Мы – команда профессионалов в области разработки инерциальных устройств на основе микромеханических датчиков. Наши устройства можно разделить на датчики и системы.
Датчики предназначены для измерения внешних воздействий угловых скоростей, ускорений, магнитного поля и абсолютного давления, а системы – для вычисления ориентации (крен, тангаж, курс) и навигации. Наличие внешнего ГНСС-приемника позволяет получить более точное навигационное решение и поддерживать его длительное время.
Кроме того, мы индивидуально калибруем смещения нулей, масштабные коэффициенты и неортогональность осей каждого устройства во всем температурном диапазоне.
Другим направлением разработки является создание встроенного и прикладного программного обеспечения (ПО), в основе которого мы используем собственные алгоритмы ориентации и навигации.
В зависимости от требований потребителей мы выполняем научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИРы и ОКРы), а также работы подряда по проектированию изделий с нуля, доработке и/или модернизации существующего решения в рамках гражданско-правовых договоров под требования потребителя.
В процессе НИР могут быть проведены два варианта исследований: проверка работы существующих устройств в нестандартных условиях и проверка гипотезы о возможности разработки нового устройства с нестандартными параметрами. Последний вариант включает расчеты, моделирование, макетирование и поиск решений данной гипотезы.
Процесс разработки
Основные этапы разработки – проектирование схем и топологии плат, моделирование корпусных деталей и общих сборок. В ходе данных этапов платы проверяются на соответствие ширины проводников, диаметры переходных отверстий, а сборки – на пересечения составных частей, величину зазоров для лучшей собираемости и т.п. Результатом работ является документация, которая понадобится на следующем этапе – макетирование.
Этап макетирования помогает отладить процессы сборки, обнаружить неоднозначные, технологически-сложные моменты, которые не были обнаружены в процессе моделирования, а также провести испытания на воздействие внешних факторов. В результате макетирования документация, при необходимости, дорабатывается, и по ней изготавливается опытный образец – результат выполненной работы. Кроме изделия, к результатам выполненной работы могут относится части разъемов, аппаратура сопряжения, специализированное ПО и прочее.
*Для изделий разрабатывается эксплуатационная документация, которая обычно состоит из габаритного чертежа, схемы подключения, руководства по эксплуатации, протокола информационного взаимодействия и руководства оператора по работе с демо ПО. Данный комплект может быть расширен по договоренности с потребителем.
Стандартные этапы разработки
1 НИР
• Согласование ТЗ и подписание договора;
• Проведение исследований и составление научно-технического отчета;
• Проведение патентного поиска (при необходимости);
• Оформление результатов интеллектуальной деятельности, в виде патентов, полезных моделей и т.п. (при необходимости);
• Подготовка технического задания на ОКР (при необходимости).
2 Новое решение (ОКР)
• Согласование ТЗ и подписание договора;
• Проведение типовых видов работ:
1. Поиск решения;
2. Разработка схем;
3. Разработка конструкций;
4. Разработка встроенного и прикладного ПО;
5. Разработка необходимой документации;
6. Изготовление макета;
7. Проведение испытаний макета;
8. Доработка документации;
9. Изготовление опытного образца;
10. Проведение испытаний опытного образца.
• Передача результатов выполненной работы потребителю.
3 Доработка/модернизация существующего решения
• Согласование ТЗ и подписание договора;
• Проведение типовых видов работ:
1. Доработка схем;
2. Доработка конструкций;
3. Доработка встроенного и прикладного ПО;
4. Разработка необходимой документации;
5. Изготовление опытного образца;
6. Проведение испытаний опытного образца.
• Передача результатов выполненной работы потребителю.
Примеры выполненных работ
Задача — разработать малогабаритный инерциальный модуль МГ-1, содержащий:
– трёхосевые датчик угловой скорости, акселерометр и магнитометр, а также барометр;
– источник вторичного питания с широким диапазоном напряжения;
– несколько типовых цифровых интерфейсов (USB, CAN, UART и RS-232/485);
– программные алгоритмы вычисления ориентации и магнитного курса.
Для решения поставленной задачи был подобран соответствующий набор датчиков и микросхем (преобразователей напряжения, драйверов интерфейсов, а также микроконтроллер) (см. Структурную
схему МГ-1).
С учетом подобранной компонентной базы была спроектирована схема и конструкция изделия, по которым была разработана документация для изготовления макета. После испытаний было принято решение о модернизации конструкции для повышения качества и надежности изделия.
Алгоритмы МГ-1 заключаются в следующем:
• Выдача данных с датчиков об угловой скорости, ускорении, магнитном поле и давлении;
• Вычисление ориентации на основе данных об угловой скорости и ускорении;
• Вычисление магнитного курса на основе данных от магнитометра.
Сроки выполнения нового решения МГ-1 составили 8 месяцев.
Структурная схема МГ-1
Первая версия МГ-1
Итоговая версия МГ-1
Задача — модернизировать малогабаритные инерциальные навигационные системы серии ГКВ:
– расширить функции и обеспечить большую надежность и доработать конструкцию ранее разработанных и серийно выпускаемых инерциальных навигационных систем ГКВ-5 и ГКВ-6;
– разработать инерциальный навигационный модуль ГКВ-7 с двумя встроенными ГНСС-приемниками, используя предыдущий опыт команды;
– разработать OEM-исполнение инерциальной навигационной системы серии ГКВ.
Для расширения функций устройств (список изменений инерциальных модулей можно посмотреть здесь), обеспечения надежности и сохранения габаритов было принято решение перейти на каркасную конструкцию с новыми разъемами.
Для передачи данных был выбран разъем MICRO D-SUB с большим количеством контактов для вывода большего числа интерфейсов. Для подключения ГНСС антенн к инерциальному модулю был выбран разъем MMCX меньшего типоразмера. Поэтому схема и конструкция платы, а также корпусные детали были подвержены наибольшим изменениям.
В результате работы габаритные размеры для ГКВ-5 и ГКВ-6 были сохранены, а параметры улучшены. Также в линейке малогабаритных инерциальных модулей серии ГКВ появились новые устройства: инерциальный модуль ГКВ-7, способный определять курс в статике, и инерциальные модули ГКВ-5, ГКВ-6, ГКВ-7 в OEM-исполнении и с меньшими габаритами.
Срок выполнения модернизации ГКВ-5, ГКВ-6 и разработки нового решения ГКВ-7 и изделий в ОЕМ исполнении составил 6 месяцев.
Предыдущая версия ГКВ-6
Разработанная версия ГКВ-7
Задача — разработать систему для стабилизации спутниковых антенн с минимальным уходом курса во времени.
Для того, чтобы обеспечить минимальный уход курса во времени, в качестве чувствительных элементов были использованы датчики угловых скоростей с нестабильностью нуля выходного сигнала 0,1 °/час.
В случае с ИНС-100 не было ограничения в габаритах, поэтому взяли ранее разработанное решение (плату вычислителя с многоканальным АЦП), дополнили его новыми разработанными с нуля корпусом и платой, содержащей два ГНСС-приемника.
Срок выполнения ОКР (разработки ИНС-100) составил примерно 10 месяцев.
Задача — разработать инерциальную комплексированную спутниковую навигационную систему на основе МЭМС-датчиков и навигационных модулей с поддержкой RTK и PPP.
Проект получил поддержку Фонда содействия инновациям.
Разрабатываемое компактное комплексированное решение на базе МЭМС-датчиков должно обладать следующими характеристиками:
- Низкое энергопотребление
- Малый температурный дрейф
- Высокая устойчивость к перегрузкам и вибрациям и с широким диапазоном рабочих температур для работы в системах стабилизации движущегося объекта и управления его движением
- Изделие по инерциальным данным должно обеспечивать сохранение точности позиционирования при кратковременной потере спутникового решения сантиметровой точности
Разрабатываемый продукт предназначен для широкого применения в логистических системах преимущественно беспилотного управления (беспилотные летательные аппараты, морской и наземный транспорт), представляя собой интегрированную навигационную систему, устраняющую недостатки простых систем.
Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (Фонд содействия инновациям) — некоммерческая организация, ключевая цель которой — финансовая поддержка молодых ученых и малых предприятий, которые занимаются научными разработками с высоким потенциалом коммерциализации.
С информацией о работе Фонда можно ознакомиться на сайте fasie.ru.
Сроки
Мы работаем максимально оперативно и соблюдаем сроки, указанные в договоре. Так типовые сроки выполненных ранее работ составили:
от 3 месяцев до 3 лет
для новых разработок в зависимости от сложности изделий
от 1 до 6 месяцев
в случае модернизации готовых продуктов
Техническая поддержка наших изделий не заканчивается после выполнения работ. Мы всегда стремимся помочь консультациями даже по завершении гарантийного срока на изделия
