[發明專利]雙向恒速偏頻激光陀螺尋北方法及雙向恒速偏頻激光陀螺尋北儀

無效

• 申請號: 200910254484.1
• 申請日: 2009-12-24
• 公開（公告）號: CN101738182A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 趙永康;陳磊江;謝玲;趙治偉;楊杰;張衛杰;胡安祿
• 申請（專利權）人: 陜西寶成航空儀表有限責任公司
• 主分類號: G01C19/38
• 分類號: G01C19/38;G01C17/00;G01C21/18
• 代理公司: 寶雞市新發明專利事務所 61106
• 代理人: 席樹文

1.雙向恒速偏頻激光陀螺尋北方法，其特征是按照如下步驟實施：

(1).在繞垂直軸(1)旋轉的雙向恒速偏頻轉臺(2)上，安裝一只激光陀螺(3)和一只加速度計(4)，將激光陀螺(3)的敏感軸偏離雙向恒速偏頻轉臺旋轉平面β角，加速度計(4)的輸入軸(5)與偏頻轉臺旋轉平面平行，并與激光陀螺敏感軸在偏頻轉臺旋轉平面的投影平行；

(2).雙向恒速偏頻轉臺(2)由帶齒輪減速器的同步電機驅動轉動，同時該轉臺上用一個凸臺(6)與基座上安裝的撥桿(7)及光電開關(8)控制同步電機的轉向，限制撥桿運動的限位銷(9)同時作為該轉臺的限位銷，轉臺的轉角被限定為360°+2γ；γ角的大小要保證同步電機換向后達到同步轉速；雙向恒速偏頻轉臺(2)與精密測角裝置連接，精密測角裝置的零位應置于偏頻轉臺兩個極限位置中間，即在2γ角的中間位置；

(3).雙向恒速偏頻轉臺旋轉角速度在激光陀螺敏感軸上的分量用于將激光陀螺的工作區域移出閉鎖區；旋轉角速度又同時對激光陀螺的剩余誤差和加速度計的偏置及安裝誤差進行旋轉調制；

(4).計算機每個采樣周期都采集雙向恒速偏頻轉臺測角裝置輸出的角度α，在激光陀螺采樣工作時，用該角度α對激光陀螺和加速度計的輸出進行坐標變換；

(5).雙向恒速偏頻轉臺上加速度計的輸出經坐標變換和誤差旋轉調制，精確計算出尋北儀的姿態角，該姿態角在調平尋北狀態下用于精確調平尋北儀，或者在有姿態角狀態下尋北時進行姿態角誤差補償。

2.根據權利要求1所述的激光陀螺尋北方法，其特征是在步驟(4)中角度α還可以計算角增量Δα(Δα_i＝α_i-β_i-1)，用它可以消除激光陀螺輸出中的偏頻量(±Δαsinβ)；當Δα發生突變，即：0°與360°正反向跳變時，即認為該轉臺通過測角裝置的零點，此刻發出過零點信號，觸發“啟動”或“停止”激光陀螺和加速度計的連續采樣過程，使計算機每次連續采樣過程都在偏頻轉臺恒速轉動的整360°范圍內，以保證激光陀螺是在“雙向恒速偏頻”狀態下工作。

3.實現上述尋北方法的雙向恒速偏頻激光陀螺尋北儀，其特征是具有一個繞垂直軸(1)旋轉的雙向恒速偏頻轉臺(2)，在該轉臺上安裝一個激光陀螺(3)和一個加速度計(4)且激光陀螺(3)敏感軸偏離該轉臺旋轉平面β角，加速度計(4)的輸入軸(5)與偏頻轉臺旋轉平面平行，并與激光陀螺敏感軸在偏頻轉臺旋轉平面的投影平行。

4.根據權利要求3所述的激光陀螺尋北儀，其特征是將激光陀螺敏感軸偏離雙向恒速偏頻轉臺旋轉平面β角安裝由該轉臺帶動旋轉，旋轉角速度在激光陀螺敏感軸上的分量足以將激光陀螺的工作區域移出閉鎖區，使激光陀螺的恒速偏頻和激光陀螺及加速度計的誤差旋轉調制同時進行。

5.根據權利要求3所述的激光陀螺尋北儀，其特征是雙向恒速偏頻轉臺(2)由帶齒輪減速器的同步電機驅動轉動，該轉臺上用一個凸臺(6)與基座上安裝的撥桿(7)及其光電開關(8)控制同步電機的轉向，限制撥桿運動的限位銷(9)同時作為該轉臺的限位銷，轉臺的轉角被限定為360°+2γ；γ角的大小要保證同步電機換向后達到同步轉速。

6.根據權利要求3所述的激光陀螺尋北儀，其特征是雙向恒速偏頻轉臺(2)與精密測角裝置連接，精密測角裝置的零位應置于偏頻轉臺兩個極限位置的中間，即在2γ角的中間位置。

7.根據權利要求3所述的激光陀螺尋北儀，其特征是計算機每個采樣周期都采集雙向恒速偏頻轉臺測角裝置輸出的角度α，在激光陀螺和加速度計采樣工作時，用該角度α對激光陀螺和加速度計的輸出進行坐標變換。

8.根據權利要求3所述的激光陀螺尋北儀，其特征是雙向恒速偏頻轉臺上加速度計的輸出經坐標變換和誤差旋轉調制，能精確計算出尋北儀的姿態角。該姿態角在調平尋北狀態下可用于精確調平尋北儀，或者在有姿態角狀態下尋北時進行姿態角補償。

9.根據權利要求7所述的激光陀螺尋北儀，其特征是計算機每次對激光陀螺和加速度計進行連續采樣的過程，都在偏頻轉臺正反恒速轉動的整360°范圍內。