[發明專利]振動式陀螺重力及加速度影響消除系統及消除方法

有效

• 申請號: 202010779767.4
• 申請日: 2020-08-05
• 公開（公告）號: CN112097750B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 陳志龍;楊柳
• 申請（專利權）人: 南昌理工學院
• 主分類號: G01C19/5726
• 分類號: G01C19/5726;G01C19/5733
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 何世磊

本發明公開了一種振動式陀螺重力及加速度影響消除系統及消除方法，該振動式陀螺重力及加速度影響消除系統，包括第一陀螺組件和第二陀螺組件；第一陀螺組件包括外框架和設于外框架內的第一內部組件，第一內部組件包括第一質量框架、第一敏感質量塊，第一敏感質量塊沿第一方向的兩端分別連接一第一振弦，第一敏感質量塊沿第二方向的兩端分別連接一第一張緊不銹鋼絲，第二陀螺組件包括第二內部組件，第一陀螺組件和第二陀螺組件在同一平面內，且兩者水平同軸，第一內部組件和第二內部組件的結構完全相同。本發明能夠消除利用科氏效應的振動陀螺敏感質量塊重力帶來的影響。有利于促進振動陀螺精度進一步提升、以及擴大振動陀螺的應用范圍。

技術領域

本發明涉及陀螺儀技術領域，特別是涉及一種振動式陀螺重力及加速度影響消除系統及消除方法。

背景技術

陀螺是慣性導航系統的一種基礎性核心器件，具有軍民兩用性。在軍事上，它可用于戰術導彈、智能炸彈的制導和微型衛星的姿態控制；在民用方面，它可用于汽車的自動駕駛和安全防護系統以及工業機器人、大地測量、石油鉆探、礦山開采、隧道工程、海洋開發等的定位定向系統。

陀螺發展至今，人們已經研制出多種不同形式的陀螺，有轉子式陀螺、光學陀螺和振動式陀螺等。其中，振動式陀螺是目前廣泛使用的一種。

但基于科氏效應原理的振動式陀螺大都沒有考慮敏感質量塊的重力帶來的不可忽視的影響，應用范圍比較單一，隨著市場對高精度、可靠性高的慣性導航系統需求越來越高，慣性導航系統精度必須得到不斷提升。根據目前補償方法，無法消除利用科氏效應的振動陀螺敏感質量塊重力帶來的不可忽視的影響，這樣就成為制約慣導精度進一步提升的關鍵問題。

發明內容

本發明的目的在于提出一種振動式陀螺重力及加速度影響消除系統及消除方法，以消除利用科氏效應的振動陀螺敏感質量塊重力帶來的影響。

一種振動式陀螺重力及加速度影響消除系統，包括第一陀螺組件和第二陀螺組件；

所述第一陀螺組件包括外框架和設于所述外框架內的第一內部組件，所述第一內部組件包括第一質量框架和設于所述第一質量框架內的第一敏感質量塊，所述外框架與所述第一質量框架之間連接有支撐彈簧，所述支撐彈簧與驅動導線連接，所述第一敏感質量塊沿第一方向的兩端分別連接一第一振弦，且所述第一振弦與所述第一質量框架連接，所述第一敏感質量塊沿第二方向的兩端分別連接一第一張緊不銹鋼絲，且所述第一張緊不銹鋼絲與所述第一質量框架連接，兩個所述第一振弦分別與一個第一檢測導線連接，所述第一方向與所述第二方向垂直；

所述第二陀螺組件包括第二內部組件，所述第二內部組件包括第二質量框架和設于所述第二質量框架內的第二敏感質量塊，所述第二敏感質量塊沿所述第一方向的兩端分別連接一第二振弦，且所述第二振弦與所述第二質量框架連接，所述第二敏感質量塊沿所述第二方向的兩端分別連接一第二張緊不銹鋼絲，且所述第二張緊不銹鋼絲與所述第二質量框架連接，兩個所述第二振弦分別與一個第二檢測導線連接；

所述第一陀螺組件和所述第二陀螺組件在同一平面內，且兩者水平同軸，所述第一內部組件和所述第二內部組件的結構完全相同，所述第一振弦和所述第二振弦保持在同一條直線上。

上述振動式陀螺重力及加速度影響消除系統的消除方法，包括：

通過DSP測頻電路分別對所述第一敏感質量塊兩邊的所述第一振弦、以及所述第二敏感質量塊兩邊的所述第二振弦進行測頻，以得到頻率；

對測得的頻率差分求解，以解算出所述第一敏感質量塊的哥氏力；

根據所述第一敏感質量塊的哥氏力計算出所述第一陀螺組件的角速度。