[發明專利]一種對未知參數陀螺儀的測試方法

有效

• 申請號: 201710913651.3
• 申請日: 2017-09-30
• 公開（公告）號: CN107702731B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 谷健;趙海濤;李仲君;毛佳珍
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七0七研究所
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王利文

本發明涉及一種對未知參數陀螺儀的測試方法，其技術特點是：從慣導系統中分離出陀螺儀輸出信號并分離出傳感器激磁信號，構建陀螺儀激磁信號電路；從慣導系統中分離出陀螺電機信號，構建陀螺儀電機激勵信號電路；使用傳感器激磁信號及電機信號作為陀螺儀的激勵信號，構建參數匹配的力反饋回路；將陀螺儀激磁信號電路、陀螺儀電機激勵信號電路、力反饋回路連接在一起組成陀螺測試系統，對未知參數陀螺儀進行測試。本發明通過對慣導系統中的陀螺儀信號進行分析并設計出滿足測試要求的激勵信號電路、電機激勵信號電路和力反饋回路，實現了對未知參數液浮陀螺儀的精確測試功能，最終提供性能合格的慣導陀螺儀，保障艦艇慣性導航系統正常運行。

技術領域

本發明屬于陀螺儀技術領域，尤其是一種對未知參數陀螺儀的測試方法。

背景技術

慣性導航系統為艦艇航行和武器系統提供位置、姿態和速度等信息，是保障艦艇安全航行和充分發揮武器系統和導彈作戰效能的關鍵系統之一。其中，陀螺儀是系統的關鍵部件。對于國外進口的慣導系統及液浮陀螺儀，當其性能發生變化，在系統中難于準確分離定位，國內缺少必要的技術資料和檢測手段。同時，新引進的液浮慣導陀螺儀在裝艇過程中如果不能提前判斷出其性能，將影響正常的設備保障工作，嚴重時甚至會影響全艇任務的執行。

現有的液浮陀螺儀性能測試方法為力反饋測試方法，其基本原理為：根據陀螺效應，沿輸入軸IA的角速度輸入將會因陀螺力矩作用而使浮子沿輸出軸轉動，此轉動通過角度傳感器輸出角度信號，設置一力矩平衡電路，將角度信號輸出變為成比例的電流量以負反饋形式輸給陀螺力矩器，產生力矩與陀螺力矩相平衡，則按照反饋電流的大小及符號可對輸入角速度進行準確測量。這種測量方法存在準確性差、可靠性低等問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種設計合理、測量準確且可靠性高的對未知參數陀螺儀的測試方法。

本發明解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：

一種對未知參數陀螺儀的測試方法，包括以下步驟：

步驟1、從慣導系統中分離出陀螺儀輸出信號，從陀螺儀輸出信號中剝離傳感器激磁信號，構建陀螺儀激磁信號電路；

步驟2、從慣導系統中分離出陀螺電機信號，構建陀螺儀電機激勵信號電路；

步驟3、使用傳感器激磁信號及電機信號作為陀螺儀的激勵信號，構建參數匹配的力反饋回路；

步驟4、將陀螺儀激磁信號電路、陀螺儀電機激勵信號電路、力反饋回路連接在一起組成陀螺測試系統，對未知參數陀螺儀進行測試。

所述陀螺儀激磁信號電路包括依次連接的比較器、鎖相環、帶通濾波器、功率放大器并安裝在電壓振蕩器板上；所述比較器的兩個輸入端與兩通道正弦交流電壓信號相連接，所述兩通道正弦交流電壓信號的頻率為3.9kHz、幅度為3.7V和5.2V；比較器將輸入電壓振蕩器板的3.9kHz正弦信號變換為方波信號，鎖相環電路跟蹤輸入的3.9kHz頻率并輸出3.9kHz方波信號，為陀螺信號處理板提供解調用的參考信號；同時鎖相環電路輸出3.9kHz方波信號經過帶通濾波器，轉變為正弦信號，為陀螺儀提供激磁信號。

所述比較器采用比較器芯片LM119H；鎖相環電路采用精密鎖相環芯片CD4046；所述帶通濾波器采用四階帶通濾波器。