donstuAdvanced Engineering Research (Rostov-on-Don)Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don)2687-1653Don State Technical University10.12737/22159donstu-118Research ArticleMACHINE BUILDING AND MACHINE SCIENCEМАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕModified microacoustomechanical noise-immune gyroscopeМодифицированный помехозащищенный микроакустомеханический гироскопМирошниченкоИгорь ПавловичMiroshnichenkoIgor P.ipmir@rambler.ruСизовВалерий ПавловичSizovValery P.ipmir2011@yandex.ruДонской государственный технический университетРоссияDon State Technical UniversityRussian Federation2016301220161647278Copyright © Miroshnichenko I.P., Sizov V.P., 20162016Мирошниченко И.П., Сизов В.П.Miroshnichenko I.P., Sizov V.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnik-donstu.ru/jour/article/view/118

The work objective is to develop a new modified microacoustomechanical noise-immune gyroscope. It allows converting the angular rotation velocities of the support base into electrical signals on two axes of rotation simultaneously. In addition, the valid signal level is increased compared to the noise interference level. This explains the expandability of the new modified microacoustomechanical gyroscope compared to the existing analogues. The operating principle of the modified gyro is specified in detail. The concept of its design and performance is explained in drawings. The proposed technical solution is protected by the Russian Federation patent for the invention. The proposed gyroscope can be used in the navigation, positioning and control systems of various mobile objects in aviation, rocket and space technology, robotics, etc.

Целью настоящего исследования является создание нового модифицированного помехозащищенного микроакустомеханического гироскопа. Данная разработка позволяет преобразовывать в электрические сигналы угловые скорости вращения несущего основания одновременно относительно двух осей его вращения. Кроме того, повышается уровень полезного сигнала по сравнению с уровнем шумовых помех. Этим объясняется расширение функциональных возможностей нового модифицированного микроакустомеханического гироскопа по сравнению с имеющимися аналогами. Подробно описано, каким образом работает модифицированный гироскоп. Сущность его конструкции и функционирования поясняется графическими материалами. Предлагаемое техническое решение защищено патентом Российской Федерации на изобретение. Описанный гироскоп может быть применен в системах навигации, ориентации и управления различными подвижными объектами в авиации, ракетно-космической технике, робототехнике и т. п.

micromechanical gyroscopeacoustic wavessurface acoustic wavesмикромеханический гироскопакустические волныповерхностные акустические волныReferencesМатвеев, В. А. Гироскоп - это просто / В. А. Матвеев. - Москва : Изд-во МГТУ им. Н.Э Баумана, 2012. - 191 с.Matveev, V. А. Giroskop — eto prosto. [Gyroscope is a simple matter.] Moscow: Bauman MSTU Publ. House, 2012, 191 p. (in Russian).Лукьянов, Д. П. Современное состояние и перспективы развития твердотельных микрогироскопов на поверхностных акустических волнах / Д. П. Лукьянов, Ю. В. Филатов, С. Ю. Шевченко // Гироскопия и навигация. - 2011. - № 3 (74). - С. 75-87.Lukyanov, D.P., et al. Sovremennoe sostoyanie i perspektivy razvitiya tverdotel'nykh mikrogiroskopov na poverkhnostnykh akusticheskikh volnakh. [State of the art and prospects for the development of SAW-based solid-state gyros.] Gyroscopy and Navigation, 2011, no. 3 (74), pp. 75–87 (in Russian).Евстифеев, М. И. Основные этапы разработки отечественных микромеханических гироскопов / М. И. Евстифеев // Известия вузов. Приборостроение. - 2011. - Т. 54, № 6. - С. 75-80.Evstifeev, M.I. Osnovnye etapy razrabotki otechestvennykh mikromekhanicheskikh giroskopov . [Main development stages of domestic micromechanical gyroscopes.] Journal of Instrument Engineering, 2011, vol. 54, no. 6, pp. 75–80 (in Russian).Математическое моделирование гироскопа на ПАВ / В. А. Калинин [и др.] // Электроника: наука, технология, бизнес. Спецвыпуск. - 2008. - С. 47-51.Kalinin, V.A., et al. Matematicheskoe modelirovanie giroskopa na PAV [Mathematical modeling of SAW-based gyro.] Electronics: Science, Technology, Business. Spec. Iss., 2008, pp. 47–51 (in Russian).Varadan, V. K. Microsensors, microelectromechanical systems (MEMS), and electronics for smart structures and systems / V. K. Varadan, V. V. Varadan // Smart Materials and Structures. - 2009. - № 9. - P. 953-972.Varadan, V. K., Varadan, V.V. Microsensors, microelectromechanical systems (MEMS), and electronics for smart structures and systems. Smart Materials and Structures, 2009, no. 9, pp. 953–972.Пьезоэлектрический гироскоп : патент 2387951 Рос. Федерация : H03H9/25 ; G01C19/56 / В. А. Калинин [и др.]. - №2009109735/28 ; заявл. 17.03.09 ; опубл. 27.04.10, Бюл. № 12. - 9 с.Kalinin, V.A., et al. P'yezoelektricheskiy giroskop: patent 2387951 Ros. Federatsiya: H03H9/25; G01C19/56. [Piezoelectric gyroscope.] Patent RF, no. 2387951, 2009 (in Russian).Гироскоп на поверхностных акустических волнах : патент 2390727 Рос. Федерация : G01P9/04 ; G01C19/56 / В. А. Калинин [и др.]. - № 2009109734/28 ; заявл. 17.03.09 ; опубл. 27.05.10, Бюл. № 15. - 8 с.Kalinin, V.A., et al. Giroskop na poverkhnostnykh akusticheskikh volnakh: patent 2390727 Ros. Federatsiya: G01P9/04; G01C19/56. [SAW-based gyro.] Patent RF, no. 2390727, 2010 (in Russian).Apparatus and method for detecting a rotation : patent 7895892 В2 US [Электронный ресурс] / R. Aigner. - Режим доступа: http://www.uspto.gov (дата обращения 08.11.16).Aigner, R. Apparatus and method for detecting a rotation: patent 7895892 В2 US. Available at: http://www.uspto.gov (accessed: 08.11.16).Micro-Electromechanical Gyroscope : patent 6984332 В2 US [Электронный ресурс] / V. K. Varadan [et al.]. - Режим доступа: http://www.uspto.gov (дата обращения 08.11.16).Varadan, V. K., et al. Micro-Electromechanical Gyroscope: patent 6984332 В2 US. Available at: http://www.uspto.gov (accessed: 08.11.16).Микроакустомеханический гироскоп : патент 2543706 Рос. Федерация : G01C19/56 ; H03H9/25 / Ю. В. Вахтин [и др.]. - № 2013143420/28 ; заявл. 25.09.13 ; опубл. 10.03.15, Бюл. № 7. - 8 с.Vakhtin, Y.V., et al. Mikroakustomekhanicheskiy giroskop : patent 2543706 Ros. Federatsiya: G01C19/56; H03H9/25. [Micro-acoustomechanical gyroscope.] Patent RF, no. 2543706, 2015 (in Russian).Мирошниченко, И. П. Модифицированный микромеханический гироскоп / И. П. Мирошниченко, В. А. Погорелов, В. П. Сизов // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2015. - Т. 15, № 2. - С. 73-77.Miroshnichenko, I.P., Pogorelov, V.A., Sizov, V.P. Modifitsirovannyy mikromekhanicheskiy giroskop. [Modified micromechanical gyroscope.] Vestnik of DSTU, 2015, vol. 15, no. 2, pp. 73–77 (in Russian)Мирошниченко, И. П. Метод скаляризации в задачах распространения поверхностных упругих волн во вращающемся трансверсально-изотропном полупространстве / И. П. Мирошниченко, В. А. Погорелов, В. П. Сизов // Вестник Дон. гос. техн. ун-та.- 2015. - Т. 15, № 3. - С. 7-18.Мирошниченко, И. П. Метод скаляризации в задачах распространения поверхностных упругих волн во вращающемся трансверсально-изотропном полупространстве / И. П. Мирошниченко, В. А. Погорелов, В. П. Сизов // Вестник Дон. гос. техн. ун-та.- 2015. - Т. 15, № 3. - С. 7-18.Модифицированный микроакустомеханический гироскоп : патент 2582483 Рос. Федерация : G01C19/56 / И. П. Мирошниченко [и др.]. - № 2015104242/28 ; заявл. 09.02.15 ; опубл. 27.04.16, Бюл. № 12. - 14 с.Модифицированный микроакустомеханический гироскоп : патент 2582483 Рос. Федерация : G01C19/56 / И. П. Мирошниченко [и др.]. - № 2015104242/28 ; заявл. 09.02.15 ; опубл. 27.04.16, Бюл. № 12. - 14 с.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.