Регистрация / Вход
Прислать материал

14.575.21.0045

Аннотация скачать
Постер скачать
Общие сведения
Номер
14.575.21.0045
Тематическое направление
Индустрия наносистем
Исполнитель проекта
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет"
Название доклада
Разработка методов проектирования и создания перспективных многоосевых интегральных микро- и наномеханических гироскопов и акселерометров с использованием плазменных и лазерных технологий поверхностной микрообработки для микрооптоэлектромеханических систем
Докладчик
Коноплев Борис Георгиевич
Тезисы доклада
Цели и задачи исследования
Цели проекта - Разработка методов проектирования, конструкций и технологических маршрутов изготовления многоосевых интегральных микромеханических гироскопов, микро- и наномеханических акселерометров с повышенными функциональными возможностями, заключающимися в возможности регистрации угловых скоростей и линейных ускорений по нескольким осям чувствительности одним сенсорным компонентом, что позволяет значительно улучшить массо-габаритные характеристики аппаратуры и снизить ее стоимость.
Задачи, которые необходимо решить для достижения целей проекта: разработать научно-технические основы, конструкторско-технологические решения для создания перспективных многоосевых интегральных микро- и наномеханических гироскопов и акселерометров; разработать предложения и рекомендации по реализации результатов проекта в промышленности; провести мероприятия по защите интеллектуальной собственности.

Актуальность и новизна исследования
Актуальность и новизна проекта заключаются в создании оригинальных конструкций микроэлектромеханических компонентов на основе принципа функциональной интеграции, что позволяет существенно улучшить массогабаритные характеристики навигационных систем. Разрабатываемые конструкции чувствительных элементов гироскопов и акселерометров на основе поверхностных лазерных и плазменных технологий, схем предварительной обработки их сигналов позволят реализовать однокристальные варианты датчиков параметров движения для целей навигации и управления.
Описание исследования

Разработаны методы построения, конструкции, математические модели и методы моделирования интегральных функционально-интегрированных многоосевых микро- и наномеханических гироскопов и акселерометров; эскизная конструкторская документация на экспериментальные образцы гироскопов и акселерометров;  лабораторный технологический регламент по изготовлению экспериментальных образцов гироскопов и акселерометров с использованием плазменных и лазерных технологий поверхностной микрообработки; программы и методики испытаний экспериментальных образцов; изготовлены и испытаны экспериментальные образцы многоосевых микро- и наномеханических гироскопов и акселерометров. Разработана эскизная конструкторская документация на макеты устройств обработки сигналов гироскопов и акселерометров;  изготовлены и испытаны макеты устройств обработки сигналов многоосевых микро- и наномеханических гироскопов и акселерометров.    Разработан проект технического задания на проведение ОКР.

 

Результаты исследования

На основе проведенных теоретических исследований разработана эскизная конструкторская документация на экспериментальные образцы многоосевых микромеханического гироскопа для угловых скоростей ± 500 град./с, микро- и наномеханических акселерометров для линейных ускорений ±10 g и ±1 g, методики изготовления экспериментальных образцов. Разработана эскизная конструкторская документация и методики изготовления макетов устройств обработки сигналов многоосевых микромеханического гироскопа, микро- и наномеханических акселерометров. Изготовлены и испытаны экспериментальные образцы двухосевого микромеханического гироскопа, трехосевого микромеханического акселерометра, двухосевого наномеханического акселерометра и макеты устройств обработки их сигналов. Результаты испытаний подтвердили ожидаемую чувствительность микромеханических сенсоров не менее 0,5 фФ/g и не менее 10 нА/g для наномеханических сенсоров.

Полученные результаты соответствуют мировому уровню, а по технологичности конструкторских решений превосходят его, что позволяет получать однокристальные датчики параметров движения низкой стоимости.

По результатам работы поданы 4 заявки на патенты РФ, опубликованы 6 статей, индексируемых в БД Scopus или Web of Science.

 

Практическая значимость исследования
Реализация проекта позволит вывести на рынок научно-технический продукт с улучшенными технико-экономическими характеристиками, соответствующий мировому уровню, а также провести замещение импорта в области датчиков параметров движения для инерциальных навигационных систем.
Проект направлен на производство интегральных многоосевых гироскопов и акселерометров с участием индустриального партнера. Индустриальный партнер – ЗАО «НТ-МДТ» (г. Москва).