АО «Арзамасский приборостроительный завод имени П.И. Пландина». Придумано

Силами специалистов КБ-14 отдела главного конструктора по спецпродукции Арзамасского приборостроительного завода разработан авторский продукт – новый способ компенсации погрешностей гироскопа и программное обеспечение для повышения его точности в инерциальных навигационных системах.

В марте 2017 года направление ДНГ (динамически настраиваемого гироскопа) было cформировано в ОГК СП отдельным подразделением. Его коллектив во главе с Сергеем Дядиным взялся за работу по налаживанию устойчивого серийного производства ДНГ и повышению его качества. С этой задачей специалисты справились, «выжали» из гироскопа максимум возможной точности.

Вскоре остро встал вопрос повышения точности обработки сигнала каналов гироскопов в гиро-инерциальном блоке: электроника и ошибки при традиционном алгоритме обсчета давали дополнительную погрешность, соизмеримую с погрешностью самого гироскопа.

– Я провел предварительный анализ снижения точности информационных каналов, – рассказал Сергей Дядин. – Выяснил, что применимым на заводе алгоритмам обсчета погрешностей более 30 лет, они способны снижать точность. Так как требования к этому показателю в инерциальных навигационных системах постоянно повышаются, нужен новый методологический подход к алгоритму обработки выходного сигнала гироскопа.

Мониторинг практики конкурентов, коллег с других предприятий и мирового опыта приборостроения помог определить методологическую базу: метод вариаций Аллана – алгоритмический инструмент, который уже зарекомендовал себя в оценке работы устройств различных типов датчиков первичной информации. Были также проведены консультации с ведущими специалистами головного московского предприятия. Они подтвердили перспективность этого метода и рекомендовали заняться решением этой проблемы.

Разработку практической реализации метода применительно к ДНГ было поручено начальнику КБ-14 Андрею Мишагину и инженеру-электронику Марии Шаровой – она тогда была выпускницей кафедры прикладной математики АПИ.

– Несмотря на то, что на мои плечи ложилась серьезная ответственность, я согласилась сразу, – признается Мария. – Совместила две задачи – помочь отделу и производству в целом и написать диссертацию для магистратуры. Началось все с досконального изучения вопроса, тонкостей производства и применения гироскопов. Реальные данные получали в цехе. А дальше – уже моя прикладная работа на основе знаний, полученных в вузе. В результате – готовая к внедрению программа для автоматизированного обсчета выходного сигнала гироскопа по новому алгоритму. На работу ушло около полугода и на протяжении всех этих месяцев мне помогали Сергей Серафимович, Андрей Юрьевич и коллеги по КБ.

– Конечно, получилось все не сразу, – вспоминает Андрей Мишагин. – Был период, когда долго стояли на одном месте. В итоге нашли ошибку и добились желаемого. Проводили сравнительный анализ старого метода и разработанного теперь. Новый подход позволяет определять составляющие погрешности каналов гироскопа, каждую можно проанализировать отдельно.

На основе нового метода уже готово программное обеспечение, привязанное конкретно к ДНГ, производимому на АПЗ. Внедрение разработки в серийное производство в перспективе позволит существенно повысить точность канала гироскопа, соответственно, всей системы навигации. Что, в свою очередь, расширит круг их применяемости. В том числе в аппаратуре нового класса, например в комплексах наземного позиционирования.

Решение рабочей проблемы стало основой для итоговой работы Марии Шаровой, которую она успешно защитила и получила красный диплом. Кроме того, ее статья «Анализ погрешностей динамически настраиваемых гироскопов методом вариации Аллана» опубликована в Санкт-Петербурге во втором номере научного «Сборника актуальных проблем военно-технических исследований» 2019 года. Сейчас идет подготовка к докладу на научно-технической конференции Концерна ВКО «Алмаз – Антей», которая пройдет в ноябре в Москве.

– Это не значит, что мы решили все проблемы. Но мы провели работу, совсем не типичную для серийных производств: своими силами создали готовый аналитический инструмент для практического применения. Разработка уже включена в генплан развития предприятия, для нее прорабатывается дорожная карта по внедрению в перспективные изделия, словом, первые шаги сделаны, но их будет еще немало, – подчеркнул Сергей Дядин.

Екатерина Мулюн.

Фото Елены Галкиной.

Пресс-служба АО «Арзамасский приборостроительный завод имени П.И. Пландина»