Кольцевой лазерный гироскоп (КЛГ) доминирует на рынке инерциальной навигации с момента своего первого появления в 1963 году, и его доминирующее положение постепенно сталкивается с проблемой совершенствования технологии волоконно-оптических гироскопов (ВОГ). Эти технологические усовершенствования постепенно вытесняют RLG с рынка инерциальной навигации.
Повторится ли этот цикл в МЭМС?
Эта проблема заслуживает обсуждения. Учитывая, что технология МЭМС в последние годы достигла значительного прогресса, гироскопические датчики МЭМС достигли более высокой точности, улучшенных характеристик погрешности и лучшей чувствительности g, что значительно улучшило общие характеристики МЭМС. В настоящее время эти две технологии часто сталкиваются друг с другом в приложениях тактического и навигационного уровня, и очевидного победителя здесь нет.
Раньше выбор инерциальной технологии был простым решением, но по мере усиления конкуренции между этими двумя методами инженеры-навигаторы вынуждены учитывать множество факторов в зависимости от конкретных задач, а затем выбирать любое решение.
Туман по-прежнему доминирует в ключевых приложениях
Оптическое волокно по-прежнему остается проверенным решением для высококлассных приложений, постепенно вытесняя устаревшую технологию RLG там, где это возможно. Эта технология по-прежнему обладает непревзойденными характеристиками благодаря чрезвычайно малошумящему волоконно-оптическому гироскопу, который позволяет добиться чрезвычайно высокой точности навигации, а также низкой нестабильности и дрейфа отклонения по сравнению с другими технологиями, что крайне важно для поддержания нормальной работы в условиях отказа ГНСС.
Туманные ИНС действительно считаются более подходящими для таких ключевых навигационных решений, как глубоководная подводная навигация и аэрокосмические приложения. Хотя ее высокая стоимость не позволяет использовать ее на рынке низкотехнологичных систем, конечные пользователи, менее чувствительные к цене, такие как военные и коммерческие авиастроители, готовы платить больше за дополнительную точность. Малый дрейф, присущий этой системе, также делает ее лучшим выбором для долговременного использования в системах отказа ГНСС, поскольку общий диапазон погрешностей даже ниже, чем у самых точных MEMS-систем.
Благодаря фиксированной установке и отсутствию движущихся частей, fog также очень хорошо подходит для скрытной работы. Любой тип низкочастотной вибрации может выдать его положение противнику. Это особенно актуально для старых механических инерциальных навигационных систем, но менее очевидно для нового поколения МЭМС, которые сегодня обеспечивают пренебрежимо малый уровень вибрации для подобных приложений.
Еще одна уникальная особенность тумана, которая делает эту технологию столь привлекательной, - способность искать север даже в сильной магнитной среде. В отличие от технологии MEMS, которая для получения точного курса опирается на магнитометры, туман может точно измерять скорость вращения Земли даже при ее движении и за несколько минут точно определять направление на север. Это особенно востребовано в подводных системах, где невозможно долгое время полагаться на какой-либо сигнал ГНСС.
Как на туман, так и на точность МЭМС влияют изменения температуры. Обычно эту проблему можно устранить, откалибровав систему в диапазоне экстремальных температур. Однако следует учитывать, что из-за механических свойств MEMS корректная калибровка MEMS может оказаться более сложной. Производительность тумана будет лучше после правильной изоляции и калибровки.
Наконец, противотуманные ИНС не защищены от ошибок в средах, подверженных вибрациям. Однако, поскольку туман не имеет движущихся частей, он лучше переносит вибрации, чем его аналоги на основе МЭМС. Поэтому туман является предпочтительным методом для обеспечения устойчивости тяжелого оборудования, например, в горнодобывающей и промышленной промышленности, а также в аэрокосмической отрасли, где самолеты, особенно их крылья, подвергаются очень сильной вибрации.