Эффективное сочетание технологии MEMS и северного искателя.

Основные положения

Получение азимутальной географической информации является важной отраслью инерциальной техники. Однако инерциальная технология определения направления на север — это технология ориентации, позволяющая определять истинное направление на север без опоры на какие-либо внешние условия. С быстрым развитием науки, техники и экономического строительства растет спрос на инерциальные технологии ориентации. В частности, технология инерциального определения направления на север все шире применяется в горнодобывающей промышленности.

Для определения направления севера с помощью гироскопического датчика необходимо «сначала выровнять, а затем найти север». Однако выравнивание часто занимает много времени и требует больших трудозатрат, особенно для высокоточных крупногабаритных транспортных средств, а быстрое выравнивание затруднительно. Если датчик севера сможет определять север непосредственно в наклонном состоянии, проблема, связанная с выравниванием, будет полностью решена. Это отправная точка для разработки всенаправленного датчика севера. Так называемое «всенаправленное определение севера» означает, что он может определять север в различных наклонных состояниях. Его значение заключается не только в точном определении севера в наклонном состоянии, но, что более важно, в изменении методов наведения и измерения системы. Поэтому «всенаправленное определение севера» станет одним из направлений развития методов определения севера в военной и гражданской областях. Гироскопический метод определения севера не требует астрономических наблюдений, не зависит от геомагнитного поля, не подвержен влиянию железных материалов и определяет истинный север Земли; его автономные, всепогодные характеристики имеют большое значение в военной и гражданской областях.

В таких областях гражданского строительства, как добыча угля, горнодобывающая промышленность, подземное бурение и прокладка тоннелей, обычно используются инерциальные северные искатели с гироскопами в качестве основы из-за невозможности получения дополнительной информации извне. Компания Micro-Magic Inc. постоянно совершенствует технологию традиционных северных искателей, преодолевая такие недостатки традиционных волоконно-оптических северных искателей, как большие размеры и низкое энергопотребление. Благодаря использованию технологии MEMS северный искатель становится меньше по размеру, легче по весу и потребляет меньше энергии. При этом точность поддерживается на среднем и высоком уровне, что подходит для большинства отраслей гражданского строительства и особенно для областей со строгими ограничениями в условиях съемки.

Система наведения на север NF 1000 MEMS объединяет высокопроизводительный MEMS-гироскоп и MEMS-акселерометр в автономной конструкции. Выбранные для системы гироскоп и акселерометр представляют собой передовые инерциальные устройства на основе MEMS-технологии. Все электронные компоненты системы на 100% отечественного производства. Трехосевой MEMS-гироскоп чувствителен к угловому движению несущего объекта, а трехосевой MEMS-акселерометр — к линейному ускорению несущего объекта. В системе компенсируются нулевые значения всех температурных параметров, масштабный коэффициент, неортогональные ошибки и связанные с ускорением составляющие, что позволяет поддерживать высокую точность измерений в течение длительного времени. Одновременно с этим в систему интегрирован адаптивный алгоритм определения ориентации, обеспечивающий высокую точность измерения ориентации в течение длительного времени.

Передача азимута и наведение являются важнейшими звеньями при использовании гиропеленгационной системы определения севера для получения информации. В процессе строительства и проходки щитовых шахт и тоннелей получение информации о направлении севера имеет ключевое значение. При подземных работах измерение осевой линии в карьере обычно осуществляется с помощью проводов большой протяженности, что затрудняет обеспечение точности. Точность измерения затруднена из-за невозможности проведения большого объема работ по определению направления. Использование гиропеленгатора позволяет получить абсолютно высокоточную опорную точку и сократить объем работ по определению направления по сравнению с методом измерения осевой линии. Благодаря постоянному совершенствованию гиропеленгаторов и расширению их применения в измерениях в открытых карьерах, их точность позиционирования, автономная физическая ориентация, короткое время измерения и другие преимущества делают подземные измерения более распространенными, а экономическую выгоду — более очевидной.

В дополнение к вышеупомянутому MEMS-навигатору севера для горизонтально-направленного бурения в горнодобывающей промышленности, компания Micro-Magic Inc. также предлагает экономичный трехкоординатный MEMS-навигатор севера NF 1000. Если вас это заинтересовало, вы можете обсудить детали с нами.