Кафедра комп’ютерно-інтегрованих оптичних та навігаційних систем (КІОНС)
Постійне посилання на фонд
Створена 01.07.2021 р. згідно наказу НАКАЗ НУ/5/2021 ВІД 12.01.2021
Переглянути
Перегляд Кафедра комп’ютерно-інтегрованих оптичних та навігаційних систем (КІОНС) за Автор "Аврутов, Вадим Вікторович"
Зараз показуємо 1 - 7 з 7
Результатів на сторінці
Налаштування сортування
Документ Відкритий доступ Випробування і контроль приладів і систем(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022) Аврутов, Вадим ВікторовичДокумент Відкритий доступ Гіроширот(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Вадіс, Данііл Андрійович; Аврутов, Вадим ВікторовичДипломна робота присвячена розгляду гіроширотів – приладів для визначення широти місця. Супутникові навігаційні системи (СНС) є основними технічними засобами навігації. До СНС відносяться GPS (система США), Galileo (європейська система), BeiDou та Hongyan (китайська система). На сьогоднішній день вони дозволяють отримувати доволі точні дані про місцезнаходження. В усіх згаданих супутникових навігаційних системах існує серйозний недолік - вони не є автономними і можуть стати об'єктом атак засобами радіоелектронної протидії під час військових конфліктів. Це призвело до зростання інтересу до розробки автономних систем навігації та орієнтації. Серед таких систем можна виділити платформні інерціальні навігаційні системи (ІНС) і безплатформні інерціальні навігаційні системи (БІНС). Для нормальної роботи ІНС потрібно знати початкові значення місцезнаходження. Якщо ці значення невідомі, а визначення їх астрономічними, супутниковими або радіотехнічними навігаційними засобами по якимось причинам недоступне, то для визначення широти місця використовують автономні засоби визначення широти. В першому розділі розглянуто перший автономний засіб для визначення широти гіроскоп Фуко II роду, або так званий “Гіроширот”. Вказано, що потрібно для побудови цього гіроширота і наскільки точно необхідно орієнтувати в початковий момент часу вісь обертання рамки за курсом, a її площину за вертикаллю. Також розглянуто інші принципові схеми гіроскопічних приладів для визначення широти місця. Розглянуто роботу цих приладів на нерухомій основі та на рухомій основі, що йде з постійною швидкістю на постійному курсі, а також вказана залежність вільних коливань гіроширотів від широти місця. У другому розділі складено аналітичний вираз для визначення широти місця. Розроблено simulink-модель приладу для випадку коли вісі ІВМ співпадають з осями географічної системи координат, а також при постійних нахилах ІВМ. Проведено моделювання для даних схем та доведено справедливість складеного виразу. Побудовано схему в Simulink з урахуванням параметрів гіроскопів і акселерометрів, а саме нестабільність зміщення нуля. Було проведено дослідження для різних значень широти і побудовано графік залежності похибки від широти місця. Складено вираз похибки визначення широти місця. Розглянуто вплив похибок гіроскопів і акселерометрів на похибку визначення широти та побудовані відповідні графіки. Також наведені чисельні оцінки похибок визначення широти місця відносно похибок гіроскопів і акселерометрів. Розроблено схему для автономного визначення широти нерухомих об'єктів з урахуванням похибки визначення широти. Підібрані гіроскопи і акселерометри з меншим зміщенням нуля для більш точного визначення широти, а також побудований графік похибки визначення широти відносно широти місця. Розглянуто вплив не тільки постійних похибок гіроскопів і акселерометрів, а також вплив випадкової похибки типу “білого шуму”. Проведено дослідження для різного значення потужності шуму і побудовані графіки залежності широти від випадкової похибки типу “білого шуму”. Для покращення визначення широти була розроблена схема з усередненням випадкової похибки типу “білого шуму” та побудовані відповідні графіки. Також, розглянута методична похибка визначення широти місця, яка виникає внаслідок різниці між геоцентричною і геодезичною широтами.Документ Відкритий доступ Калібрування інерціально-вимірювальних модулей у польових умовах(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023-05-26) Позняк, Даніїл Олександрович; Аврутов, Вадим ВікторовичОбсяг роботи: магістерська дисертація складає 101 сторінку, в ній міститься 34 ілюстрацій, 33 таблиці, 2 додатки та 66 використаних джерел. Калібрування інерціально-вимірювального модуля (ІВМ) є важливим етапом підготовки до роботи інерціальних навігаційних систем (ІНС), як платформних, так і безплатформних. Традиційне калібрування ІВМ з мінімум трьома гіроскопами і трьома акселерометрами проводиться в спеціалізованих лабораторіях. Однак, ІВМ з датчиками, побудованими з технологією мікроелектромеханічних систем (МЕМС), мають нестабільність параметрів, що призводить до необхідності проведення докалібрування ІВМ безпосередньо перед роботою ІНС у критичних або польових умовах. У дисертації досліджено можливість використання методу послідовних поворотів для докалібрування ІВМ в польових умовах. Для цього необхідно повернути ІВМ на незначні кути. Розрахункові співвідношення для визначення масштабних коефіцієнтів та нульових сигналів блоку акселерометрів отримано для двох положень ІВМ. Проведений експеримент підтвердив справедливість отриманих розрахункових співвідношень. Результати дослідження показують, що метод послідовних поворотів є ефективним способом докалібрування ІВМ в польових умовах. Він є більш зручним і простим у використанні, в порівнянні з традиційним калібруванням, яке вимагає спеціалізованих лабораторних умов.Документ Відкритий доступ Компенсаційний акселерометр(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Іщенко, Артем Олегович; Аврутов, Вадим ВікторовичУ цій роботі розглядається компенсаційний акселерометр, який є пристроєм для вимірювання прискорення тіла у просторі. Значення прискорення використовуються в багатьох галузях науки та техніки, включаючи авіацію, навігацію, робототехніку та віртуальну реальність. Основними перевагами компенсаційного акселерометра є його висока точність, широкий діапазон вимірювання та незалежність від зовнішніх впливів, таких як гравітація та обертання пристрою. Для досягнення цих переваг використовуються спеціальні компенсаційні схеми, які дозволяють враховувати і компенсувати впливи зовнішніх факторів на вимірювання акселерації. У роботі будуть розглянуті принципи роботи компенсаційного акселерометра, його конструкція та можливі застосування. Результати дослідження показують, що компенсаційні акселерометри можуть бути використані в різних областях, де точне вимірювання прискорення має велике значення. Компенсаційні акселерометри мають великий потенціал для застосування в сучасних технологіях, наприклад, у розумних телефонах, вбудованих системах безпеки автомобілів, медичних приладах та віртуальній реальності. Їх точність і надійність робить їх цінними інструментами для вимірювання руху і контролю систем. Дипломна робота має обсяг 57 аркушів, містить вступ, два розділи, висновок, 20 рисунків.Документ Відкритий доступ Коріолісовий вібраційний гіроскоп(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Мульганов, Михайло Юрійович; Аврутов, Вадим ВікторовичДипломний проєкт освітньо-кваліфікаційного рівня «бакалавр» за напрямом підготовки 151 – «Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології» за освіт-ньо-професійною програмою «Комп’ютерно-інтегровані технології та системи наві-гації і керування» на тему «Коріолісовий вібраційний гіроскоп». Дипломний проєкт складається з пояснювальної записки на 59 сторінках і кре-слень на 5 аркушах А1 та на одному аркуші А3. Пояснювальна записка містить 39 рисунків, 15 таблиць та 21 джерело літератури. У першому розділі проведено інформаційно-аналітичний огляд розвитку КВГ. Визначено сфери застосування КВГ. У другому розділі розглянуто принцип роботи КВГ, показані основні моди коливань резонатора КВГ. Також аналітично знайдена резонансна частота резонатора КВГ та за допомоги програмного забезпечення MatLAB® отримано графічні залежності резонансної частоти резонатора КВГ від мод коливань для різних геометричних параметрів резонатора. Експериментальна перевірка підтвердила результати аналітичних розрахунків. У третьому розділі розг-лянуто основні характеристики п'єзокерамічних елементів збудження первинних ко-ливань резонатора КВГ. Показані основні результати комп'ютерного моделювання резонатора та п'єзокераміки за допомогою програмного забезпечення ANSYS®. У четвертому розділі проведена оптимізація розташування п’єзокераміки на резонато-рі КВГ. Висвітлені проблеми розвитку КВГ та запропоновано напрями подальших досліджень.Документ Відкритий доступ Моделювання роботи безкарданної курсовертикалі БПЛА(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Трейдуб, Іван Михайлович; Аврутов, Вадим ВікторовичДипломну роботу виконано на 52 аркушах, вона містить 1 додаток та перелік посилань на використані джерела з 23 найменувань, у роботі наведено 48 рисунки та 10 таблиць. Дана дипломна робота спрямована на дослідження теми безкарданної курсовертикалі, її кінематичний розрахунок, а також побудова програмної мо-делі в середовищі Simulink. У роботі було проведено огляд сучаного стану навігаційних систем на прикладі безкарданної курсовертикалі, наведені приклади сучаних систем, на-прямки подальшого розвитку та можливостей використання. При побудові моделі, була використана система орієнтації та навігації за допомогою кутів Ейлера-Крилова. Модель використовує даний метод, а також дозволяє провести перевірку коректності роботи системи при порівняні вихід-них даних з початковими.Документ Відкритий доступ Система автономної навігації з використанням інерціально-вимірювального модуля(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Гегельський, Олексій Володимирович; Аврутов, Вадим ВікторовичУ дисертації запропоновано новий метод автономного визначення широти та довготи на нерухомій основі за допомогою гіроскопів та акселерометрів. Для розрахунку широти виведена формула, яка використовує вихідні сигнали гіроскопів та акселерометрів. Аналіз похибок показав, що інструментальні похибки залежать від похибок гіроскопів і акселерометрів. Похибка широти від дрейфів гіроскопів перевищує похибку широти від похибки акселерометра на порядок. Виведена модель похибок дозволяє пред’являти вимоги до параметрів ІВМ в залежності від вимог до точності визначення широти. Методична похибка визначення широти виникає через порівняння геодезичної та геоцентричної широт. Вираз для її визначення дозволяє вводити поправку при розрахунку широти за розробленим методом, що значно підвищує його точність. Експериментальні дослідження були проведені з використанням ІВМ MAX21105 та STIM300. Встановлено, що точність вимірювання кутових швидкостей ІВМ MAX21105 не дозволяє використовувати його для визначення широти. ІВМ STIM300 забезпечує можливість визначення широти. Для зменшення похибок визначення широти проведена вейвлет-фільтрація вихідних сигналів гіроскопів та акселерометрів. Визначено найбільш оптимальний вейвлет для зменшення похибок. Також у дисертації розглянуто проблему автономного визначення довготи. Запропоновано метод визначення довготи, який використовує широту об’єкту, азимут і координати реперної точки.