Испытательный стенд систем ориентации спутников и беспилотных летательных аппаратов на базе карданного подвеса обладает очень важным преимуществом перед стендами с аэродинамическим и проволочным подвесами, что обеспечивает свободу вращения по трем осям без ограничений на углы поворота. В то же время, этот стенд имеет более высокий уровень сопротивления вращательному движению карданного подвеса, вызываемого трением в его подшипниках. В данной статье рассматриваются два пути устранения влияния моментов трения в подшипниках карданного подвеса. Первый — точное измерение моментов трения с помощью соответствующих датчиков и их активная компенсация путем установки на оси карданного подвеса дополнительных двигателей и второй – косвенное измерение моментов трения по величине отклонения фактического углового положения карданного подвеса от теоретического, соответствующего отсутствию момента трения. Первый путь значительно усложняет технически создаваемый испытательный стенд, а второй путь реализуется путем дополнения стенда функциональной компонентой в виде имитационной модели вращательного движения испытываемого объекта на стенде с нулевым моментом трения в его подшипниках.
Ключевые слова: испытательный стенд, карданный подвес, система ориентации, трение, устранение трения.
Кардан аспасы негізіндегі спутниктердің және пилотсыз ұшу апараттарының бағдарлау жүйелерінің сынақ стендтері аэродинамикалық және сымды аспаларға қарағанда өте маңызды артықшылыққа ие. Ол бұрылу бұрыштарына шектеусіз үш дәрежелі еркіндік дәрежесі бар айналу еркіндігін қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, бұл стенд кардан аспасының мойынтіректеріндегі үйкелістен болатын айналмалы қозғалысының қарсыласудың анағұрлым жоғары деңгейіне ие. Бұл мақалада кардан аспасы мойынтіректеріндегі үйкеліс моменттерін жоюдың екі жолы қарастырылады. Біріншісі – сәйкес датчиктердің көмегімен үйкеліс моменттерін дәл өлшеу және кардан аспасы осінде қосымша қозғалтқыштарды орнату арқылы активті компенсация және екіншісі – кардан аспасының ағымдағы бұрыштық қалпының теориялықтан, яғни үйкеліс моменті жоқ болған кездегіге сәйкес келетін ауытқу мөлшері бойынша үйккеліс моментін жанама өлшеу. Бірінші жол жасалатын сынақ стендін техникалық т.рде қиындатады, ал екінші жол стенді функционал компонентпен толықтыру арқылы жүзеге асады. Функционал компонент стенд мойынтіректеріндегі нөлдік үйкеліс моменті бар стендтегі сыналатын объектінің айнал- малы қозғалысының имитациялық моделі ретінде болады.
Түйін сөздер: сынақ стенді, кардан аспасы, бағдарлау жүйесі, үйкеліс, үйкелісті жою.
The test bench for satellite and unmanned aerial vehicle orientation systems based on the gimbal has a very important advantage over stands with aerodynamic and wire suspensions which provides the three-axis rotational motion without restrictions on rotation angles. At the same time this test bench has a higher level of resistance to the rotational motion of the gimbal caused by friction in its bearings. This article discusses two ways of elimination of the influence of frictional moments in the bearings of gimbal. Accurate measuremeant of the friction moments using appropriate sensors and their active compensation by installing additional engines on the axis of the gimbal is the first way. The second way consists in indirectly measuring the moments of friction according to the deviation of the actual angular position of the gimbal from the theoretical one corresponding to the absence of the moment of friction. The first method significantly complicates the construction of the test bench. The second method is implemented by supple- menting the test bench with the functional component in the form of the simulation model of the rotational motion of the test object on the bench with zero friction moment in its bearings.
Keywords: test bench, gimbal, orientation system, friction, elimination of friction.
