RU2300079C1

RU2300079C1 - Inertial measuring instrument

Info

Publication number: RU2300079C1
Application number: RU2005140866/28A
Authority: RU
Inventors: Петр Колестратович Плотников (RU); Петр Колестратович Плотников; Сергей Геннадиевич Наумов (RU); Сергей Геннадиевич Наумов; Виктор Юрьевич Чеботаревский (RU); Виктор Юрьевич Чеботаревский; Андрей Иванович Синев (RU); Андрей Иванович Синев
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Газприборавтоматикасервис"
Priority date: 2005-12-26
Filing date: 2005-12-26
Publication date: 2007-05-27

Abstract

FIELD: instruments of orientation and navigation of movable objects in the form of flight vehicles, ships etc. and can be used in the systems of orientation and navigation of the mentioned movable objects as a sensing element producing an information about two components of the vector of the absolute angular velocity and two components of the vector of the phantom acceleration of movable objects in its two mutually perpendicular axes.

SUBSTANCE: the instrument has a gyroscope and an accelerometer installed on a hollow shaft that has ball bearing supports, rotor of a synchronous motor, raster of an optical position sensor installed on a hollow shaft, stator of a synchronous motor, radiator and a light detector of the optical position sensor installed on the instrument body, as well as a platform rigidly coupled to the hollow shaft, four coils and circular sliding contacts. Coupled to the gyroscope, accelerometer and hollow shaft are the circuits of light fibers insulated from one another, serving as components of the March-Zehnder interferometers and placed inside the coils. The outputs of the light detectors of the interferometers are connected to inputs of the units including an amplifier and a filter, and the outputs of these units are connected to the first inputs of the phase demodulators, respectively, the second input of the first phase demodulator is connected to the output of the optical position sensor with a zero initial phase shift, the second input of the second phase demodulator is connected to the output of the optical position sensor with an initial phase shift equal to 90 deg, the outputs of the four phase demodulators are connected to the inputs of the four output units having an amplifier and a filter each, whose outputs serve as the outputs of the inertial measuring instrument.

EFFECT: enhanced accuracy of determination of the measured parameters and simplified construction.

2 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к приборам ориентации и навигации подвижных объектов (ПО) в виде летательных аппаратов, судов и т.д. и может быть использовано в системах ориентации и навигации указанных ПО в качестве чувствительного элемента, выдающего информацию о двух компонентах вектора абсолютной угловой скорости и двух компонентах вектора кажущегося ускорения ПО по двум взаимно перпендикулярным его осям.The invention relates to instruments for orientation and navigation of moving objects (software) in the form of aircraft, ships, etc. and can be used in the orientation and navigation systems of these softwares as a sensitive element that provides information about the two components of the absolute angular velocity vector and the two components of the apparent acceleration vector of the software along its two mutually perpendicular axes.

Уровень техники в данной области характеризуется следующей информацией.The prior art in this area is characterized by the following information.

Известен гирокомпас на волоконно-оптическом гироскопе [1], включающий поворотную платформу, датчик положения поворотной платформы и волоконно-оптический гироскоп, содержащий чувствительный контур в виде волоконно-оптической катушки, установленной на платформе так, что ось чувствительности гироскопа, перпендикулярная плоскости витков катушки, является ортогональной к оси вращения платформы, при этом катушка установлена на платформе так, что ось ее магнитной чувствительности, расположенная в плоскости витков катушки, совпадает с осью вращения платформы.Known gyrocompass on a fiber optic gyroscope [1], including a rotary platform, a rotary platform position sensor and a fiber optic gyroscope containing a sensitive circuit in the form of a fiber optic coil mounted on the platform so that the axis of sensitivity of the gyroscope perpendicular to the plane of the coil turns, is orthogonal to the axis of rotation of the platform, while the coil is mounted on the platform so that the axis of its magnetic sensitivity, located in the plane of the turns of the coil, coincides with the axis in platform extensions.

Недостатком данного изобретения является возможность измерения только одного угла ориентации и относительно высокая стоимость датчика первичной информации - волоконно-оптического гироскопа.The disadvantage of this invention is the ability to measure only one orientation angle and the relatively high cost of the primary information sensor - fiber-optic gyroscope.

Известен малогабаритный гироскопический инклинометр [2], предназначенный для измерения азимута и зенитного угла осевой линии наклонно-направленных скважин в заданных точках по всей их длине. Изобретение предназначено для использования в нефтегазовой промышленности и геофизике при исследовании траекторий скважин малого диаметра. Инклинометр содержит гироскоп, два маятниковых акселерометра, блок электроники для питания чувствительных элементов и передачи информации на наземную аппаратуру, прочную герметичную оболочку, систему виброгасителей и амортизаторов. Для механической и электрической связи с наземной аппаратурой используется каротажный кабель. Реверсивное вращение гироскопа на 180° в процессе измерений осуществляется двигателем постоянного тока через многоступенчатый редуктор, имеющий только один вал и одну ось, а стабильность ориентации гироскопа при измерениях обеспечивается за счет прижатия упора к базовым плоскостям с помощью одной пружины в обеих позициях, что позволяет использовать инклинометр в скважинах малого диаметра.Known small-sized gyroscopic inclinometer [2], designed to measure the azimuth and zenith angle of the center line of directional wells at specified points along their entire length. The invention is intended for use in the oil and gas industry and geophysics in the study of the trajectories of small diameter wells. The inclinometer contains a gyroscope, two pendulum accelerometers, an electronics unit for supplying sensitive elements and transmitting information to ground-based equipment, a durable airtight shell, a system of vibration dampers and shock absorbers. For mechanical and electrical communication with ground equipment, a logging cable is used. 180 ° reverse rotation of the gyroscope during measurements is carried out by a direct current motor through a multistage gearbox having only one shaft and one axis, and the gyroscope's orientation orientation during measurements is ensured by pressing the stop against the base planes using one spring in both positions, which allows using inclinometer in small diameter wells.

Недостатком этого устройства являются: невозможность повышения точности измерений из-за того, что производится реверсирование измерительных осей только единственного гироскопического датчика, без акселерометров, в силу чего погрешности маятниковых акселерометров не уменьшаются.The disadvantage of this device is: the impossibility of increasing the accuracy of measurements due to the fact that the measurement axes of only a single gyroscopic sensor are reversed without accelerometers, due to which the errors of the pendulum accelerometers are not reduced.

Известен инерциальный измерительный прибор [3]. Он принят за наиболее близкий аналог предлагаемого изобретения.Known inertial measuring device [3]. It is taken as the closest analogue of the invention.

Инерциальный измерительный прибор, содержащий гироскоп и акселерометр, установленные на полом валу, который имеет шарикоподшипниковые опоры, ротор синхронного двигателя, растр оптического датчика положения, установленные на полом валу, статор синхронного двигателя, излучатель и светоприемник оптического датчика положения, установленные на корпусе прибора, гироскоп и акселерометр выполнены в виде двух удлиненных пластин, закрепленных своими средними частями на полом валу взаимно перпендикулярно так, что в первой из них плоская часть пластины расположена в плоскости, перпендикулярной оси полого вала, и соответствует гироскопу, а во второй из них плоская часть пластины расположена в плоскости, включающей ось полого вала, и соответствует акселерометру, при этом к каждой пластине к полому валу прикреплены изолированные друг от друга контуры световолокна, в каждом из которых один конец соединен со светоделителем, являющимся оптическим приемником, расположенным со стороны первого торца полого вала напротив излучающей поверхности светодиода, закрепленного на корпусе прибора, а вторые концы волоконно-оптических контуров соединены с изолированными друг от друга сумматорами света, расположенными на втором торце полого вала напротив соответствующих каждому из них двух фотоприемников, закрепленных на корпусе так, что каждый из них вместе со светодиодом, светоделителем, соответствующим контуром световолокна, сумматором света образуют два интерферометра Маха-Цендера, один интерферометр соответствует гироскопу, второй интерферометр - акселерометру, выход каждого фотоприемника соединен со входами первого и второго блоков, включающих по усилителю и фильтру, выходы этих блоков соединены с первыми входами первого и второго фазовых демодуляторов соответственно, второй вход первого фазового демодулятора соединен с выходом оптического датчика положения с нулевым начальным фазовым сдвигом, второй вход второго фазового демодулятора соединен с выходом оптического датчика положения с фазовым начальным сдвигом, равным 90°, выходы четырех фазовых демодуляторов соединены со входами четырех выходных блоков, содержащих по усилителю и фильтру, выходы двух из них являются выходами инерциального измерительного прибора по двум компонентам абсолютной угловой скорости подвижного объекта по осям, перпендикулярным оси вращения полого вала, выходы двух других выходных блоков являются выходами по двум компонентам кажущегося ускорения подвижного объекта по тем же осям.An inertial measuring device comprising a gyroscope and an accelerometer mounted on a hollow shaft that has ball bearings, a synchronous motor rotor, an optical position sensor raster mounted on a hollow shaft, a synchronous motor stator, an emitter and a light detector of an optical position sensor mounted on the instrument body, a gyroscope and the accelerometer is made in the form of two elongated plates fixed with their middle parts on the hollow shaft mutually perpendicularly so that in the first one the flat part of the plate is located in a plane perpendicular to the axis of the hollow shaft, and corresponds to the gyroscope, and in the second of them the flat part of the plate is located in the plane including the axis of the hollow shaft, and corresponds to the accelerometer, while the fiber optic circuits isolated from each other are attached to each hollow shaft , in each of which one end is connected to a beam splitter, which is an optical receiver, located on the side of the first end of the hollow shaft opposite the radiating surface of the LED mounted on the housing when ora, and the second ends of the fiber-optic circuits are connected to isolated from each other light adders located on the second end of the hollow shaft opposite the two photodetectors corresponding to each of them, mounted on the housing so that each of them together with an LED, a beam splitter, the corresponding fiber optic circuit , two Mach-Zehnder interferometers form a light adder, one interferometer corresponds to a gyroscope, the second interferometer corresponds to an accelerometer, the output of each photodetector is connected to the inputs of the first and the second blocks, including an amplifier and a filter, the outputs of these blocks are connected to the first inputs of the first and second phase demodulators, respectively, the second input of the first phase demodulator is connected to the output of the optical position sensor with zero initial phase shift, the second input of the second phase demodulator is connected to the output of the optical sensor positions with a phase initial shift of 90 °, the outputs of the four phase demodulators are connected to the inputs of four output blocks, containing the amplifier and filter, the outputs Vuh of them are the outputs of the inertial measuring device for two components of the absolute angular speed of the mobile object along the axes perpendicular to the axis of rotation of the hollow shaft, the outputs of the other two output units are the outputs of the two components of the apparent acceleration of the mobile object on the same axis.

Недостатками данного наиболее близкого аналога предлагаемого изобретения являются:The disadvantages of this closest analogue of the invention are:

1. Необходимость разработки и изготовления сложной конструкции инерциального измерительного прибора в соответствии с патентом США №5099690. Это требует больших технико-экономических затрат и длительного времени для освоения и производства инерциального измерительного прибора, т.к. гироскоп и акселерометр в нем - это плоские пластины (балки), по-разному расположенные и соединенные жестко с полым валом.1. The need to develop and manufacture a complex construction of an inertial measuring device in accordance with US patent No. 5099690. This requires large technical and economic costs and a long time for the development and production of an inertial measuring device, because the gyroscope and the accelerometer in it are flat plates (beams), located differently and connected rigidly to the hollow shaft.

2. Трудность выполнения балок, пронизанных волокном, с идентичными параметрами, что приводит к значительным погрешностям.2. The difficulty of making beams penetrated by fiber with identical parameters, which leads to significant errors.

3. Невозможность использования промышленно освоенных функционально законченных однокомпонентных гироскопов и акселерометров для установки в виде готовых модулей на вращающемся валу вместо гироскопа и акселерометра по указанному в п.1 патента с целью повышения точности определения угловой скорости и кажущегося ускорения подвижного объекта путем использования их реверсирования. Это объясняется тем, что на вращающийся вал не подводятся напряжения от электрических источников питания в силу своеобразной конструкции гироскопа и акселерометра по патенту США.3. The inability to use industrially mastered functionally complete one-component gyroscopes and accelerometers for installation in the form of ready-made modules on a rotating shaft instead of a gyroscope and an accelerometer according to the one specified in paragraph 1 of the patent in order to improve the accuracy of determining the angular velocity and apparent acceleration of a moving object by using their reversal. This is due to the fact that no voltage is supplied to the rotating shaft from electrical power sources due to the peculiar design of the gyroscope and accelerometer according to the US patent.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение точности определения измеряемых параметров, упрощение конструкции инерциального измерительного прибора, позволяющей использовать освоенные промышленностью гироскопы и акселерометры в виде готовых сборок, снижение стоимости изготовления.The objective of the invention is to increase the accuracy of determination of the measured parameters, simplifying the design of an inertial measuring device that allows the use of gyroscopes and accelerometers mastered by the industry in the form of finished assemblies, reducing the cost of manufacture.

Сущность изобретения. Поставленная задача решается за счет того, что инерциальный измерительный прибор содержит гироскоп и акселерометр, установленные на полом валу, который имеет шарикоподшипниковые опоры, ротор синхронного двигателя, растр оптического датчика положения, установленные на полом валу, статор синхронного двигателя, излучатель и светоприемник оптического датчика положения, установленные на корпусе прибора, с гироскопом, акселерометром и полым валом связаны изолированные друг от друга контуры световолокон, в каждом контуре один конец соединен со светоделителем, являющимся оптическим приемником, расположенным напротив излучающей поверхности светодиода, вторые концы световолокон попарно соединены с сумматором света и расположены на торце полого вала напротив соответствующих каждому из них двух фотоприемников, закрепленных на корпусе так, что каждый из них вместе со светодиодом, светоделителем, соответствующим контуром световолокна, сумматором света образуют два интерферометра Маха-Цендера, один интерферометр соответствует гироскопу, второй интерферометр - акселерометру, выход каждого фотоприемника соединен со входами первого и второго блоков, включающих по усилителю и фильтру, выходы этих блоков соединены с первыми входами первого и второго фазовых демодуляторов соответственно, второй вход первого фазового демодулятора соединен с выходом оптического датчика положения с нулевым начальным фазовым сдвигом, второй вход второго фазового демодулятора соединен с выходом оптического датчика положения с фазовым начальным сдвигом, равным 90°, выходы четырех фазовых демодуляторов соединены со входами четырех выходных блоков, содержащих по усилителю и фильтру, выходы двух из них являются выходами инерциального измерительного прибора по двум компонентам абсолютной угловой скорости подвижного объекта по осям, перпендикулярным оси вращения полого вала, выходы двух других выходных блоков являются выходами по двум компонентам кажущегося ускорения подвижного объекта по тем же осям, также в состав прибора включены платформа, четыре катушки и круговые скользящие токоподводы, причем платформа жестко соединена с полым валом так, что ее плоскость перпендикулярна оси вращения полого вала, гироскоп и акселерометр закреплены на платформе таким образом, что их измерительные оси параллельны между собой и перпендикулярны оси вращения вала, выходы гироскопа и акселерометра включены в соответствующие цепи с соединенными встречно-последовательно парами катушек, которые жестко закреплены на платформе, катушки выполнены так, что внутри каждой из них размещены световолокна, входящие в состав интерферометров Маха-Цендера, светодиод и светоделитель которого жестко закреплены на платформе, круговые скользящие токоподводы установлены дополнительно между валом и корпусом для осуществления электрического питания силовых цепей светодиода, гироскопа и акселерометра, использованы однокомпонентные гироскоп и акселерометр в виде функционально завершенных готовых сборок.SUMMARY OF THE INVENTION The problem is solved due to the fact that the inertial measuring device contains a gyroscope and an accelerometer mounted on a hollow shaft, which has ball bearings, a synchronous motor rotor, an optical position sensor raster mounted on a hollow shaft, a synchronous motor stator, an emitter and a light receiver of an optical position sensor mounted on the device’s body, with isolated gyroscope, accelerometer and hollow shaft are connected optical fiber circuits, each end has one end connected n with a beam splitter, which is an optical receiver located opposite the emitting surface of the LED, the second ends of the optical fibers are paired with an adder of light and are located on the end of the hollow shaft opposite to each of them two photodetectors mounted on the housing so that each of them together with an LED, beam splitter , with the corresponding fiber optic circuit, two Mach-Zehnder interferometers form a light adder, one interferometer corresponds to a gyroscope, and the second interferometer corresponds to an accelerometer , the output of each photodetector is connected to the inputs of the first and second blocks, including an amplifier and a filter, the outputs of these blocks are connected to the first inputs of the first and second phase demodulators, respectively, the second input of the first phase demodulator is connected to the output of the optical position sensor with zero initial phase shift, the second the input of the second phase demodulator is connected to the output of the optical position sensor with a phase initial shift of 90 °, the outputs of the four phase demodulators are connected to the inputs of four the output blocks containing the amplifier and the filter, the outputs of two of them are the outputs of the inertial measuring device along the two components of the absolute angular velocity of the moving object along the axes perpendicular to the axis of rotation of the hollow shaft, the outputs of the other two output blocks are outputs along the two components of the apparent acceleration of the moving object along the same axes, the device also includes a platform, four coils and circular sliding current leads, the platform being rigidly connected to the hollow shaft so that its plane is not it is perpendicular to the axis of rotation of the hollow shaft, the gyroscope and accelerometer are mounted on the platform in such a way that their measuring axes are parallel to each other and perpendicular to the axis of rotation of the shaft, the outputs of the gyroscope and accelerometer are included in the corresponding circuits with connected counter-series pairs of coils that are rigidly fixed to the platform, the coils are made so that inside each of them there are optical fibers that are part of the Mach-Zehnder interferometers, the LED and beam splitter of which are rigidly fixed to the platform, cr angular sliding current leads are additionally installed between the shaft and the housing to provide electrical power to the power circuits of the LED, gyroscope and accelerometer; one-component gyroscope and accelerometer are used in the form of functionally completed ready-made assemblies.

На фиг.1 представлена кинематическая схема инерциального измерительного прибора. На фиг.2 представлена функциональная схема магнитооптического преобразователя с изменением параметров передаваемого света. На фиг.3 представлено устройство магнитооптического преобразователя. На фиг.4 представлена функциональная схема интерферометра Маха-Цендера. На фиг.5 представлена кинематика гироскопа на платформе, реагирующего на угловую скорость ω. На фиг.6 представлен график выходного сигнала гироскопа в зависимости от угла поворота платформы. На фиг.7 представлена кинематика акселерометра на платформе, реагирующего на кажущееся ускорение. На фиг.8 представлен график выходного сигнала акселерометра в зависимости от угла поворота платформы. На фиг.9 представлена функциональная схема устройства обработки сигналов гироскопа и акселерометра.Figure 1 presents the kinematic diagram of an inertial measuring device. Figure 2 presents the functional diagram of the magneto-optical Converter with a change in the parameters of the transmitted light. Figure 3 presents the device magneto-optical Converter. Figure 4 presents the functional diagram of the Mach-Zehnder interferometer. Figure 5 presents the kinematics of a gyroscope on a platform that responds to angular velocity ω. Figure 6 presents a graph of the output signal of the gyroscope depending on the angle of rotation of the platform. 7 shows the kinematics of an accelerometer on a platform that responds to apparent acceleration. On Fig presents a graph of the output signal of the accelerometer depending on the angle of rotation of the platform. Figure 9 presents the functional diagram of the signal processing device of the gyroscope and accelerometer.

Предлагаемый измерительный прибор содержит: 1 - гироскоп, например, волоконно-оптический, фирмы Физоптика (Россия) или микромеханический ADXRS 150 фирмы Analog Devices, 2 - акселерометр, например ДЛУВД (Россия) или микромеханический ADXL 210 фирмы Analog Devices. Следовательно, это приборы, поставляемые промышленностью в виде готовых сборочных единиц. Позицией 3 обозначен полый вал, имеющий свободу вращения вокруг своей продольной оси, обеспечиваемую конструктивно посредством шарикоподшипниковых опор 4, 5, наружные кольца которых закреплены в корпусе прибора 6. На полом валу 3 жестко закреплена платформа 7, плоскость которой перпендикулярна продольной оси полого вала 3. На платформе 7 жестко закреплены гироскоп 1 и акселерометр 2, причем их измерительные оси параллельны между собой и перпендикулярны оси полого вала 3. На платформе 7 закреплены также четыре катушки 8, 9, 10, 11, причем 8 и 9 соединены встречно-последовательно с выходом гироскопа 1, а катушки 10 и 11 соединены встречно-последовательно с выходом акселерометра 2. На полом валу 3 также жестко закреплен растр 12 оптического датчика положения. Также в состав оптического датчика положения входит излучатель 13 и светоприемник 14, которые закреплены на корпусе прибора 6. Позицией 15 обозначен ротор синхронного двигателя, жестко соединенный с полым валом 3, а позицией 16 - его статор, закрепленный на корпусе прибора 6. Для электропитания гироскопа 1 и акселерометра 2 используются скользящие токоподводы, в состав которых входят токосъемные кольца 17, расположенные на полом валу 3, и токосъемники 18, расположенные на корпусе прибора 6. Интерферометры Маха-Цендера состоят из световолокон с изгибами 19, 20 и 21, 22, светодиода 23, светоделителя 24, сумматора света 25. Позициями 26 и 27 обозначены фотоприемники, установленные на корпусе прибора 6 напротив сумматора света 25. В устройство обработки сигналов, установленное на корпусе прибора 6, входят блок 28, содержащий усилитель и фильтр сигнала гироскопа 1, блок 29, содержащий усилитель и фильтр сигнала акселерометра 2, фазовые демодуляторы 30, 31, 32, 33 и блоки 34, 35, 36, 37, которые также содержат по усилителю и фильтру.The proposed measuring device contains: 1 - a gyroscope, for example, fiber optic, from Fizoptika (Russia) or micromechanical ADXRS 150 from Analog Devices, 2 - an accelerometer, for example DLUVD (Russia) or micromechanical ADXL 210 from Analog Devices. Therefore, these are devices supplied by the industry in the form of finished assembly units. Position 3 denotes a hollow shaft having freedom of rotation around its longitudinal axis, which is structurally ensured by ball bearings 4, 5, the outer rings of which are fixed in the device 6. The platform 7 is rigidly fixed to the hollow shaft 3, the plane of which is perpendicular to the longitudinal axis of the hollow shaft 3. The gyroscope 1 and accelerometer 2 are rigidly fixed on the platform 7, and their measuring axes are parallel to each other and perpendicular to the axis of the hollow shaft 3. Four coils 8, 9, 10, 11 are also fixed on the platform 7, with 8 and 9 connected They are opposite in series with the output of the gyroscope 1, and coils 10 and 11 are connected in counter-series with the output of the accelerometer 2. On the hollow shaft 3, a raster 12 of the optical position sensor is also rigidly fixed. The optical position sensor also includes an emitter 13 and a light receiver 14, which are fixed to the device body 6. Position 15 denotes a synchronous motor rotor rigidly connected to the hollow shaft 3, and position 16 denotes its stator mounted on the device body 6. For powering the gyroscope 1 and accelerometer 2, sliding current leads are used, which include current collector rings 17 located on the hollow shaft 3 and current collectors 18 located on the device body 6. The Mach-Zehnder interferometers consist of optical fibers with Ami 19, 20 and 21, 22, LED 23, beam splitter 24, light adder 25. Positions 26 and 27 indicate the photodetectors installed on the device body 6 opposite the light adder 25. The signal processing device installed on the device case 6 includes a block 28 containing the amplifier and the signal filter of the gyroscope 1, block 29, containing the amplifier and the signal filter of the accelerometer 2, phase demodulators 30, 31, 32, 33 and blocks 34, 35, 36, 37, which also contain an amplifier and a filter.

Ох1х2х3 - система координат, связанная с подвижным объектом, причем ось Ох1 совпадает с продольной осью подвижного объекта, ось Ох2 параллельна нормальной оси подвижного объекта, а Ох3 - параллельна поперечной оси подвижного объекта; Оу1у2у3 - система координат, связанная платформой 7. Измерительные оси гироскопа 1 и акселерометра 2 совпадают с осью Оу1. Платформа 7 имеет возможность поворота на угол χ относительно корпуса 6 подвижного объекта с угловой скоростью

, задаваемой с помощью синхронного двигателя 16, 17, ω_х1, ω_х3 - компоненты абсолютной угловой скорости вращения подвижного объекта, W_х1, W_х3 - компоненты кажущегося ускорения точки О (фиг.1).Ox1x2x3 is the coordinate system associated with the moving object, with the axis Ox1 coinciding with the longitudinal axis of the moving object, axis Ox2 parallel to the normal axis of the moving object, and Ox3 parallel to the transverse axis of the moving object; Оу1у2у3 - coordinate system connected by the platform 7. The measuring axes of the gyroscope 1 and accelerometer 2 coincide with the axis Оу1. Platform 7 has the ability to rotate through an angle χ relative to the housing 6 of a moving object with an angular velocity

set using a synchronous motor 16, 17, ω _x1 , ω _x3 - components of the absolute angular velocity of rotation of a moving object, W _x1 , W _x3 - components of the apparent acceleration of point O (Fig. 1).

Инерциальный измерительный прибор устанавливается на борту подвижного объекта как можно ближе к центру масс. В процессе работы полый вал 3 с платформой 7 вращается вокруг продольной оси с частотой примерно 10ω_к, где ω_к - максимальная частота изменения угловой скорости подвижного объекта.An inertial measuring device is installed on board a moving object as close to the center of mass as possible. In the process, the hollow shaft 3 with the platform 7 rotates around the longitudinal axis with a frequency of about 10ω _k , where ω _k is the maximum frequency of the angular velocity of the moving object.

Работает инерциальный измерительный прибор следующим образом. Ротор синхронного двигателя 15 при подаче напряжения питания на статор 16 вращает полый вал 3, платформу 7 с гироскопом 1 и акселерометром 2 вокруг продольной оси. Свет подается со светодиода 23 на светоделитель 24. Со светоделителя 24 за счет световолокон 19, 20, 21, 22 через сумматор света 25 поступают световые лучи на фотоприемники 26 и 27. Светодиод 23 располагается на платформе, а фотоприемники 26 и 27 располагаются на корпусе прибора 6. Магнитооптические преобразователи представляют собой катушки 8, 9 и 10, 11, которые запитываются напряжением с выходов гироскопа 1 и акселерометра 2 соответственно. Световолокна 19, 20 и 21, 22 выполнены так, что проходят через катушки 8, 9 и 10, 11, которые создают магнитное поле, линейно зависящее от сигналов гироскопа 1 и акселерометра 2, и изменяют фазу световых волн, идущих по световолокном, пропорционально сигналам с выходов гироскопа 1 и акселерометра 2 соответственно. Катушки 8, 10 изменяют фазу в одних направлениях, а 9, 11 - в противоположных. Свет со светодиода 23 с помощью светоделителя 24 поступает на световолокна 19, 20, 21, 22. На сумматоре света 25 свет со световолокон 19 и 20 суммируется - интерферирует благодаря встречному перемещению волн в световолокнах 19 и 20, аналогично наблюдается интерференция света, идущего со световолокон 21, 22 за счет встречного перемещения волн в световолокнах 21 и 22. Интерферометр Маха-Цендера, связанный с гироскопом 1, полым валом 3 и платформой 7, состоит из светодиода 23, светоделителя 24, сумматора света 25, световолокон 19, 20. Интерферометр Маха-Цендера, связанный с акселерометром 2, полым валом 3 и платформой 7, состоит из светодиода 23, светоделителя 24, сумматора света 25, световолокон 21, 22. Фотоприемники 26 и 27 реагируют на изменения интерференционных картин на сумматоре света 25, в результате чего происходят фазочувствительные смещения в электрических сигналах. Полый вал 3 приводится во вращение с помощью ротора синхронного двигателя 15, что обеспечивает отсутствие механического контакта для этих целей. Информация об угловом положении χ полого вала 3 снимается с оптического датчика положения, состоящего из растра 12 и излучателя 13 со светоприемником 14. Источник электропитания находится на корпусе прибора 6 и соединен с гироскопом 1, акселерометром 2 и светодиодом 23 через скользящие токоподводы, в которых токосъемные кольца 17 расположены на полом валу 3, а токосъемники 18 - на корпусе прибора 6. Полый вал 3 поддерживается парой подшипников 4 и 5.The inertial measuring device operates as follows. When the supply voltage is applied to the stator 16, the rotor of the synchronous motor 15 rotates the hollow shaft 3, the platform 7 with the gyroscope 1 and the accelerometer 2 around the longitudinal axis. The light is supplied from the LED 23 to the beam splitter 24. From the beam splitter 24 due to the light fibers 19, 20, 21, 22 light rays are transmitted to the photodetectors 26 and 27 through the light adder 25. The LED 23 is located on the platform, and the photodetectors 26 and 27 are located on the device body 6. Magneto-optical converters are coils 8, 9 and 10, 11, which are powered by voltage from the outputs of the gyroscope 1 and accelerometer 2, respectively. The optical fibers 19, 20 and 21, 22 are configured to pass through coils 8, 9 and 10, 11, which create a magnetic field linearly dependent on the signals from the gyroscope 1 and accelerometer 2, and change the phase of the light waves traveling through the optical fiber in proportion to the signals from the outputs of the gyroscope 1 and accelerometer 2, respectively. Coils 8, 10 change phase in one direction, and 9, 11 in opposite directions. The light from the LED 23 with the help of the beam splitter 24 enters the optical fibers 19, 20, 21, 22. At the light adder 25, the light from the optical fibers 19 and 20 interferes - due to the oncoming movement of the waves in the optical fibers 19 and 20, the interference of the light coming from the optical fibers is similarly observed 21, 22 due to the oncoming movement of the waves in the optical fibers 21 and 22. The Mach-Zehnder interferometer connected to the gyroscope 1, the hollow shaft 3 and the platform 7 consists of an LED 23, a beam splitter 24, a light adder 25, and optical fibers 19, 20. The Mach interferometer -Cender related output from the accelerometer 2, the hollow shaft 3 and the platform 7, consists of an LED 23, a beam splitter 24, a light adder 25, optical fibers 21, 22. Photodetectors 26 and 27 react to changes in interference patterns on the light adder 25, as a result of which phase-sensitive biases occur electrical signals. The hollow shaft 3 is driven by the rotor of the synchronous motor 15, which ensures the absence of mechanical contact for these purposes. Information about the angular position χ of the hollow shaft 3 is removed from the optical position sensor, consisting of a raster 12 and an emitter 13 with a light receiver 14. The power supply is located on the device body 6 and is connected to the gyroscope 1, accelerometer 2 and LED 23 through sliding current leads, in which the current collectors the rings 17 are located on the hollow shaft 3, and the current collectors 18 on the housing of the device 6. The hollow shaft 3 is supported by a pair of bearings 4 and 5.

Светодиод 23 возбуждает световую волну в световолокнах 19, 20, 21, 22. В местах, где световолокна 19, 20, 21, 22 проходят через катушки 8, 9 и 10, 11, у световой волны изменяется фаза, и далее световая волна уже идет с измененной фазой. Свет в световолокнах 19, 20 и 21, 22 интерферирует на сумматоре света 25 и фиксируется на фотоприемниках 26, 27. По величинам и знакам фаз оценивается либо угловая скорость ω_у1 в случае со световолокнами 19, 20, либо кажущееся ускорение W_у1 в случае со световолокнами 21, 22.The LED 23 excites the light wave in the optical fibers 19, 20, 21, 22. In places where the optical fibers 19, 20, 21, 22 pass through the coils 8, 9 and 10, 11, the phase of the light wave changes, and then the light wave already goes with a changed phase. The light in the optical fibers 19, 20 and 21, 22 interferes with the light adder 25 and is fixed on the photodetectors 26, 27. From the magnitudes and signs of the phases, either the angular velocity ω _y1 in the case of optical fibers 19, 20, or the apparent acceleration W _y1 in the case of optical fibers 21, 22.

На фиг.3 представлено устройство магнитооптического преобразователя, состоящее из катушки 8 и световолокна 20, которое является одномодовым и характеризуется тем, что по нему может распространяться только луч одной длины волны. Магнитная индукция, создаваемая катушкой 8, ускоряет (замедляет) распространение световой волны в световолокне 20 внутри катушки 8, в форме цилиндра и состоящей из большого числа витков проволоки, которые образуют винтовую линию, вследствие чего появляется смещение колебаний - разность фаз между фазой луча, прошедшего через катушку, и начальной фазой начального луча. Такое явление объясняется эффектом Фарадея: поворотом плоскости поляризации луча света, прошедшего через прозрачную среду, находящуюся в магнитном поле. Угол поляризации равен [4]:Figure 3 presents the device of the magneto-optical Converter, consisting of a coil 8 and a fiber 20, which is single-mode and is characterized in that only a beam of one wavelength can propagate through it. The magnetic induction created by the coil 8 accelerates (slows down) the propagation of the light wave in the optical fiber 20 inside the coil 8, in the form of a cylinder and consisting of a large number of turns of wire that form a helical line, resulting in an oscillation shift - the phase difference between the phase of the beam transmitted through the coil, and the initial phase of the initial beam. This phenomenon is explained by the Faraday effect: the rotation of the plane of polarization of a ray of light passing through a transparent medium in a magnetic field. The polarization angle is [4]:

где β - постоянная Верде,where β is the Verdet constant,

l - длина образца, находящегося в поле,l is the length of the sample in the field,

В - магнитная индукция в веществе.B - magnetic induction in a substance.

Магнитная индукция В находится по формуле для точек на оси катушки [5]:Magnetic induction B is found by the formula for points on the axis of the coil [5]:

где μ - относительная проницаемость среды,where μ is the relative permeability of the medium,

μ₀ - магнитная постоянная,μ ₀ is the magnetic constant,

N - число витков,N is the number of turns,

L - длина катушки,L is the length of the coil,

I - ток, протекающий по витку.I is the current flowing along the coil.

Значит, изменение фазы линейно зависит от магнитной индукции, которая в свою очередь линейно зависит от силы тока, а значит, и от угловой скорости ω_у1. Для катушки 9 и световолокна 19 работа аналогична лишь с той разницей, что смещение колебаний происходит в другую сторону относительно смещения колебаний в световолокне 20. Происходит это благодаря соединению катушек 8 и 9 встречно-последовательно.Therefore, the phase change linearly depends on magnetic induction, which in turn linearly depends on the current strength, and hence on the angular velocity ω _у1 . For the coil 9 and the optical fiber 19, the operation is similar only with the difference that the shift of the oscillations occurs in the opposite direction relative to the shift of the oscillations in the optical fiber 20. This happens due to the connection of the coils 8 and 9 in opposite directions.

Работа магнитооптического преобразователя, состоящего из катушек 10, 11 и световолокон 21, 22, аналогична работе магнитооптического преобразователя, состоящего из катушек 8, 9 и световолокон 19, 20 и описанного выше, только изменение фазы световой волны в световолокнах 19, 20 соответствует информации акселерометра 2 о кажущемся ускорении W_у1.The operation of the magneto-optical converter, consisting of coils 10, 11 and the optical fibers 21, 22, is similar to the operation of the magneto-optical converter, consisting of coils 8, 9 and the optical fibers 19, 20 and described above, only the phase change of the light wave in the optical fibers 19, 20 corresponds to the information of the accelerometer 2 about the apparent acceleration of W _y1 .

В качестве датчиков первичной информации используются гироскоп 1 и акселерометр 2, выходы которых аналоговые, пропорциональные измеряемым величинам - угловой скорости ω_у1 и кажущемуся ускорению W_у1 соответственно. Катушки 8, 9 и 10, 11 запитываются непосредственно с выходов гироскопа 1 и акселерометра соответственно и создают магнитные поля, изменяющиеся пропорционально измеряемым величинам (фиг.4).As the primary information sensors, a gyroscope 1 and an accelerometer 2 are used, the outputs of which are analogous, proportional to the measured values — the angular velocity ω _y1 and the apparent acceleration W _y1, respectively. Coils 8, 9 and 10, 11 are fed directly from the outputs of the gyroscope 1 and the accelerometer, respectively, and create magnetic fields that vary in proportion to the measured values (figure 4).

Гироскоп 1 реагирует на входную скорость ω_у1. Результатом является возникновение выходного сигнала в виде напряжения на выходе гироскопа 1, определяемого величиной входной скорости ω_у1, мгновенным угловым положением самого гироскопа вокруг оси вращения χ, масштабным коэффициентом гироскопа (фиг.5). Взаимосвязь между величиной выходного сигнала гироскопа 1 и входной абсолютной угловой скорости ω_у1 в зависимости от углового положения χ полого вала 3 имеет форму синусоиды (фиг.6). Угловое положение, направление входной скорости ω_у1 или ее ортогональных компонентов ω_х1, ω_х3 определяются в зависимости от углового положения % полого вала 3 относительно корпуса прибора 6.Gyroscope 1 responds to the input speed ω _y1 . The result is the appearance of an output signal in the form of a voltage at the output of the gyroscope 1, determined by the value of the input velocity ω _y1 , the instantaneous angular position of the gyroscope around the axis of rotation χ, and the scale factor of the gyroscope (Fig. 5). The relationship between the magnitude of the output signal of the gyroscope 1 and the input absolute angular velocity ω _y1 depending on the angular position χ of the hollow shaft 3 has the shape of a sinusoid (Fig.6). The angular position, the direction of the input velocity ω _y1 or its orthogonal components ω _x1 , ω _{x3 are} determined depending on the angular position% hollow shaft 3 relative to the housing of the device 6.

Акселерометр 2 реагирует на входное кажущееся ускорение W. Результатом является возникновение выходного сигнала в виде напряжения на выходе акселерометра 2, определяемого величиной измеряемого линейного ускорения W_у1, мгновенном угловым положением χ акселерометра 2 вокруг оси вращения, масштабным коэффициентом акселерометра (фиг.7). Взаимосвязь между величиной выходного сигнала акселерометра 2 и измеряемого кажущегося ускорения W в зависимости от углового положения χ полого вала 3 также имеет форму синусоиды (фиг.8). Угловое положение, направление измеряемого кажущегося линейного ускорения или его взаимно ортогональных компонентов W_х1, W_х3 определяются в зависимости от углового положения φ полого вала 3 относительно корпуса прибора 6.The accelerometer 2 responds to the apparent apparent acceleration W. The result is an output signal in the form of a voltage at the output of the accelerometer 2, determined by the measured linear acceleration W _y1 , the instantaneous angular position χ of the accelerometer 2 around the axis of rotation, and the scale factor of the accelerometer (Fig. 7). The relationship between the output signal of the accelerometer 2 and the measured apparent acceleration W, depending on the angular position χ of the hollow shaft 3, also has the shape of a sine wave (Fig. 8). The angular position, the direction of the measured apparent linear acceleration or its mutually orthogonal components W _x1 , W _{x3 are} determined depending on the angular position φ of the hollow shaft 3 relative to the housing of the device 6.

Выходные сигналы гироскопа 1 и акселерометра 2 отображаются в виде компонентов X1 и Х3. При обработке информации используются сигналы оптического датчика положения, содержащего растр 12, излучатель 13, светоприемник 14, об угловом положении χ полого вала 3 и угловом положении нуля. Выходной сигнал с фотодетектора 26 проходит через блок 28 и далее сигнал передается на демодуляторы 30 и 31. Демодулятор 30 фиксирует некоторое положение вала и принимает его за ноль - 0° вдоль инерциальной оси X1, и демодулятор 31 - сигнал по ортогонально направленной оси Х3. Сигналы затем проходят через два блока 32 и 33 и создают выходные сигналы вдоль осей X1 и Х3. Подобным образом производят измерения сигналов акселерометра с фотодетектора 27, где для получения выходных сигналов по двум осям X1 и Х3 сигнал проходит через блок 29, демодуляторы 32 и 33 и два блока 36 и 37 (фиг.9).The output signals of the gyroscope 1 and accelerometer 2 are displayed in the form of components X1 and X3. When processing information, the signals of the optical position sensor containing the raster 12, the emitter 13, the light detector 14, about the angular position χ of the hollow shaft 3 and the angular position of zero are used. The output signal from the photodetector 26 passes through block 28 and then the signal is transmitted to demodulators 30 and 31. The demodulator 30 fixes a certain position of the shaft and takes it for zero - 0 ° along the inertial axis X1, and demodulator 31 - the signal along the orthogonally directed axis X3. The signals then pass through two blocks 32 and 33 and create output signals along the axes X1 and X3. Similarly, measurements are made of the signals of the accelerometer from the photodetector 27, where to obtain output signals along the two axes X1 and X3, the signal passes through block 29, demodulators 32 and 33 and two blocks 36 and 37 (Fig. 9).

Сигналы гироскопа 1 и акселерометра 2 по вышеописанной схеме поступают на устройства детектирования и обработки сигналов 26-37, с выхода которых выдается оценка абсолютной угловой скорости

,

и кажущегося ускорения

,

в системе координат, связанной с прибором.The signals of the gyroscope 1 and accelerometer 2 according to the above scheme are fed to signal detection and processing devices 26-37, the output of which gives an estimate of the absolute angular velocity

,

and apparent acceleration

,

in the coordinate system associated with the device.

При вращения вала с гироскопа поступает сигнал, состоящий из следующих составляющих:When the shaft rotates, a signal is received from the gyroscope, consisting of the following components:

1. Медленно меняющихся составляющих дрейфов гироскопов, которые становятся известными, так как накладываются на угловую скорость вращения платформы и смещают характеристику на некоторую постоянную величину, благодаря чему появляется возможность исключить ее влияние на результаты измерений.1. Slowly changing components of gyroscope drifts, which become known as they are superimposed on the angular velocity of rotation of the platform and shift the characteristic by a certain constant value, which makes it possible to exclude its influence on the measurement results.

2. Угловая скорость подвижного объекта - измеряемый сигнал, он накладывается на угловую скорость вращения платформы и при постоянной угловой скорости объекта имеет синусоидальную форму, причем максимальное значение эта составляющая сигнала будет иметь при совпадении измерительной оси прибора с угловой скоростью объекта, минимальным ее значение будет при таком повороте платформы, когда измерительная ось будет обратна угловой скорости, и нулевым при таком повороте платформы, что угол между измерительной осью и угловой скоростью равен 90°. Благодаря синусоидальному характеру сигнала его легко выделить из прочих составляющих.2. The angular velocity of the moving object is the measured signal, it is superimposed on the angular velocity of rotation of the platform and at a constant angular velocity of the object has a sinusoidal shape, and this signal component will have a maximum value when the measuring axis of the device coincides with the angular velocity of the object, its minimum value will be such a rotation of the platform when the measuring axis is inverse to the angular velocity, and zero when the rotation of the platform is such that the angle between the measuring axis and the angular velocity is 90 ° . Due to the sinusoidal nature of the signal, it is easy to distinguish it from other components.

3. Шумовая высокочастотная составляющая дрейфа компенсируется лишь частично, так как выделить ее из сигнала гироскопа достаточно сложно.3. The noise high-frequency component of the drift is only partially compensated, since it is quite difficult to isolate it from the gyroscope signal.

В результате получаем, что для случая вращения оси чувствительности гироскопа становится возможным полностью избавиться от медленно меняющихся составляющих дрейфа гироскопа, которые дают основную часть погрешностей прибора, а также от части шумовой составляющей сигнала.As a result, we find that for the case of rotation of the gyro sensitivity axis, it becomes possible to completely get rid of the slowly changing components of the gyro drift, which give the main part of the instrument errors, as well as part of the noise component of the signal.

Таким образом, поставленная задача решена. Точность определения измеряемых параметров повышена, а конструкция инерциального измерительного прибора упрощена благодаря использованию функционально завершенных сборочных единиц гироскопов и акселерометров вместо гироскопов и акселерометров в прототипе, выполненных в виде двух удлиненных пластин, закрепленных своими средними частями на полом валу взаимно перпендикулярно и расположению светодиода на платформе вместо расположения его на корпусе (в прототипе).Thus, the task is solved. The accuracy of the determination of the measured parameters is increased, and the design of the inertial measuring device is simplified by the use of functionally completed assembly units of gyroscopes and accelerometers instead of gyroscopes and accelerometers in the prototype, made in the form of two elongated plates fixed with their middle parts on the hollow shaft mutually perpendicular to the location of the LED on the platform instead its location on the body (in the prototype).

Источники информацииInformation sources

1. Логозинский В.Н., Соломатин В.А. Патент РФ №2080558, МКИ G01C 19/54. Волоконно-оптический гироскоп.1. Logozinsky V.N., Solomatin V.A. RF patent №2080558, MKI G01C 19/54. Fiber optic gyroscope.

2. Белов Р.А., Колесников А.А., Котов А.Н., Мезенцев А.П. Патент РФ №2178523, МКИ G01C 19/00. Малогабаритный гироскопический инклинометр.// БИПМ - 2001 г. - №4, с.112.2. Belov R.A., Kolesnikov A.A., Kotov A.N., Mezentsev A.P. RF patent No. 2178523, MKI G01C 19/00. Small-sized gyroscopic inclinometer. // BIPM - 2001 - No. 4, p. 112.

3. Herbert T. Califano, Patent Number USA 5099690 Fiber-optic giroscope accelerometer.3. Herbert T. Califano, Patent Number USA 5099690 Fiber-optic giroscope accelerometer.

4. Волоконно-оптические датчики. Т.Окоси Т. и др.; Л.: Энергоатомиздат., 1991.4. Fiber optic sensors. T. Okoshi T. et al .; L .: Energoatomizdat., 1991.

5. Справочное руководство по физике. Б.М.Яворский, Ю.А.Селезнев; М.: Наука, 1984.5. Reference manual for physics. B.M. Yavorsky, Yu.A. Seleznev; M .: Nauka, 1984.

Claims

1. Инерциальный измерительный прибор, содержащий гироскоп и акселерометр, установленные на полом валу, который имеет шарикоподшипниковые опоры, ротор синхронного двигателя, растр оптического датчика положения, установленные на полом валу, статор синхронного двигателя, излучатель и светоприемник оптического датчика положения, установленные на корпусе прибора, с гироскопом, акселерометром и полым валом связаны изолированные друг от друга контуры световолокон, в каждом контуре один конец соединен со светоделителем, являющимся оптическим приемником, расположенным напротив излучающей поверхности светодиода, вторые концы световолокон попарно соединены с сумматором света и расположены на торце полого вала напротив соответствующих каждому из них двух фотоприемников, закрепленных на корпусе так, что каждый из них вместе со светодиодом, светоделителем, соответствующим контуром световолокна, сумматором света образуют два интерферометра Маха-Цендера, один интерферометр соответствует гироскопу, второй интерферометр - акселерометру, выход каждого фотоприемника соединен со входами первого и второго блоков, включающих по усилителю и фильтру, выходы этих блоков соединены с первыми входами первого и второго фазовых демодуляторов соответственно, второй вход первого фазового демодулятора соединен с выходом оптического датчика положения с нулевым начальным фазовым сдвигом, второй вход второго фазового демодулятора соединен с выходом оптического датчика положения с фазовым начальным сдвигом, равным 90°, выходы четырех фазовых демодуляторов соединены со входами четырех выходных блоков, содержащих по усилителю и фильтру, выходы двух из них являются выходами инерциального измерительного прибора по двум компонентам абсолютной угловой скорости подвижного объекта по осям, перпендикулярным оси вращения полого вала, выходы двух других выходных блоков являются выходами по двум компонентам кажущегося ускорения подвижного объекта по тем же осям, отличающийся тем, что в состав прибора включены платформа, четыре катушки и круговые скользящие токоподводы, причем платформа жестко соединена с полым валом так, что ее плоскость перпендикулярна оси вращения полого вала, гироскоп и акселерометр закреплены на платформе таким образом, что их измерительные оси параллельны между собой и перпендикулярны оси вращения вала, выходы гироскопа и акселерометра включены в соответствующие цепи с соединенными встречно-последовательно парами катушек, которые жестко закреплены на платформе, катушки выполнены так, что внутри каждой из них размещены световолокна, входящие в состав интерферометров Маха-Цендера, светодиод и светоделитель которые жестко закреплены на платформе, круговые скользящие токоподводы установлены дополнительно между валом и корпусом для осуществления электрического питания силовых цепей светодиода, гироскопа и акселерометра.1. An inertial measuring device comprising a gyroscope and an accelerometer mounted on a hollow shaft that has ball bearings, a synchronous motor rotor, an optical position sensor raster mounted on a hollow shaft, a synchronous motor stator, an emitter and a light receiver of an optical position sensor mounted on the instrument body , the optical fiber circuits isolated from each other are connected to the gyroscope, accelerometer and hollow shaft, in each circuit one end is connected to a beam splitter, which is optically a receiver located opposite the emitting surface of the LED, the second ends of the optical fibers are connected in pairs with the light adder and are located on the end of the hollow shaft opposite the two photodetectors corresponding to each of them, mounted on the housing so that each of them together with the LED, the beam splitter, the corresponding fiber optic circuit, the adder two Mach-Zehnder interferometers form light, one interferometer corresponds to a gyroscope, the second interferometer corresponds to an accelerometer, the output of each photodetector is connected to the strokes of the first and second blocks, including the amplifier and filter, the outputs of these blocks are connected to the first inputs of the first and second phase demodulators, respectively, the second input of the first phase demodulator is connected to the output of the optical position sensor with zero initial phase shift, the second input of the second phase demodulator is connected to the output of the optical position sensor with a phase initial shift of 90 °, the outputs of the four phase demodulators are connected to the inputs of four output blocks containing an amplifier the filter, the outputs of two of them are the outputs of the inertial measuring device along the two components of the absolute angular velocity of the moving object along the axes perpendicular to the axis of rotation of the hollow shaft, the outputs of the other two output blocks are outputs along the two components of the apparent acceleration of the moving object along the same axes, characterized in that the device includes a platform, four coils and circular sliding current leads, and the platform is rigidly connected to the hollow shaft so that its plane is perpendicular to the axis of rotation the hollow shaft, the gyroscope and the accelerometer are mounted on the platform so that their measuring axes are parallel to each other and perpendicular to the axis of rotation of the shaft, the outputs of the gyroscope and the accelerometer are included in the corresponding circuits connected in opposite series with pairs of coils that are rigidly fixed on the platform, the coils are made so that inside each of them there are optical fibers that are part of the Mach-Zehnder interferometers, an LED and a beam splitter that are rigidly fixed to the platform, circular sliding current leads water is additionally installed between the shaft and the housing for the electrical power supply of the power circuits of the LED, gyroscope and accelerometer.

2. Инерциальный измерительный прибор по п.1, отличающийся тем, что использованы однокомпонентные гироскоп и акселерометр в виде функционально завершенных готовых сборок.2. The inertial measuring device according to claim 1, characterized in that a one-component gyroscope and accelerometer are used in the form of functionally completed finished assemblies.