[發(fā)明專利]一種三軸一體高精度光纖陀螺的標(biāo)定方法及裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910091041.5
• 申請日: 2009-08-20
• 公開（公告）號: CN101629830A
• 公開（公告）日: 2010-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張小躍;楊功流;謝英;宋凝芳;王麗芬;劉飛
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 北京凱特來知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 鄭立明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種三軸一體高精度光纖陀螺的標(biāo)定方法及裝置，屬于光電測量技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

光纖陀螺經(jīng)過幾十年的發(fā)展已成為慣性技術(shù)領(lǐng)域的主流陀螺，并在多種場合得到了成功的應(yīng)用，相對于其它類型的陀螺有一系列的優(yōu)點(diǎn)：抗沖擊、無活動部件、啟動時間短、體積小、工藝簡單、可靠性高等。三軸一體光纖陀螺是一種將慣性導(dǎo)航所需三個正交方向的陀螺設(shè)計成一體化的光纖陀螺，對光路、電路、結(jié)構(gòu)等方面均進(jìn)行綜合考慮，達(dá)到最優(yōu)化設(shè)計，所以三軸一體設(shè)計將是光纖陀螺發(fā)展和應(yīng)用的重要方向。

三軸光纖陀螺裝配、調(diào)試完成后，在出廠前需要對其各軸向標(biāo)度、零偏、安裝失準(zhǔn)角等參數(shù)進(jìn)行精確測試，完成標(biāo)定過程?，F(xiàn)有關(guān)于光纖陀螺的標(biāo)定方法主要是針對單軸光纖陀螺的零偏、標(biāo)度、輸入軸失準(zhǔn)角的測試方法，主要是通過將單軸光纖陀螺指向東或西向靜態(tài)測試、將單軸光纖陀螺以一定的角速率沿軸轉(zhuǎn)動測試等過程獲得光纖陀螺的零偏、標(biāo)度、輸入軸失準(zhǔn)角，但這種單軸光纖陀螺的標(biāo)定方法中未考慮地球轉(zhuǎn)速分量引起的誤差。

因此，在現(xiàn)有技術(shù)的光纖陀螺的標(biāo)定方法中，存在由于未考慮地球轉(zhuǎn)速分量引起的誤差導(dǎo)致測試的準(zhǔn)確性較差以及測試精度較低的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種三軸一體高精度光纖陀螺的標(biāo)定方法及裝置，以解決在現(xiàn)有技術(shù)的光纖陀螺的標(biāo)定方法中，存在由于未考慮地球轉(zhuǎn)速分量引起的誤差導(dǎo)致測試的準(zhǔn)確性較差以及測試精度較低的問題。

一種三軸一體高精度光纖陀螺的標(biāo)定方法，包括：

將三軸一體高精度光纖陀螺通過基準(zhǔn)工裝設(shè)置在三軸位置速率轉(zhuǎn)臺上，在每個軸朝向預(yù)定方向的過程中獲得該軸向的輸出數(shù)字脈沖量均值，并根據(jù)獲得的脈沖量均值計算獲得三軸一體高精度光纖陀螺X、Y、Z三個方向的輸出零偏值；

將設(shè)置在三軸位置速率轉(zhuǎn)臺上的三軸一體高精度光纖陀螺各軸分別朝向預(yù)定方向以多個預(yù)定角速率轉(zhuǎn)動預(yù)定角度值，在轉(zhuǎn)動過程中獲得每個預(yù)定角速率對應(yīng)的轉(zhuǎn)動軸向的輸出數(shù)字脈沖量均值，根據(jù)獲得的輸出脈沖量均值計算獲得三軸一體高精度光纖陀螺X、Y、Z三個方向的標(biāo)度因數(shù)值；

將設(shè)置在三軸位置速率轉(zhuǎn)臺上的三軸一體高精度光纖陀螺各軸分別朝預(yù)定方向以預(yù)定角速率轉(zhuǎn)動預(yù)定角度值，轉(zhuǎn)動過程中測試與轉(zhuǎn)動軸正交的兩軸向輸出脈沖均值，根據(jù)獲得的脈沖均值計算獲得三軸一體高精度光纖陀螺X、Y、Z三個方向的失準(zhǔn)角度值；

根據(jù)所述獲得的三軸一體高精度光纖陀螺X、Y、Z三個方向的輸出零偏值、三軸一體高精度光纖陀螺X、Y、Z三個方向的標(biāo)度因數(shù)值以及三軸一體高精度光纖陀螺X、Y、Z三個方向的失準(zhǔn)角度值建立三軸一體高精度光纖陀螺標(biāo)定轉(zhuǎn)換模型，并根據(jù)所述三軸一體高精度光纖陀螺標(biāo)定轉(zhuǎn)換模型對X、Y、Z三個方向的輸出脈沖進(jìn)行標(biāo)定轉(zhuǎn)換。

一種三軸一體高精度光纖陀螺的標(biāo)定裝置，包括：

零偏值計算模塊，用于在每個軸朝向預(yù)定方向的過程中獲得該軸向的輸出數(shù)字脈沖量均值，并根據(jù)獲得的脈沖量均值計算獲得三軸一體高精度光纖陀螺X、Y、Z三個方向的輸出零偏值；

標(biāo)度因數(shù)值計算模塊，用于在將設(shè)置在三軸位置速率轉(zhuǎn)臺上的三軸一體高精度光纖陀螺各軸分別朝向預(yù)定方向以多個預(yù)定角速率轉(zhuǎn)動預(yù)定角度值的過程中獲得每個預(yù)定角速率對應(yīng)的轉(zhuǎn)動軸向的輸出數(shù)字脈沖量均值，根據(jù)獲得的輸出脈沖量均值計算獲得三軸一體高精度光纖陀螺X、Y、Z三個方向的標(biāo)度因數(shù)值；

失準(zhǔn)角度計算模塊，用于在將設(shè)置在三軸位置速率轉(zhuǎn)臺上的三軸一體高精度光纖陀螺各軸分別朝預(yù)定方向以預(yù)定角速率轉(zhuǎn)動預(yù)定角度值的過程中測試與轉(zhuǎn)動軸正交的兩軸向輸出脈沖均值，根據(jù)獲得的脈沖均值計算獲得三軸一體高精度光纖陀螺X、Y、Z三個方向的失準(zhǔn)角度值；

標(biāo)定模塊，用于根據(jù)所述獲得的三軸一體高精度光纖陀螺X、Y、Z三個方向的輸出零偏值、三軸一體高精度光纖陀螺X、Y、Z三個方向的標(biāo)度因數(shù)值以及三軸一體高精度光纖陀螺X、Y、Z三個方向的失準(zhǔn)角度值建立三軸一體高精度光纖陀螺標(biāo)定轉(zhuǎn)換模型，并根據(jù)所述三軸一體高精度光纖陀螺標(biāo)定轉(zhuǎn)換模型對X、Y、Z三個方向的輸出脈沖進(jìn)行標(biāo)定轉(zhuǎn)換。

本發(fā)明通過將三軸一體高精度光纖陀螺通過基準(zhǔn)工裝設(shè)置在三軸位置速率轉(zhuǎn)臺上，進(jìn)行靜止和轉(zhuǎn)動測量，根據(jù)測量結(jié)果計算各軸輸出零偏值、標(biāo)度因數(shù)值和失準(zhǔn)角度值，并據(jù)此建立三軸一體高精度光纖陀螺標(biāo)定轉(zhuǎn)換模型，對三軸一體高精度光纖陀螺輸出量進(jìn)行標(biāo)定轉(zhuǎn)換，具有測試準(zhǔn)確性好、精度高以及標(biāo)定精度高的特點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的具體實(shí)施方式提供的一種三軸一體高精度光纖陀螺的標(biāo)定方法的流程示意圖；