DLR/BMWi: HERMES _ höchst exaktes inertiales Referenzsystem basierend auf MEMS-Gyroskopen mit Algorithmen zur Selbstkalibration

Das Vorhaben baut auf vorhandenen LITEF-Systemen auf, die den Stand der Technik für inertiale Navigationssysteme wesentlich mitbestimmen. Ein faseroptisches System erreicht die IRS-Klasse durch GNSS-Stützung. Seine Weiterentwicklung würde jedoch nicht zur gewünschten Volumen- und Gewichtsreduzierung führen.

Deshalb wird der Fokus auf die Weiterentwicklung und deutlichen Performancesteigerung eines MEMS-basierten AHRS-Systems gelegt. Um diese Steigerung zu erreichen, muss das aktuell asymmetrische MEMS-Gyroskop durch symmetrische Gyroskope ersetzt werden. Es bedarf einer Verbesserung des Sensordesigns und der MEMS-Technologie, um die Langzeitstabilität zu erhöhen und insbesondere asymmetrische Fehlereinflüsse zu eliminieren. Hierzu adressieren die Partner die folgenden Schwerpunkte: Symmetrisches Design mit neuartiger Quadraturkompensation und reduzierter thermoelastischer Dämpfung, MEMS-Technologie mit sehr großem Aspekt-Verhältnis, kompakte symmetrische Verkapselung mit minimierten parasitären Kapazitäten und minimalem Innendruck, sehr hohe und langzeitstabile Schwingungsgüten. Die Entwicklung des symmetrischen und optimalen MEMS alleine reicht nicht aus. Es ist ebenso wichtig, dass das Gyroskop die Möglichkeit erhält, Fehler selbst zu schätzen und zu kalibrieren. Hierfür werden Routinen zur Selbstkalibration entwickelt und an Versuchsaufbauten im Labor demonstriert.