RU204987U1

RU204987U1 - Inclinometer

Info

Publication number: RU204987U1
Application number: RU2020142955U
Authority: RU
Inventors: Владимир Михайлович Иванов; Алексей Павлович Судаков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью «Навигационные технологии»
Priority date: 2020-12-24
Filing date: 2020-12-24
Publication date: 2021-06-22

Abstract

Инклинометр относится к области измерительной техники и может быть использован при проведении геофизических исследований в процессе бурения при проводке горизонтальных и наклонно-направленных нефтяных и газовых скважин. Инклинометр содержит корпус, трехкомпонентный магнитометр, два трехкомпонентных акселерометра, микроконтроллер, датчик температуры. При этом первый трехкомпонентный акселерометр (2) имеет диапазон измерения ускорения 18g, второй трехкомпонентный акселерометр (3) имеет диапазон измерения ускорения 1,7g, трехкомпонентный гироскоп (12), буферные усилители (5, 7, 9), аналого-цифровые преобразователи (АЦП) (6, 8, 10), параллельный интерфейс (11), встроенный АЦП (14), последовательные периферийные интерфейсы (13, 20), энергонезависимую память EEPROM (16, 17), CAN-шину (18), интерфейс RS-232 (19), прецизионный источник напряжения (21), прецизионный источник опорного напряжения (22) и линейный стабилизатор (23). При этом трехкомпонентный акселерометр (2) своими выходами соединен с входами буферного усилителя (5), выходы которого соединены с входами АЦП (6), трехкомпонентный акселерометр (3) соединен своими выходами с входами буферного усилителя (7), выходы которого соединены с входами АЦП (8), трехкомпонентный магнитометр (4) своими выходами соединен с входами буферного усилителя (9), выходы которого соединены с входами АЦП (10), трехкомпонентный гироскоп (12) своими выходами соединен с каждым входом буферных усилителей (5, 7, 9), а своим входом-выходом соединен через последовательный периферийный интерфейс (13) с микроконтроллером (1), выходы АЦП (6, 8, 10) соединены с входами параллельного интерфейса (11), выход которого соединен с микроконтроллером (1), датчик температуры (15) своим выходом соединен через встроенный АЦП (14) с микроконтроллером (1). Выход прецизионного источника опорного напряжения (22) соединен с каждым входом АЦП (6, 8, 10), микроконтроллер (1) своими входами-выходами соединен с энергонезависимой памятью EEPROM (16, 17), CAN-шиной (18), последовательным периферийным интерфейсом (20), который своим входом-выходом соединен с интерфейсом RS-232 (19), выход прецизионного источника напряжения (21) соединен со всеми элементами для обеспечения питания, выходы линейного стабилизатора (23) соединены с входами микроконтроллера (1). Технический результат – повышение точности измерений инклинометра при воздействии на него вибрации и температуры во время бурения. 1 ил.The inclinometer belongs to the field of measuring technology and can be used for geophysical surveys while drilling while drilling horizontal and directional oil and gas wells. The inclinometer contains a housing, a three-component magnetometer, two three-component accelerometers, a microcontroller, and a temperature sensor. In this case, the first three-component accelerometer (2) has an acceleration measurement range of 18g, the second three-component accelerometer (3) has an acceleration measurement range of 1.7g, a three-component gyroscope (12), buffer amplifiers (5, 7, 9), analog-to-digital converters (ADC ) (6, 8, 10), parallel interface (11), built-in ADC (14), serial peripheral interfaces (13, 20), non-volatile EEPROM (16, 17), CAN bus (18), RS-232 interface (19), precision voltage source (21), precision voltage reference (22) and linear regulator (23). In this case, the three-component accelerometer (2) is connected with its outputs to the inputs of the buffer amplifier (5), the outputs of which are connected to the inputs of the ADC (6), the three-component accelerometer (3) is connected by its outputs to the inputs of the buffer amplifier (7), the outputs of which are connected to the inputs of the ADC (8), the three-component magnetometer (4) is connected with its outputs to the inputs of the buffer amplifier (9), the outputs of which are connected to the inputs of the ADC (10), the three-component gyroscope (12) is connected with its outputs to each input of the buffer amplifiers (5, 7, 9) , and its input-output is connected via a serial peripheral interface (13) to a microcontroller (1), the ADC outputs (6, 8, 10) are connected to the inputs of a parallel interface (11), the output of which is connected to a microcontroller (1), a temperature sensor ( 15) is connected with its output through the built-in ADC (14) to the microcontroller (1). The output of the precision reference voltage source (22) is connected to each input of the ADC (6, 8, 10), the microcontroller (1) by its inputs-outputs is connected to the non-volatile memory EEPROM (16, 17), CAN bus (18), serial peripheral interface (20), which is connected with its input-output to the RS-232 interface (19), the output of the precision voltage source (21) is connected to all elements to provide power, the outputs of the linear stabilizer (23) are connected to the inputs of the microcontroller (1). EFFECT: increased accuracy of inclinometer measurements when exposed to vibration and temperature during drilling. 1 ill.

Description

Инклинометр относится к области измерительной техники и может быть использован при проведении геофизических исследований в процессе бурения при проводке горизонтальных и наклонно-направленных нефтяных и газовых скважин.The inclinometer belongs to the field of measuring technology and can be used for geophysical surveys while drilling while drilling horizontal and directional oil and gas wells.

В настоящее время в инклинометрах используются последовательное считывание и обработка сигналов с первичных магнитометрических и акселерометрических датчиков. Так как последовательное считывание компонент, поступающих с первичных датчиков, занимает некоторый временной период, то в момент считывания каждой из компонент на результаты измерения оказывают влияние вибрации и температуры, значения которых могут отличаться в каждый момент считывания. Таким образом, применение последовательного считывания вносит погрешности в результаты измерений инклинометра.Currently, inclinometers use sequential reading and processing of signals from primary magnetometric and accelerometric sensors. Since the sequential reading of the components coming from the primary sensors takes a certain time period, then at the moment of reading each of the components the measurement results are influenced by vibration and temperature, the values of which may differ at each moment of reading. Thus, the use of sequential readings introduces errors in the measurement results of the inclinometer.

Из уровня техники, патент ПМ № 89691 с приоритетом от 31.08.2009 г., известен инклинометр, содержащий корпус, в котором на немагнитной платформе установлен трехкомпонентный магнитометрический датчик и трехкомпонентный акселерометр, причем одна из осей датчика и одна из осей акселерометра коллинеарны продольной оси корпуса, а немагнитная платформа имеет демпфирующий амортизатор относительно корпуса. From the prior art, patent PM No. 89691 with a priority of 08/31/2009, an inclinometer is known containing a housing in which a three-component magnetometric sensor and a three-component accelerometer are installed on a non-magnetic platform, and one of the axes of the sensor and one of the axes of the accelerometer are collinear with the longitudinal axis of the housing , and the non-magnetic platform has a damping shock absorber relative to the body.

Недостатком данного инклинометра является то, что считывание сигналов, поступающих с трёхкомпонентного акселерометра и трехкомпонентного магнитометрического датчика, происходит в многоканальном АЦП в последовательном режиме, что снижает скорость обработки сигналов и, в конечном итоге, влияет на точность измерений.The disadvantage of this inclinometer is that the readout of signals from a three-component accelerometer and a three-component magnetometric sensor takes place in a multichannel ADC in a sequential mode, which reduces the signal processing speed and, ultimately, affects the measurement accuracy.

Самым близким по своей технической сущности является инклинометр, описанный в патенте ПМ №61789 с приоритетом от 09.11.2006 г. и содержащий трехкомпонентный акселерометр, трехкомпонентный магнитометр, цифровое процессорное устройство, датчик температуры, при этом в качестве акселерометра использованы два трехкомпонентных акселерометра: первый - высокостабильный с диапазоном, достаточным для измерения ускорения в 1g, и второй - с большим диапазоном, перекрывающим действующие на прибор виброускорения.The closest in technical essence is the inclinometer described in the PM patent No. 61789 with a priority of 09.11.2006 and containing a three-component accelerometer, a three-component magnetometer, a digital processor device, a temperature sensor, while two three-component accelerometers are used as an accelerometer: the first is highly stable with a range sufficient to measure acceleration in 1g, and the second - with a large range that overlaps the vibration acceleration acting on the device.

Недостатком данного технического решения является ограниченность скорости обработки замеряемых параметров из-за последовательного способа их обработки.The disadvantage of this technical solution is the limited processing speed of the measured parameters due to the sequential method of their processing.

Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение точности измерений инклинометра при воздействии на него вибрации и температуры во время бурения.The technical result of the claimed utility model is to improve the accuracy of the inclinometer measurements when exposed to vibration and temperature during drilling.

Указанный технический результат достигается за счет того, что инклинометр, содержащий корпус, трехкомпонентный магнитометр, два трехкомпонентных акселерометра, микроконтроллер, датчик температуры, отличающийся тем, что первый трехкомпонентный акселерометр (2) имеет диапазон измерения ускорения 18g, второй трехкомпонентный акселерометр (3) имеет диапазон измерения ускорения 1,7g, трехкомпонентный гироскоп (12), буферные усилители (5, 7, 9), аналого-цифровые преобразователи (АЦП) (6, 8, 10), параллельный интерфейс (11), встроенный АЦП (14), последовательные периферийные интерфейсы (13, 20), энергонезависимую память EEPROM (16, 17), CAN-шину (18), интерфейс RS-232 (19), прецизионный источник напряжения (21), прецизионный источник опорного напряжения (22) и линейный стабилизатор (23), при этом трехкомпонентный акселерометр (2) своими выходами соединен с входами буферного усилителя (5), выходы которого соединены с входами АЦП (6), трехкомпонентный акселерометр (3) соединен своими выходами с входами буферного усилителя (7), выходы которого соединены с входами АЦП (8), трехкомпонентный магнитометр (4) своими выходами соединен с входами буферного усилителя (9), выходы которого соединены с входами АЦП (10), трехкомпонентный гироскоп (12) своими выходами соединен с каждым входом буферных усилителей (5, 7, 9), а своим входом-выходом соединен через последовательный периферийный интерфейс (13) с микроконтроллером (1), выходы АЦП (6, 8, 10) соединены с входами параллельного интерфейса (11), выход которого соединен с микроконтроллером (1), датчик температуры (15) своим выходом соединен через встроенный АЦП (14) с микроконтроллером (1), выход прецизионного источника опорного напряжения (22) соединен с каждым входом АЦП (6, 8, 10), микроконтроллер (1) своими входами-выходами соединен с энергонезависимой памятью EEPROM (16, 17), CAN-шиной (18), последовательным периферийным интерфейсом (20), который своим входом-выходом соединен с интерфейсом RS-232 (19), выход прецизионного источника напряжения (21) соединен со всеми элементами для обеспечения питания, выходы линейного стабилизатора (23) соединены с входами микроконтроллера (1). Преимуществом предлагаемой полезной модели является одномоментное считывание сигналов с первичных магнитометрических и акселерометрических датчиков, при этом оказывается одинаковое вибрационное и температурное влияние на каждую из компонент первичных датчиков, что исключает дополнительную погрешность, вносимую в результаты измерений инклинометра при последовательном считывании данных.The specified technical result is achieved due to the fact that an inclinometer containing a housing, a three-component magnetometer, two three-component accelerometers, a microcontroller, a temperature sensor, characterized in that the first three-component accelerometer (2) has an acceleration measurement range of 18g, the second three-component accelerometer (3) has a range acceleration measurements 1.7g, three-component gyroscope (12), buffer amplifiers (5, 7, 9), analog-to-digital converters (ADC) (6, 8, 10), parallel interface (11), built-in ADC (14), serial peripheral interfaces (13, 20), non-volatile EEPROM (16, 17), CAN bus (18), RS-232 interface (19), precision voltage source (21), precision voltage reference (22) and linear stabilizer ( 23), while the three-component accelerometer (2) is connected with its outputs to the inputs of the buffer amplifier (5), the outputs of which are connected to the ADC inputs (6), the three-component accelerometer (3) is connected by its outputs to the inputs of the buffer amplifier (7), the outputs of which are connected to the inputs of the ADC (8), the three-component magnetometer (4) by its outputs is connected to the inputs of the buffer amplifier (9), the outputs of which are connected to the inputs of the ADC (10), the three-component gyroscope (12) by its outputs connected to each input of buffer amplifiers (5, 7, 9), and by its input-output is connected via a serial peripheral interface (13) to a microcontroller (1), ADC outputs (6, 8, 10) are connected to inputs of a parallel interface (11) , the output of which is connected to the microcontroller (1), the temperature sensor (15) is connected by its output through the built-in ADC (14) to the microcontroller (1), the output of the precision reference voltage source (22) is connected to each input of the ADC (6, 8, 10) , the microcontroller (1) with its inputs-outputs is connected to the non-volatile memory EEPROM (16, 17), the CAN-bus (18), the serial peripheral interface (20), which is connected with its input-output to the RS-232 interface (19), the output precision source and the voltage (21) is connected to all the elements to provide power, the outputs of the linear stabilizer (23) are connected to the inputs of the microcontroller (1). The advantage of the proposed utility model is the instantaneous reading of signals from primary magnetometric and accelerometric sensors, while the same vibration and temperature effect on each of the components of the primary sensors is obtained, which eliminates the additional error introduced into the inclinometer measurement results during sequential data reading.

Суть технического решения поясняется функциональной схемой, где на фигуре 1 изображены микроконтроллер 1, трехкомпонентный акселерометр 2 с диапазоном измерения ускорения 18g, трехкомпонентный акселерометр 3 с диапазоном измерения 1,7g, трехкомпонентный магнитометр 4, буферные усилители 5, 7, 9, аналого-цифровые преобразователи (АЦП) 6, 8, 10, трехкомпонентный гироскоп 12, параллельный интерфейс 11, последовательные периферийные интерфейсы 13 и 20, встроенный АЦП 14, датчик температуры 15, энергонезависимую память EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) 16 и 17, CAN-шину 18, интерфейс RS-232 19, прецизионный источник напряжения 21, прецизионный источник опорного напряжения 22, линейный стабилизатор 23.The essence of the technical solution is illustrated by a functional diagram, where figure 1 shows a microcontroller 1, a three-component accelerometer 2 with an acceleration measurement range of 18g, a three-component accelerometer 3 with a measurement range of 1.7g, a three-component magnetometer 4, buffer amplifiers 5, 7, 9, analog-to-digital converters (ADC) 6, 8, 10, three-component gyroscope 12, parallel interface 11, serial peripheral interfaces 13 and 20, built-in ADC 14, temperature sensor 15, non-volatile EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) 16 and 17, CAN bus 18, RS-232 interface 19, precision voltage source 21, precision voltage reference source 22, linear stabilizer 23.

Инклинометр работает следующим образом. Через заданные промежутки времени измеряются проекции двух независимых векторов: вектора ускорения свободного падения и вектора напряженности магнитного поля Земли на измерительные оси трехкомпонентных акселерометров 2 и 3, гироскопа 12 и трехкомпонентного магнитометра 4. С трехкомпонентных акселерометров 2, 3 и трехкомпонентного магнитометра 4 и гироскопа 12 аналоговые сигналы через буферные усилители 5, 7, 9 поступают на аналого-цифровые преобразователи АЦП 6, 8, 10, а с них через параллельный интерфейс 11 - в микроконтроллер 1. В микроконтроллере 1 формируется массив накопленных измерений, в результаты измерений первичных датчиков вводится поправка, учитывающая возможную неколлинеарность осей, а также температурная поправка на основании данных датчика температуры 15. Затем сигнал может быть передан через CAN-шину 18 в устройство передачи сигнала (на схеме не показано) в частотно-манипулированном виде. Для статических замеров используется трехкомпонентный акселерометр 2 с диапазоном измерений ускорения 1,7g, а для измерений в динамическом режиме, с вибрациями, превышающими диапазон 1,7g применен трехкомпонентный акселерометр 3 с диапазоном измерения 18g. Аналоговые сигналы с выходов трехкомпонентного акселерометра 2 AX1, AY1, AZ1, трехкомпонентного акселерометра 3 AX2, AY2, AZ2, трехкомпонентного магнитометра 4 MX, MY, MZ и гироскопа 12 GX, GY, GZ, поступают на входы буферных усилителей 5, 7, 9. Основными требованиями при выборе буферных усилителей 5, 7, 9 для требуемой точности измерения являются: достаточная полоса пропускания, высокая скорость нарастания выходного напряжения, размах выходного напряжения, малый уровень шума, малые искажения и незначительное напряжение смещения. Буферные усилители 5, 7, 9 обладают уровнем шума значительно ниже, чем требуемый для достижения необходимой точности. С выходов буферных усилителей 5, 7, 9 сигналы поступают на входы АЦП 6, 8, 10. Аналогово-цифровые преобразователи (АЦП) 6, 8, 10 осуществляют одновременную выборку измеряемых сигналов. После аналого-цифрового преобразования полученных сигналов оцифрованные данные с выходов АЦП 6, 8, 10 поступают на вход параллельного интерфейса 11. Параллельный интерфейс 11 своим выходом соединен с входом микроконтроллера 1. Микроконтроллер 1 осуществляет обработку полученных данных, производит расчет системы координат и вводит корректирующие поправки. С выхода датчика температуры 15 аналоговый сигнал Т поступает на вход внутреннего АЦП 14 микроконтроллера 1. Мониторинг температуры внутри инклинометра, осуществляемый микроконтроллером 1, позволяет вводить температурную поправку в результаты измерений акселерометров 2, 3 и магнитометра 4, а также гироскопа 12. Гироскоп 12 имеет встроенный АЦП (на схеме не показан), с выходов которого сигналы GX, GY, GZ в оцифрованном виде поступают на вход-выход последовательного периферийного интерфейса 13, а с входа-выхода последовательного интерфейса 13 – на вход-выход микроконтроллера 1. Оцифрованные данные гироскопа 12 используются микроконтроллером 1 для коррекции показаний (калибровки) инклинометра. EEPROM 16 соединен своим входом-выходом с микроконтроллером 1 и хранит данные температурной и линейной коррекции. EEPROM 17 соединен своим входом-выходом с микроконтроллером 1 и хранит данные конфигурации инклинометра. Инклинометр имеет связь с устройством передачи сигнала (на схеме не показано) по CAN шине 18, соединенной своим входом-выходом с микроконтроллером 1 и по интерфейсу RS 232 19. Последовательный периферийный интерфейс 20 соединен своими входами-выходами с микроконтроллером 1 и с интерфейсом RS-232 19. Для улучшения характеристик буферных усилителей 5, 7, 9 и АЦП 6, 8, 10 применен прецизионный источник опорного напряжения 22. Прецизионный источник опорного напряжения 22 вырабатывает опорное напряжение +2,5 V и подключен своим выходом одновременно к входам нескольких прецизионных АЦП, что снижает разброс параметров отдельных АЦП. Для повышения стабильности работы инклинометра служит прецизионный источник напряжения 21, на вход которого поступает напряжение +6V. Прецизионный источник напряжения 21 обеспечивает питающим напряжением +5V все элементы схемы. Прецизионный источник напряжения 21 является критическим компонентом, оказывающим значительное влияние на параметры схемы сбора данных, и сильно влияет на разрешение и точность. Особенно важен температурный дрейф и начальная точность опорного напряжения. Поэтому в предлагаемой полезной модели использован прецизионный источник опорного напряжения 21 с малым температурным дрейфом (1 ppm/°C), что позволяет обеспечить высокую точность измерений. На вход линейного стабилизатора 23 поступает питающее напряжение +6 V. С выходов линейного стабилизатора 23 на входы микроконтроллера 1 подаются питающие напряжения: +5 V, +3,3 V, +1,8 V.The inclinometer works as follows. At specified time intervals, the projections of two independent vectors are measured: the gravitational acceleration vector and the vector of the Earth's magnetic field on the measuring axes of the three-component accelerometers 2 and 3, the gyroscope 12 and the three-component magnetometer 4. From the three-component accelerometers 2, 3 and the three-component magnetometer 4 and the gyroscope 12 analog signals through buffer amplifiers 5, 7, 9 are fed to analog-to-digital converters ADC 6, 8, 10, and from them through parallel interface 11 - to microcontroller 1. An array of accumulated measurements is formed in microcontroller 1, an amendment is introduced into the measurement results of primary sensors, taking into account the possible non-collinearity of the axes, as well as the temperature correction based on the data of the temperature sensor 15. Then the signal can be transmitted via the CAN-bus 18 to the signal transmission device (not shown in the diagram) in a frequency-shift keyed form. For static measurements, a three-component accelerometer 2 with an acceleration measurement range of 1.7g is used, and for dynamic measurements, with vibrations exceeding a range of 1.7g, a three-component accelerometer 3 with a measurement range of 18g is used. Analog signals from the outputs of the three-component accelerometer 2 AX1, AY1, AZ1, the three-component accelerometer 3 AX2, AY2, AZ2, the three-component magnetometer 4 MX, MY, MZ and the gyroscope 12 GX, GY, GZ are fed to the inputs of the buffer amplifiers 5, 7, 9. The main requirements when choosing buffer amplifiers 5, 7, 9 for the required measurement accuracy are: sufficient bandwidth, high slew rate, output voltage swing, low noise, low distortion and low offset voltage. Buffer amplifiers 5, 7, 9 have a noise level significantly lower than that required to achieve the required accuracy. From the outputs of the buffer amplifiers 5, 7, 9 signals are fed to the inputs of the ADC 6, 8, 10. Analog-to-digital converters (ADC) 6, 8, 10 carry out a simultaneous sampling of the measured signals. After analog-to-digital conversion of the received signals, the digitized data from the outputs of the ADC 6, 8, 10 are fed to the input of the parallel interface 11. The parallel interface 11 is connected with its output to the input of the microcontroller 1. The microcontroller 1 processes the received data, calculates the coordinate system and introduces corrective corrections ... From the output of the temperature sensor 15, the analog signal T is fed to the input of the internal ADC 14 of the microcontroller 1. Monitoring the temperature inside the inclinometer, carried out by the microcontroller 1, makes it possible to introduce a temperature correction into the measurement results of the accelerometers 2, 3 and the magnetometer 4, as well as the gyroscope 12. Gyroscope 12 has a built-in ADC (not shown in the diagram), from the outputs of which the signals GX, GY, GZ in digital form are fed to the input-output of the serial peripheral interface 13, and from the input-output of the serial interface 13 to the input-output of the microcontroller 1. Digitized gyroscope data 12 are used by microcontroller 1 to correct the readings (calibration) of the inclinometer. EEPROM 16 is connected by its input-output with microcontroller 1 and stores temperature and linear correction data. The EEPROM 17 is connected by its I / O to the microcontroller 1 and stores the inclinometer configuration data. The inclinometer is in communication with a signal transmission device (not shown in the diagram) via CAN bus 18, connected by its input-output to microcontroller 1 and via RS 232 interface 19. Serial peripheral interface 20 is connected by its inputs-outputs to microcontroller 1 and to RS- interface. 232 19. To improve the characteristics of buffer amplifiers 5, 7, 9 and ADC 6, 8, 10, a precision reference voltage source 22 is used. A precision reference voltage source 22 generates a reference voltage of +2.5 V and is connected by its output simultaneously to the inputs of several precision ADCs , which reduces the scatter of the parameters of individual ADCs. To increase the stability of the inclinometer, a precision voltage source 21 is used, the input of which is supplied with a voltage of + 6V. Precision voltage source 21 provides all elements of the circuit with a supply voltage of + 5V. The precision voltage source 21 is a critical component that has a significant impact on the performance of the acquisition circuitry and greatly affects the resolution and accuracy. Temperature drift and the initial accuracy of the reference voltage are especially important. Therefore, in the proposed utility model, a precision reference voltage source 21 with a low temperature drift (1 ppm / ° C) is used, which makes it possible to ensure high measurement accuracy. The input voltage of the linear stabilizer 23 is supplied with a supply voltage of +6 V. From the outputs of the linear stabilizer 23, the following supply voltages are supplied to the inputs of the microcontroller 1: +5 V, +3.3 V, +1.8 V.

Claims

An inclinometer containing a housing, a three-component magnetometer, two three-component accelerometers, a microcontroller, a temperature sensor, characterized in that the first three-component accelerometer (2) has an acceleration measurement range of 18g, the second three-component accelerometer (3) has an acceleration measurement range of 1.7g, a three-component gyroscope ( 12), buffer amplifiers (5, 7, 9), analog-to-digital converters (ADC) (6, 8, 10), parallel interface (11), built-in ADC (14), serial peripheral interfaces (13, 20), non-volatile EEPROM memory (16, 17), CAN bus (18), RS-232 interface (19), precision voltage source (21), precision voltage reference source (22) and linear stabilizer (23), while a three-component accelerometer (2 ) its outputs are connected to the inputs of the buffer amplifier (5), the outputs of which are connected to the inputs of the ADC (6), the three-component accelerometer (3) is connected by its outputs to the inputs of the buffer amplifier (7), the outputs of which are connected to ADC inputs (8), the three-component magnetometer (4) is connected with its outputs to the inputs of the buffer amplifier (9), the outputs of which are connected to the ADC inputs (10), the three-component gyroscope (12) is connected with its outputs to each input of the buffer amplifiers (5, 7, 9), and its input-output is connected via a serial peripheral interface (13) to a microcontroller (1), the ADC outputs (6, 8, 10) are connected to the inputs of a parallel interface (11), the output of which is connected to a microcontroller (1), a sensor temperature (15), its output is connected through the built-in ADC (14) to the microcontroller (1), the output of the precision reference voltage source (22) is connected to each input of the ADC (6, 8, 10), the microcontroller (1) is connected to non-volatile EEPROM memory (16, 17), CAN bus (18), serial peripheral interface (20), which is connected with its input-output to the RS-232 interface (19), the output of the precision voltage source (21) is connected to all elements for securing power supply, the outputs of the linear stabilizer (23) are connected to the inputs of the microcontroller (1).