[發明專利]一種激光陀螺可靠性測試系統及方法

有效

• 申請號: 201910768477.7
• 申請日: 2019-08-20
• 公開（公告）號: CN110567487B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 連曉棠;張明輝;馬仰華;李蕊;馮池
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司西安飛行自動控制研究所
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 張毓靈

本發明屬于慣性測量技術，具體涉及一種激光陀螺可靠性測試系統和方法。該激光陀螺可靠性測試系統，包括溫度應力施加裝置(2)、電應力施加裝置(3)、控制電路(4)及至少一個激光陀螺(1)，所述激光陀螺(1)設置在溫度應力施加裝置(2)內部，所述電應力施加裝置(3)與激光陀螺(1)電連接，所述控制電路(4)分別與激光陀螺(1)、電應力施加裝置(3)電連接。本發明提供一種成本低、耗時短的激光陀螺可靠性測試系統和方法，從而客觀的評價產品的性能。

技術領域

本發明屬于慣性測量技術，具體涉及一種激光陀螺可靠性測試系統及測試方法。

背景技術

基于Sagnac效應的激光陀螺作為一種角度測量裝置，廣泛應用于航空、航天、航海等各類慣性導航系統。由于激光陀螺的高可靠(MTBF?高達80000h)、長壽命特點，使用傳統可靠性評估方式進行可靠性指標驗證，需要高額的試驗成本和時間成本。通過失效機理分析，發現激光陀螺的關鍵功能性能參數——“輸出光強”隨工作時間的延長而逐漸下降，“模電壓”隨工作時間的延長而逐漸上升，并且這種退化趨勢是不可逆的。因此可以利用激光陀螺失效前的性能退化數據對產品性能的退化過程進行分析，利用產品失效與產品性能退化之間的關系對產品MTBF?進行評定。在正常應力條件下激光陀螺退化極其緩慢。因此，本方案采取加速退化試驗(ADT)方式，在不改變產品退化機理的前提下，通過提高應力水平來加速產品性能退化，采集產品在高應力水平下的性能退化數據，并利用這些數據來估計產品MTBF及預測產品在正常應力下的?MTBF。

發明內容

本發明的目的是：提供一種成本低、耗時短的激光陀螺可靠性測試系統和方法，從而客觀的評價產品的性能。

一方面，提供一種激光陀螺可靠性測試系統，包括溫度應力施加裝置?2、電應力施加裝置3、控制電路4及至少一個激光陀螺1，所述激光陀螺1設置在溫度應力施加裝置2內部，所述電應力施加裝置3與激光陀螺1電連接，所述控制電路4分別與激光陀螺1、電應力施加裝置3電連接。

進一步地，所述電應力施加裝置3為激光陀螺放電控制器，控制激光陀螺1放電電流大小。

進一步地，所述電應力施加裝置3與控制電路4為一體結構；

所述電應力施加裝置3對激光陀螺1施加電應力；

所述控制電路4獲取激光陀螺的輸出參數。

進一步地，所述控制電路4設置在溫度應力施加裝置2內部或外部；所述溫度應力施加裝置2對激光陀螺1施加溫度應力。

另一方面，提供一種激光陀螺可靠性測試方法，該方法包括如下步驟，

通過溫度應力施加裝置2對激光陀螺1施加不同等級的退化試驗溫度應力；通過電應力施加裝置3對激光陀螺1施加不同等級的退化試驗電應力；

調節不同等級的退化試驗溫度應力和退化試驗電應力，獲取不同等級的退化試驗溫度應力和退化試驗電應力條件下的激光陀螺輸出參數；

擬合不同等級的退化試驗溫度應力和退化試驗電應力以及不同等級的退化試驗溫度應力和退化試驗電應力條件下對應的激光陀螺輸出參數，獲取激光陀螺退化模型、壽命模型和加速模型；

根據壽命模型和加速模型，選擇不同的溫度應力和電應力，獲得激光陀螺在相應條件下的可靠性。

進一步地，所述激光陀螺的退化試驗溫度應力和退化試驗電應力包括超過激光陀螺正常應用范圍內的溫度應力和電應力。

進一步地，所述激光陀螺壽命模型為

F(t)＝1-exp(-(t/η)^m)

其中，t是時間，η是產品特征壽命，m是形狀參數。

進一步地，所述激光陀螺退化模型為線性模型