चयन ±600°/s2~±3000°/s2 के कोण त्वरण सीमा के साथ किया जाना चाहिए। वास्तविक उत्पादों में, का अधिकतम कोणीय त्वरणएक उच्च परिशुद्धता तीन अक्षीयसिमुलेशनदरतालिका आम तौर पर आंतरिक फ्रेम के लिए ±2500°/s2, मध्य फ्रेम के लिए ±2000°/s2 और बाहरी फ्रेम के लिए ±1500°/s2 है,जो उच्च अंत जड़ता नेविगेशन उपकरणों की गतिशील परीक्षण आवश्यकताओं के अनुकूल हो सके।
2प्रतिक्रिया गति और रैखिकता: कोणीय त्वरण की प्रतिक्रिया गति यह निर्धारित करती है किदरतालिका जल्दी से अचानक दृष्टिकोण परिवर्तन का अनुकरण कर सकते हैं.यह परीक्षण के तहत डिवाइस (DUT) के गतिशील प्रतिक्रिया समय से मेल खाना चाहिए।, उच्च गति गतिशील सिमुलेशन परीक्षण के लिए अधिक उपयुक्त है।कोणीय त्वरण की रैखिकता परीक्षण आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए,आमतौर पर रैखिकता ≤ ±0.1%FS की आवश्यकता होती है,परीक्षण डेटा की सटीकता को प्रभावित करने वाली गैर-रैखिक त्रुटियों से बचने के लिए।,ध्यान दिया जाना चाहिएदरतालिका का त्वरण और विलंबतकत्वरण और मंदी के दौरान प्रभावों से बचेंकिडीयूटी को नुकसान पहुंचा सकता है या परीक्षण त्रुटियों को पेश कर सकता है।
3भार और संरचनात्मक प्रभाव: एक के कोणीय त्वरण प्रदर्शनदरतालिका भार वजन और आकार से प्रभावित होता है;जितना अधिक भार होगा,कोणीय त्वरण की ऊपरी सीमा कम है।,चयन करते समयदरतालिका, वजन और काम के टुकड़े के स्थापना आयामों पर विचार किया जाना चाहिएतकसुनिश्चित करें किदरतालिका अभी भी आवश्यक कोणीय त्वरण सीमा को प्राप्त कर सकते हैं नामित भार के तहत. उदाहरण के लिए, यदिकाम का टुकड़ा(उपकरण सहित)वजन 45 किलोग्राम,अदर45 किलोग्राम से कम का नाममात्र भार और उस भार के तहत लक्ष्य कोणीय त्वरण प्राप्त करने में सक्षम तालिका का चयन किया जाना चाहिएसाथ ही,दरटेबल के तीन अक्षों (आमतौर पर 0.5 मिमी की एक आंतरिक त्रिज्या की आवश्यकता) औरकोणीय त्वरण प्रदर्शन को प्रभावित करने वाले भार स्थापना विचलन से बचने के लिए अक्ष प्रणाली की लंबवतता पर विचार किया जाना चाहिए।
IV. स्विंग एंगल रेंज: काम करने वाले को कवर करता हैव्यवहारपरीक्षण के अधीन उपकरण का,स्थापना और परीक्षण परिदृश्यों के अनुकूल।
(I) मूल परिभाषा और चयन मूल
स्विंग कोण रेंज (रोटेशन कोण रेंज) अधिकतम कोण रेंज को संदर्भित करता है जो प्रत्येक अक्ष केदरतालिका घूम सकती है.यह दो प्रकार के होते हैंः निरंतर घूर्णन और सीमित कोण.चयन का मूल सिद्धांत "सभी कामकाजी लोगों को कवर करना" है।व्यवहारपरीक्षण टुकड़े की स्थापना स्थान को ध्यान में रखते हुएऔरपरीक्षण सुविधा. "एक तीन अक्ष के तीन अक्षदरतालिका (आमतौर पर रोल अक्ष, पिच अक्ष, और yaw अक्ष) अलग स्विंग कोण रेंज है, औरचयन का आधारव्यवहारपरीक्षण टुकड़े की आवश्यकताएं.साथ ही, अक्ष हस्तक्षेप के मुद्दों पर विचार किया जाना चाहिएतकबचानाव्यवहारकई अक्षों के आपस में जुड़े होने पर संघर्षों को सीमित करना।
(II) मुख्य चयन बिंदु
1.मापरेंज चयनः रेंज को परीक्षण किए जा रहे उपकरण की वास्तविक कार्य स्थिति रेंज को पूरी तरह से कवर करना चाहिएतकदृष्टिकोण के अंधे धब्बे से बचें। उदाहरण के लिए,एक यूएवी इनेर्शियल नेविगेशन सिस्टम का पिच कोण रेंज ±90° है, याई कोण रेंज ±180° है और रोल कोण रेंज ±360° है।.संबंधितदरतालिका का चयन पिच अक्ष के ±90°, झुकने अक्ष के ±180° और 360° रोल अक्ष के निरंतर घूर्णन के साथ किया जाना चाहिए। यदि स्थैतिक कैलिब्रेशन के लिए उपयोग किया जाता है,स्विंग कोण सीमा को कैलिब्रेशन आवश्यकताओं के अनुसार उचित रूप से कम किया जा सकता हैतकव्यावहारिक अनुप्रयोगों में,कुछ तीन अक्षीयदरतालिकाओं तीन अक्षों के निरंतर अनंत घूर्णन का समर्थन,जो पूर्ण दृष्टिकोण अनुकरण की आवश्यकता वाले परिदृश्यों के अनुकूल हो सकते हैं,जैसे विमानों के अर्धभौतिक अनुकरण परीक्षण।
2धुरी हस्तक्षेप और स्थापना स्थानःदरतालिका, इसके संरचनात्मक रूप पर ध्यान दें (जैसे, एक ऊर्ध्वाधर यू-ओ-O संरचना)तकबहु-अक्ष कनेक्शन के दौरान कोणीय हस्तक्षेप से बचें,जो लक्ष्य को रोक सकता हैव्यवहारप्राप्त होने से।,परीक्षण टुकड़े के स्थापना आयामों पर विचार करेंतकके लिए पर्याप्त स्थापना स्थान सुनिश्चित करेंदरतालिका.उदाहरण के लिए, यदि परीक्षण टुकड़ा 400 मिमी × 400 मिमी × 400 मिमी है,चुनें aदरउस आकार से कम नहीं लोड स्थापना स्थान के साथ तालिकातकस्थापना के बाद स्विंग कोण सीमा को सीमित करने से बचें।,स्विंग कोण की सटीकता परीक्षण आवश्यकताओं के अनुरूप होनी चाहिए,आमतौर पर एक स्विंग कोण सटीकता ≤ ± 0.001° की आवश्यकता होती हैऔरपुनरावृत्ति सटीकता ≤ ±0.0005°तकसटीक सुनिश्चित करनाव्यवहारस्थिति।
3विशेष परिदृश्य अनुकूलनः परीक्षण परिदृश्यों के लिए दीर्घकालिक निरंतर घूर्णन की आवश्यकता होती है (जैसे कि gyroscopes की दीर्घकालिक स्थिरता परीक्षण), एकदरतालिका जो 360° निरंतर घूर्णन का समर्थन करती है औरउच्च परिशुद्धता कैलिब्रेशन परिदृश्यों के लिए,के घूर्णन सटीकता पर ध्यान दिया जाना चाहिएदरतालिका (आमतौर पर ±0.001°~±0.002°)तकस्विंग कोण की स्थिति की सटीकता सुनिश्चित.साथ ही, एकदरएक पूर्ण एन्कोडर से लैस तालिका का चयन किया जा सकता है,जिसमें बिजली की विफलता के बाद पुनः शून्य करने की आवश्यकता नहीं है,इस प्रकार परीक्षण की दक्षता में सुधार होता है।
V. तीन प्रमुख मापदंडों का समन्वित चयन: फंदे से बचनाऔरसर्वोत्तम मिलान प्राप्त करना
कोणीय दर, त्वरण, और स्विंग कोण रेंज स्वतंत्र चयन नहीं हैं;तीनों को समन्वित तरीके से मेल खाना चाहिए।.इसके अतिरिक्त परीक्षण के तहत उपकरण की विशेषताओं, परीक्षण परिदृश्य और लागत बजटहोना चाहिएनिम्नलिखित सामान्य चयन के जाल से बचने के लिए विचार किया जाना चाहिए:
1.गलत धारणा1: मापदंड जितना अधिक होंगे, उतना ही बेहतर होगा। अत्यधिक उच्च मापदंड उपकरण की लागत में काफी वृद्धि कर सकते हैंऔरउदाहरण के लिए,सामान्य औद्योगिक आईएमयू परीक्षण के लिए एकदरएक कोणीय त्वरण ≥2000°/s2 के साथ तालिका औरएक कोणीय दर≥400°/s.परीक्षण के तहत उपकरण के मापदंडों से मेल खाने वाले उपकरण का चयन पर्याप्त है,खरीद और रखरखाव की लागत को कम करते हुए।
2. गलत धारणा दोः अक्ष समन्वय प्रदर्शन को अनदेखा करना. कुछ चयन केवल एकल-अक्ष मापदंडों पर ध्यान केंद्रित करते हैं,बहु-अक्ष कनेक्शन के दौरान प्रदर्शन समन्वय की उपेक्षा,उदाहरण के लिए, परीक्षण के दौरान स्थिति हस्तक्षेप और कम सटीकता जैसी समस्याओं का कारण बनता है।,ददरतालिका की एकल-अक्षकोणीय दरऔर त्वरण आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं,लेकिन बहु-अक्ष कनेक्शन के दौरान,बाहरी फ्रेमकोणीय दरआंतरिक फ्रेम त्वरण को सीमित करता है, बनानेजटिल मनोवृत्ति सिमुलेशन को पूरा करना असंभव है।
3गलत धारणा 3: पर्यावरण और मानक आवश्यकताओं की अनदेखी करना। उच्च तापमान, निम्न तापमान और वैक्यूम जैसे विशेष परीक्षण वातावरण में,के तीन मुख्य मापदंडोंदरतालिका प्रभावित हो जाएगा.चयन करते समयदरतालिका, यह एक समर्पित t चुनना आवश्यक हैदरएक ही समय में पर्यावरण के लिए उपयुक्त है।,उद्योग के मानकों का सख्ती से पालन करना आवश्यक है.उदाहरण के लिए, सैन्य परीक्षणों को GJB 2884-97 और GJB 1801-93 जैसे मानकों का अनुपालन करना चाहिएतकयह सुनिश्चित करें कि परीक्षण डेटा अनुरूप और वैध है।
4गलत धारणा 4: क्रॉस-अक्ष हस्तक्षेप के प्रभाव को नजरअंदाज करना।दरतालिका (क्रॉस-अक्ष संवेदनशीलता) तीन प्रमुख मापदंडों की माप सटीकता को प्रभावित करेगा.आदर्श रूप से, तीन अक्षों पूरी तरह से लंबवत होना चाहिए.वास्तविक चयन में, क्रॉस-अक्ष संवेदनशीलता सूचकांक पर ध्यान दिया जाना चाहिए (आमतौर पर ≤ 1% होना आवश्यक है)तकएक धुरी के आंदोलन से बचें जो अन्य धुरी के माप के साथ हस्तक्षेप करता है।
VI. चयन सारांश और व्यावहारिक सुझाव
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