Исследование физических процессов и технологий изготовления волновых твердотельных гироскопов (ВТГ)
Исследование физических процессов и технологий изготовления волновых твердотельных гироскопов (ВТГ)
Год 2018-2020
Департамент Институт инновационных инженерных технологий
Планируется разработка методов и технологий, направленных на создание недорогих высокоточных волновых твердотельных кварцевых гироскопов. Команда проекта исследует физические процессы, которые влияют на инклинометрию нефтяных и газовых скважин. Ведется разработка кремниевых микромеханических акселерометров для инклинометров, работающих в сложных условиях бурения.
Конструктивные усовершенствования основных элементов и узлов волновых твердотельных гироскопов (ВТГ):
- Подготовка технологий промышленного изготовления ВТГ.
- Разработка специализированных математических методов и алгоритмов обработки выходных сигналов ВТГ.
- Исследования методов построения бесплатформенных интегрированных навигационных систем (БИНС) на базе ВТГ.
- Исследования методов стохастической фильтрации вектора состояния БИНС на базе ВТГ.
- Начальная выставка БИНС на базе ВТГ на подвижном основании.
- Способы коррекции БИНС на базе ВТГ в условиях отсутствия сигналов глобальной спутниковой навигационной системы.
Перечень РИД по проекту
- Способ повышения точности позиционирования подвижных объектов
https://yandex.ru/patents/doc/RU2705733C1_20191111 - Способ гирокомпасирования с применением датчика угловой скорости
https://yandex.ru/patents/doc/RU2698567C1_20190828 - Способ определения угловой скорости с использованием волнового твердотельного гироскопа
https://yandex.ru/patents/doc/RU2729944C1_20200813
Цели проекта
- Разработка методов и технологий, направленных на создание недорогих высокоточных волновых твердотельных кварцевых гироскопов.
- Исследование физических процессов, влияющих на инклинометрию нефтяных и газовых скважин, разработка кремниевых микромеханических акселерометров для инклинометров, работающих в сложных условиях бурения.
Руководитель проекта
Все участники
Шаталов Андрей Борисович
Кандидат технических наук
Результаты проекта
Проведено математическое и компьютерное моделирование уравнений динамики управляемого резонатора ВТГ.
Разработаны:
Новые конструкции акселерометров для инклинометров, оптимальные для работы в составе буровой компоновки при наклонном и горизонтальном бурении нефтяных и газовых скважин.
Разработаны:
Комплекс алгоритмов обработки выходных сигналов и нелинейной стохастической фильтрации, синтез которых обеспечит оценку выходных сигналов блока чувствительных элементов на базе ВТГ в условиях действия помех различной физической природы.
Разработаны:
Новые методы построения интегрированных навигационных систем на базе БИНС с ВТГ. Исследованы методы начальной выставки и коррекции БИНС, а также новые методы стохастической фильтрации выходной информации блока чувствительных элементов БИНС на базе ВТГ.
Область исследования
- Транспортные, авиационные и космические системы
- Технологии производства высокоточных волновых твердотельных гироскопов
- Теория управления, стохастическая фильтрация, задачи инерциальной навигации
- Технологии производства современных инклинометров, работающих в сложных условиях бурения нефтяных и газовых скважин
- Управление, съем информации и навигационные задачи, решаемые с помощью ВТГ