[發(fā)明專利]閉環(huán)原子慣性傳感器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310258666.2
• 申請日: 2013-06-26
• 公開（公告）號: CN103512568A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設計）人: J.S.斯特拉布利;K.薩利特;M.K.薩利特;K.D.納爾遜;R.坎普頓
• 申請（專利權）人: 霍尼韋爾國際公司
• 主分類號: G01C19/00
• 分類號: G01C19/00;G01P15/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 馬永利;劉春元

1.?一種用于慣性感測的裝置,該裝置包括:

至少一個原子慣性傳感器;以及

可操作地耦合至原子慣性傳感器的一個或多個微機電系統(tǒng)（MEMS）慣性傳感器;

其中原子慣性傳感器和MEMS慣性傳感器可操作地在閉反饋環(huán)中彼此通信。

2.?根據(jù)權利要求1所述的裝置，還包括：

與原子慣性傳感器光學通信的多個激光設備，其中激光設備包括：

發(fā)射第一束和第二束的主激光器；

發(fā)射第一束和第二束的第一從激光器；以及

發(fā)射第一束和第二束的第二從激光器；

一個或多個光學部件，該一個或多個光學部件對來自主激光器的第一束和來自第一從激光器的第一束定向以彼此干涉并且在第一光電檢測器處生成第一射頻信號;

一個或多個光學部件，該一個或多個光學部件對來自主激光器的第二束和來自第二從激光器的第一束定向以彼此干涉并且在第二光電檢測器處生成第二射頻信號;

校準單元，該校準單元基于對來自原子慣性傳感器的原子數(shù)據(jù)的比較來針對MEMS偏差和標度因子誤差進行修正,?其中校準單元將從MEMS陀螺儀接收的旋轉速率信號轉換為第一頻率偏移，并且將從MEMS加速度計接收的加速度信號轉換為第二頻率偏移;

掃頻生成器，其從校準單元接第一和第二頻率偏移;

第一混頻器，其從掃頻生成器接收第一掃頻信號并且從第一光電檢測器接收第一射頻信號，其中第一混頻器將第一掃頻信號與第一射頻信號進行比較并且生成被發(fā)送到第一低通濾波器的頻率偏移鎖定信號，其中第一低通濾波器向第一從激光器發(fā)送經濾波的信號以調整其頻率，使得由第一從激光器發(fā)射的第二束處于調整的頻率并且被定向到原子慣性傳感器的第一輸入；以及

第二混頻器，其從掃頻生成器接收第二掃頻信號并且從第二光電檢測器接收第二射頻信號，其中第二混頻器將第二掃頻信號與第二射頻信號進行比較并且生成被發(fā)送到第二低通濾波器的頻率偏移鎖定信號，其中第二低通濾波器向第二從激光器發(fā)送經濾波的信號以調整其頻率，使得由第二從激光器發(fā)射的第二束處于調整的頻率并且被定向到原子慣性傳感器的第二輸入。

3.?一種用于慣性感測的方法，該方法包括：

提供一種慣性感測裝置，該裝置包括：

至少一個原子慣性傳感器；以及

可操作地與原子慣性傳感器通信的多個微機電系統(tǒng)（MEMS）慣性傳感器，MEMS慣性傳感器包括至少一個MEMS陀螺儀和至少一個MEMS加速度計；

其中原子慣性傳感器和MEMS慣性傳感器可操作地在閉反饋環(huán)中彼此通信；

對來自主激光器的第一束和來自第一從激光器的第一束定向以彼此干涉并且生成第一射頻信號;

對來自主激光器的第二束和來自第二從激光器的第一束定向以彼此干涉并且生成第二射頻信號;

將從MEMS陀螺儀接收的旋轉速率信號轉換為第一頻率偏移;

將從MEMS加速度計接收的加速度信號轉換為第二頻率偏移;

從第一和第二頻率偏移生成掃頻信號；

將掃頻信號與第一射頻信號進行比較以生成第一頻率偏移鎖定信號；

將掃頻信號與第二射頻信號進行比較以生成第二頻率偏移鎖定信號；

向第一從激光器發(fā)送第一頻率偏移鎖定信號以調整其頻率，使得第一從激光器以調整的頻率發(fā)射第二束，該第二束被定向到原子慣性傳感器；并且

向第二從激光器發(fā)送第二頻率偏移鎖定信號以調整其頻率，使得第二從激光器以調整的頻率發(fā)射第二束，該第二束被定向到原子慣性傳感器。