Применение электронного гироскопа для системы стабилизации фото и видеокамеры
Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10995/36268
Title: | Применение электронного гироскопа для системы стабилизации фото и видеокамеры |
Other Titles: | Application of electronic system for gyrostabilization cameras and camcorders |
Authors: | Басарин, Е. В. Пономарев, Н. Н. Basarin, E. V. Ponomarev, N. N. |
Issue Date: | 2016 |
Publisher: | Уральский федеральный университет |
Citation: | Басарин Е. В. Применение электронного гироскопа для системы стабилизации фото и видеокамеры / Е. В. Басарин, Н. Н. Пономарев // 2я Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых “Информационные технологии, телекоммуникации и системы управления” : сборник докладов.![]() |
Abstract: | В настоящее время значительно возрос интерес к задаче гиростабилизации малогабаритных объектов, например, фото и видеокамер. В данной работе, на основе современных электронных компонентов, представлен вариант проекта системы стабилизации с использованием следующих критериев: оптимизация стоимости и простота проекта, обеспечения простой настройки системы и широкой области применения. Механическая конструкция подвеса содержит бесколлекторные двигатели для управления камерой по крену и тангажу. В качестве управляющего микроконтроллера использован 8-разрядный МК Atmega328p. Управления формируются на основе ПИД регулятора и широтно-импульсной модуляции. Данная система стабилизации путем отладки была доведена до работоспособного состояния, что подтвердило правильность выбора стратегии проекта.![]() |
Keywords: | ФОТО ВИДЕОКАМЕРА ГИРОСКОП АКСЕЛЕРОМЕТР MEMS – ТЕХНОЛОГИИ ПОДВЕС УПРАВЛЯЮЩИЙ МК ATMEGA 328P ПИД – РЕГУЛЯТОР ШИМ – МОДУЛЯЦИЯ ФИЛЬТРАЦИЯ PHOTO VIDEO CAMERA GYROSCOPE ACCELEROMETER MEMS – TECHNOLOGY SUSPENSION MANAGING MK ATMEGA 328P PID – CONTROLLER PWM – MODULATION FILTERING |
URI: | http://hdl.![]() |
Conference name: | 2-я Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых “Информационные технологии, телекоммуникации и системы управления” |
Conference date: | 14.12.2015-15.12.2015 |
Origin: | 2я Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых “Информационные технологии, телекоммуникации и системы управления”. — Екатеринбург, 2016. |
Appears in Collections: | Конференции, семинары |
Show full item record Google Scholar
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Миниатюрные гироскопы E-серии от компании InnaLabs
ИНЕЛСО представляет миниатюрные гироскопы компании InnaLabs
Миниатюрные гироскопы InnaLabs® – это вибрационные устройства тактического класса, с дрейфом менее 0,5 °/ч в нормальных условиях и менее 10 °/ч во всем диапазоне температур, обеспечивающие решение критически важных задач в экстремальных условиях эксплуатации.
Вибрационная технология по своей природе стабильна, невосприимчива к эффектам старения, естественным образом невосприимчива к вибрациям и ударам, а также имеет низкое энергопотребление.
Таким образом, эти гироскопы разработаны и тщательно протестированы для удовлетворения самых жестких требований к устройствам навигации, стабилизации и отслеживания, в которых они применяются, при чрезмерно неблагоприятных условиях эксплуатации.
Гироскоп GI-CVG-E22XXD
Гироскопы E-серии от InnaLabs®
Гироскопы InnaLabs® серии E – это высокопроизводительные, миниатюрные, прочные и высоконадежные кориолисовы гироскопы, обеспечивающие измерение инерционной угловой скорости вращения, выполняемого вокруг 2 осей.
Гироскопы серии E обладают беспрецедентным соотношением размера (≤200 см³) и углового случайного дрейфа (≤0,015 ° / √ч).
Габариты гироскопа серии E составляют всего Ø65х90 мм.
Применение гироскопов GI-CVG-E22XXD
-
стабилизация платформ,
-
стабилизации оптико-, видео-систем, а также другой полезной нагрузки на подвижных объектах,
-
коммерческая навигация для судов,
-
гирокомпасирование,
-
дополнение GPS-систем позиционирования для высокоточной наземной и воздушной картографии,
-
управление полетом и навигация для средних и больших БПЛА,
-
контроль полета для вертолетов и самолетов.
Компания InnaLabs® – производитель инерциальных датчиков для различных применений, представила две серии миниатюрных кориолисовых вибрационных гироскопов тактического для работы в жестких условиях эксплуатации.
Устройства InnaLabs® гарантируют максимально возможное в отрасли значение средней наработки на отказ (MTBF) – более 500 000 часов.
Производитель поддерживает основной запас семейств миниатюрных гироскопов на складе, в комплектации с цифровым выходом и высоким уровнем защиты от ударных воздействий, что позволяет заметно сократить время ожидания и стоимость компонентов и максимально быстро приступить к интеграции миниатюрных гироскопов во вновь разрабатываемое или модернизируемое навигационное или стабилизационное оборудование заказчика.
Продукция компании InnaLabs в каталоге ИНЕЛСО:
Гироскопы
Акселерометры
Компания ИНЕЛСО – официальный представитель InnaLabs в России и странах таможенного союза.
За подробной информацией и подбором гироскопов InnaLabs обращайтесь к нашим специалистам:
или по электронной почте [email protected].
Гироскопические технологии для космических приложений
- Идентификатор корпуса: 116744259
@inproceedings{Armenise2003GyroscopeTF, title={Технологии гироскопов для космических приложений}, автор = {Марио Никола Арменизе, Катерина Чиминелли, Франческо Де Леонардис, Роберто Диана, Витторио М.Н. Пассаро и Франческо Пелузо}, год = {2003} }
- М. Арменизе, К. Чиминелли, Ф. Пелузо
- Опубликовано в 2003 г.
- Инженерное дело
В данной статье представлен обзор гироскопических технологий для космических приложений. Для каждого технологического подхода обсуждаются принцип работы, преимущества и недостатки. Кроме того, прогнозируются некоторые будущие тенденции.
Essies.org
Новый интегрированный датчик оптической угловой скорости
- C. Ciminelli, F. Peluso, M. Armenise
Physics
Spie Opto
- 999 2005
- Ф. Делл’Олио, Т. Татоли, К.
Чиминелли, М. Арменизе ≤ 10 °/ч и хорошая надежность даже в суровых условиях могут оказать сильное влияние на рынок гироскопов со средней/высокой производительностью,…
Проектирование и оптимизация оптоволоконного канала передачи данных для бортовых архитектур обработки SAR нового поколения
В этом документе моделируется, разрабатывается и оптимизируется оптоволоконный цифровой канал для бортовой обработки данных, а также приводятся некоторые сведения об оптимизированной конструкции.
Проектирование и оценка блока цифровой обработки для оценки угловой скорости спутника
- Дж. Литтл
Физика
- 2015
Абсолютное положение спутника и его угловая скорость являются важными измерениями для спутниковых миссий . Как правило, эти измерения выполняются отдельными датчиками,…
Excitation of a rotaitng metal wall dielectric resonator and its rotation rate measurement
- B.
M. Petrov, D. Titova
Physics, Engineering
2016 IEEE 7th International Conference on Advanced Optoelectronics and Lasers (CAOL)
- 2016
В статье сформулирована и строго решена импедансная краевая задача возбуждения вращающегося сферического металлического диэлектрического резонатора. Частотные характеристики…
Моделирование и анализ вибрации системы гироскопа качающейся массы
- М. Ансари
Машиностроение
- 2008
Альтернативная стандартная конфигурация оптического кольцевого резонатора с использованием лазерного диодного датчика угловой скорости.
- М. Техерина, Г. Торкиа
Физика
Прикладная оптика
- 2011
Чувствительность этого нового подхода к оптическим датчикам угловой скорости с повышенной мощностью может быть повышена за счет двухкольцевых резонаторов.
широкополосные лазерные источники в большом диапазоне, достигающие производительности, аналогичной стандартной конфигурации SRARS.
Динамическая адаптивная система управления лучом с использованием линз с переменным фокусным расстоянием для лазерной межспутниковой линии связи
Одной из технических задач лазерной межспутниковой линии связи (ISL) является смягчение ухудшения характеристик, вызванного ошибками наведения и углом прихода (AoA). ) флуктуации, неизбежно возникающие из…
Краевая задача Неймана для вращающейся сферической полости
- Петров Б.М., Титова Д.
Физика
2019 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus)
- 2019
В работе решается краевая задача Неймана для вращающейся сферической полости. Рассчитаны собственные значения для различных заполнений резонатора с учетом потерь в средах…
Аналитическое моделирование и оптимизация теплового конвективного микрожидкостного гироскопа
- Вослоо С.
Инженерия, физика
- 2010 9000 Аналитическое моделирование и оптимизация теплового конвективного микрожидкостного гироскопа
ПОКАЗАНЫ 1-10 ИЗ 33 ССЫЛОК
СОРТИРОВАТЬ ПОРелевантности Наиболее влиятельные документыНедавность
Обзор волоконно-оптических гироскопов
Рассмотрены принципы работы волоконно-оптических гироскопов. Явления, ограничивающие производительность, обсуждаются вместе с методами уменьшения их влияния на сигнал скорости вращения. Текущие…
Тенденции в технологии волоконно-оптических гироскопов — взгляд Honeywell
В этом документе представлена эволюция разработки и производительности ВОГ в Honeywell. Дается временная шкала ключевых вех, а также технологические разработки и итоговая производительность…
Микромеханический вибрационный гироскоп Silicon Bulk
- T.
Tang, R. Gutierrez, W. Kaiser
Engineering
- 1996
вибрационный гироскоп, разработанный для приложений микрокосмических аппаратов. Новые…
Тенденции в области технологии инерциальных датчиков
В этом документе представлено состояние технологии инерциальных датчиков в подводных навигационных приложениях, а также прогноз того, в каком направлении движется технология инерциальных приборов и в каком…
Гибридный оптико-механический гироскоп с инжекционно-интерферометрическим отсчетом Он состоит из микромеханического резонатора с электрическим возбуждением и оптического считывателя, выполненного с помощью лазера…
Кольцевой лазерный гироскоп
- M. Faucheux, D. Fayoux, J. Roland
Физика
- 1988
Авторы напоминают об основных принципах и преимуществах кольцевого лазерного гироскопа (КЛГ), наиболее широко разработанного из всех оптических гироскопов, основанных на эффекте Саньяка.
Основные источники ошибок…
Инерциальные навигационные системы на базе волоконно-оптических гироскопов в Northrop Grumman
- G. Pavlath
Business
- 2002
Приведена только сводная форма. В этом документе рассматривается продукция компании Northrop Grumman для волоконно-оптических инерциальных навигационных систем (ИНС). Бортовой продукт, LN250 INS (самая маленькая и легкая система INS…
Моделирование и разработка нового миниатюрного встроенного оптического датчика для гироскопических систем
- М. Арменис, В. Пассаро, Ф. Леонардис, М. Арменис
Физика
- 2001
- W. Geiger, B. Folkmer, J. Merz, H. Sandmaier, W. Lang
Engineering
Proceedings MEMS 98. IEEE. Одиннадцатый ежегодный международный семинар по микроэлектромеханическим системам. Исследование микроструктур, датчиков, исполнительных механизмов, машин и систем (кат. № 98Ch46176
- 1998
- Х. Лефевр, Филипп Мартен, Ж. Морисс, П. Симонпьетри, П. Вивено, Эрве Ж. Ардитти
Информатика
Другие конференции
- 1991
- Накачка 980 нм: лазер накачки 980 нм;
- WDM (мультиплексирование с разделением по длине волны): мультиплексор с разделением по длине волны 980/1550 нм;
- EDF (волокно, легированное эрбием): волокно, легированное эрбием;
- FRM (Fiber Rotation Mirror): зеркало Фарадея-вращателя;
- ISO (изолятор): оптический изолятор;
- Фильтр: Оптический фильтр.
5 Преимущества по сравнению с другими существующими оптическими решениями: отсутствие шума, вызванного поляризацией, отсутствие использования методов синхронизации частоты, незначительные потери на изгибе, высокий коэффициент качества резонатора, полная оценка скорости вращения, предсказуемое изменение коэффициента масштабирования гироскопа по температуре и очень расширенный динамический диапазон.
Новый кремниевый гироскоп
HSG-IMIT разрабатывает новый кремниевый гироскоп очень малого размера, низкой стоимости и высокой производительности. Устройство называется МАРС-РР, что означает микромеханический датчик угловой скорости с двумя поворотными…
Волоконный гироскоп с широким динамическим диапазоном и полностью цифровой обработкой сигналов
Описан прототип компактного (50 см3) волоконно-оптического гироскопа (ВОГ) с динамическим диапазоном +/- 1500 град/с и стабильностью смещения 1 град/час, представляющий собой хороший кандидат для высокопроизводительных тактических приложений.
Применение волоконно-оптических гироскопов| DK-PHOTONICS
Применение волоконно-оптического гироскопа
Гироскоп представляет собой инерциальную систему с основным компонентом, которая используется для измерения угловой скорости движущегося носителя относительно инерциального пространства к угловому движению и сочетает в себе перемещение и линейная скорость, генерируемая линейной скоростью, измеренной акселерометром, для получения интегральной операции. Положение в реальном времени, скорость, положение и другая информация о носителе.
Основным принципом волоконно-оптических гироскопов является эффект Саньяка, предложенный Г. Саньяком в 1913 г., то есть разность фаз между двумя световыми волнами, распространяющимися в противоположных направлениях по замкнутому контуру, пропорциональна входной угловой скорости в нормальном направлении замкнутого оптического пути. Поскольку концепция волоконно-оптического гироскопа была впервые предложена в 1976 году и экспериментально реализована в течение почти 40 лет, разработка волоконно-оптического гироскопа также значительно продвинулась вперед, и в последние годы его развитие также выиграло от волоконно-оптической связи.
Быстрое развитие области значительно улучшило стабильность и надежность оптических компонентов.
По сравнению с другими типами гироскопов основные преимущества волоконно-оптических гироскопов заключаются в основном в небольшом размере, легком весе, низком энергопотреблении, длительном сроке службы, высокой надежности и массовом производстве, поэтому они и в гироскопе. Доля обращений с каждым годом увеличивается. Применение волоконно-оптического гироскопа в основном реализуется в трех аспектах позиционирования, управления ориентацией и абсолютного измерения. Он играет жизненно важную военную роль и имеет незаменимое преимущество в гражданской сфере.
Принцип работы оптоволоконного гироскопа
В настоящее время волоконно-оптический гироскоп применяется в основном интерференционного типа. Поскольку длина чувствительного волокна может достигать нескольких километров при использовании определенного метода намотки волокна, чувствительность волоконного гироскопа также может соответствовать требованиям гироскопа средней и низкой точности.
Волоконно-оптический гироскоп включает в себя оптическую часть и часть обработки сигналов, и общий структурный вид волоконно-оптической гироскопической части с использованием встроенного оптического волновода выглядит следующим образом.
Рисунок 1: Блок-схема оптического пути интерферометрического волоконно-оптического гироскопа.
а) Выбор источника света
Источник света обеспечивает требуемый оптический сигнал для волоконно-оптического гироскопа, а факторы, влияющие на точность волоконно-оптического гироскопа, в основном включают: стабильность оптической длины волны, стабильность мощности и стабильность поляризации. В настоящее время широко используемыми источниками света для волоконно-оптических гироскопов являются суперлюминесцентный диод (SLD) и усиленное спонтанное излучение (ASE) с использованием волокна, легированного эрбием.
Источники SLD имеют плохую стабильность средней длины волны и подходят для использования в низкоточных волоконно-оптических гироскопах.
Источник ASE имеет гораздо большую спектральную ширину и спектральную стабильность, чем источник SLD, а также большую выходную мощность. Основной принцип источника света ASE заключается в усилении сигнала спонтанного излучения, генерируемого волокном, легированным эрбием, под действием света накачки. Структура источника света ASE, использующего двухпроходную обратную структуру, выглядит следующим образом: Конкретная структура выглядит следующим образом:
Рисунок 2: Структурная схема источника ASE.
b) Контроль поляризации
Колебания поляризации являются одним из ключевых факторов, влияющих на работу гироскопа.
Чтобы контролировать дрейф, вызванный нестабильностью поляризации в волоконно-оптическом гироскопе, обычно в волоконной катушке используется волокно, поддерживающее поляризацию, поэтому устройства в части оптического пути также должны использовать поляризационное устройство, такое как ответвитель, поддерживающий поляризацию. изолятор, поддерживающий поляризацию, и т. д. в интегрированном оптическом тракте. Часть управления поляризацией представляет собой поляризатор, который может значительно улучшить характеристики гироскопа, но стоимость также высока.
Кроме того, можно также использовать технологию деполяризации, так что для катушки с волокном необходимо использовать только обычное одномодовое волокно, устройство в части оптического пути не должно использовать устройство поддержания поляризации, а устройство управления поляризацией необходимо использовать деполяризатор волокна.
DK Photonics предлагает множество пассивных компонентов в компактном корпусе для создания систем волоконно-оптических гироскопов.
- T.
. датчики настоятельно необходимы для любых движущихся систем в нескольких приложениях. Интегрированные оптические датчики угловой скорости кажутся очень перспективными с точки зрения низкой…