專利名稱：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的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于慣性導(dǎo)航設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是激光陀螺尋北儀技術(shù)的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
激光陀螺現(xiàn)有多種偏頻技術(shù)用于解決激光陀螺閉鎖效應(yīng)的影B向，其效果并不完 美。理論上只有"恒速偏頻技術(shù)"能徹底消除"閉鎖"效應(yīng)的影響，但是工程上無法實(shí)現(xiàn)所要 求的精確恒速，所以至今國(guó)內(nèi)外仍未攻克"恒速偏頻技術(shù)"的技術(shù)難關(guān)。根據(jù)相關(guān)的文獻(xiàn)報(bào) 道，美國(guó)利登公司率先在超高精度的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中應(yīng)用了 "速率偏頻技術(shù)"的激光陀螺， 這種"速率偏頻技術(shù)"讓裝載激光陀螺的速率偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)在720°角的范圍內(nèi)往返換向轉(zhuǎn)動(dòng)， 約每?jī)擅霌Q向轉(zhuǎn)動(dòng)一次；它比"機(jī)械抖動(dòng)偏頻技術(shù)"(約400Hz左右的機(jī)抖頻率)換向次數(shù) 少很多，采用特殊精確的換向限位裝置，盡量縮短速率偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)換向變速過程造成激光陀 螺經(jīng)過鎖區(qū)的時(shí)間，其導(dǎo)航精度得到了明顯的提高(大約一個(gè)數(shù)量級(jí))。這是目前應(yīng)用的最 先進(jìn)激光陀螺偏頻技術(shù)。其原理參見圖1、圖2。 但是，速率偏頻技術(shù)激光陀螺"閉鎖"效應(yīng)的影響仍然是激光陀螺的主要誤差源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是在激光陀螺尋北儀中采用"雙向恒速偏頻技術(shù)"，達(dá)到完全消除激光
陀螺"閉鎖"效應(yīng)造成的誤差，從而制造出角秒級(jí)的高精度尋北儀。需要克服的技術(shù)難題主
要包括1、設(shè)計(jì)大于360。角的雙向恒速偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)同步電機(jī)換向和限動(dòng)裝置；2、精確控制
激光陀螺和加速度計(jì)只在偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)入恒速旋轉(zhuǎn)的整360°角區(qū)段采樣工作，在該區(qū)段之
外激光陀螺和加速度計(jì)處于非工作狀態(tài)。
具體地說，本發(fā)明是按照如下步驟實(shí)現(xiàn) 1.在繞垂直軸(1)旋轉(zhuǎn)的雙向恒速偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)(2)上，安裝一只激光陀螺(3)和一 只加速度計(jì)(4)，將激光陀螺(3)的敏感軸偏離雙向恒速偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)平面13角，加速度 計(jì)(4)的輸入軸(5)與偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)平面平行，并與激光陀螺敏感軸在偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)平面 的投影平行。 2.雙向恒速偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)(2)由帶齒輪減速器的同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，該轉(zhuǎn)臺(tái)上用一個(gè) 凸臺(tái)(6)與基座上安裝的撥桿(7)及光電開關(guān)(8)控制同步電機(jī)的轉(zhuǎn)向，限制撥桿運(yùn)動(dòng)的 限位銷(9)同時(shí)作為該轉(zhuǎn)臺(tái)的限位銷，轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)角被限定為360。 +2Y ;Y角的大小要保 證同步電機(jī)換向后達(dá)到同步轉(zhuǎn)速。 雙向恒速偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)(2)與精密測(cè)角裝置連接，精密測(cè)角裝置的零位應(yīng)置于偏頻轉(zhuǎn) 臺(tái)兩個(gè)極限位置中間，即在2Y角的中間位置。 3.雙向恒速偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)角速度(± Jj在激光陀螺敏感軸上的分量
(士"sin-)用于將激光陀螺的工作區(qū)域移出閉鎖區(qū)；旋轉(zhuǎn)角速度(土 A)又同時(shí)對(duì)激光陀螺的剩余誤差和加速度計(jì)的偏置及安裝誤差進(jìn)行旋轉(zhuǎn)調(diào)制。 4.計(jì)算機(jī)每個(gè)采樣周期都采集雙向恒速偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)測(cè)角裝置輸出的角度a ，在 激光陀螺采樣工作時(shí)，用該角度a對(duì)激光陀螺和加速度計(jì)的輸出進(jìn)行坐標(biāo)變換。角度 a還可以計(jì)算角增量A a (A Qi = a ^ a卜》，用它可以消除激光陀螺輸出中的偏頻量 (± A asinP);當(dāng)A a發(fā)生突變(即0°與360°正反向跳變)時(shí)，即認(rèn)為該轉(zhuǎn)臺(tái)通過測(cè) 角裝置的零點(diǎn)，此刻發(fā)出過零點(diǎn)信號(hào)，觸發(fā)"啟動(dòng)"或"停止"激光陀螺和加速度計(jì)的連續(xù)采 樣過程，使計(jì)算機(jī)每次連續(xù)采樣過程都在偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)恒速轉(zhuǎn)動(dòng)的整360°范圍內(nèi)，這便保證了 激光陀螺是在"雙向恒速偏頻"狀態(tài)下工作。 5.雙向恒速偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)上加速度計(jì)的輸出經(jīng)坐標(biāo)變換和誤差旋轉(zhuǎn)調(diào)制，能精確計(jì)算 出尋北儀的姿態(tài)角。該姿態(tài)角可用于精確調(diào)平尋北儀(調(diào)平尋北狀態(tài))，或者在有姿態(tài)角狀 態(tài)下尋北時(shí)進(jìn)行姿態(tài)角誤差補(bǔ)償。 實(shí)現(xiàn)上述尋北方法的雙向恒速偏頻激光陀螺尋北儀，其1.具有一個(gè)繞垂直軸(1) 旋轉(zhuǎn)的雙向恒速偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)(2)，在該轉(zhuǎn)臺(tái)上安裝一個(gè)激光陀螺(3)和一個(gè)加速度計(jì)(4)且 激光陀螺(3)敏感軸偏離該轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)平面13角，加速度計(jì)(4)的輸入軸(5)與偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)旋 轉(zhuǎn)平面平行，并與激光陀螺敏感軸在偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)平面的投影平行。2.雙向恒速偏頻轉(zhuǎn)臺(tái) (2)由帶齒輪減速器的同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，該轉(zhuǎn)臺(tái)上用一個(gè)凸臺(tái)(6)與基座上安裝的撥桿 (7)及光電開關(guān)(8)控制同步電機(jī)的轉(zhuǎn)向，限制撥桿運(yùn)動(dòng)的限位銷(9)同時(shí)作為該轉(zhuǎn)臺(tái)的限 位銷，轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)角被限定為360。 +2y。 3.雙向恒速偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)(2)與精密測(cè)角裝置連接，精 密測(cè)角裝置的零位應(yīng)置于偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)兩個(gè)極限位置中間，即在2 y角的中間位置。
本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是 1、實(shí)現(xiàn)了"恒速偏頻技術(shù)"在激光陀螺尋北儀中的應(yīng)用，完全消除激光陀螺"閉 鎖"效應(yīng)的影響，大幅度提高激光陀螺的有效精度，使激光陀螺尋北儀也能達(dá)到角秒級(jí)的高 精度。 2、尋北儀內(nèi)將激光陀螺敏感軸偏離雙向恒速偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)平面|3角，由該單軸
轉(zhuǎn)臺(tái)帶動(dòng)，使激光陀螺的恒速偏頻和激光陀螺及加速度計(jì)誤差旋轉(zhuǎn)調(diào)制同時(shí)進(jìn)行。
3、根據(jù)尋北儀工作可以間斷進(jìn)行的特點(diǎn)，選擇在雙向恒速偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)換向變速區(qū)段 內(nèi)激光陀螺不進(jìn)行采樣，只有轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)入恒速旋轉(zhuǎn)的一整轉(zhuǎn)(360°角)區(qū)段時(shí)，激光陀螺才 進(jìn)行采樣工作。相比速率偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)，本發(fā)明的偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)限動(dòng)器和換向機(jī)構(gòu)的位置精度、機(jī)械 強(qiáng)度，以及驅(qū)動(dòng)同步電機(jī)功率儲(chǔ)備的要求都大幅度降低。


圖1為現(xiàn)有偏頻技術(shù)中"機(jī)抖偏頻"方法示意圖。 圖2為現(xiàn)有偏頻技術(shù)中"速率偏頻"方法示意圖。 圖3與圖4為本發(fā)明的"雙向恒速偏頻"方法示意圖。 圖5為本發(fā)明尋北儀"雙向恒速偏頻"結(jié)構(gòu)示意圖。 圖6為本發(fā)明尋北儀中撥桿光電換向及限位裝置示意圖。 圖7為調(diào)平尋北坐標(biāo)系。
具體實(shí)施例方式
如圖5所示，"雙向恒速偏頻"激光陀螺尋北儀尋北方法，其是按照如下步驟實(shí)現(xiàn) (1)將激光陀螺敏感軸偏離雙向恒速偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)平面P角安裝，由該轉(zhuǎn)臺(tái)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，使
激光陀螺的恒速偏頻和誤差旋轉(zhuǎn)調(diào)制同時(shí)進(jìn)行；(2)選擇在轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)入恒速旋轉(zhuǎn)的-段時(shí)，激光陀螺進(jìn)行采樣工作。 尋北儀內(nèi)有一個(gè)繞垂直軸旋轉(zhuǎn)的雙向恒速偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)，在該轉(zhuǎn)臺(tái)上安裝一個(gè)激光陀 螺和一個(gè)加速度計(jì)，激光陀螺敏感軸偏離該轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)平面P角，加速度計(jì)的輸入軸與偏頻 轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)平面平行，并與激光陀螺敏感軸在偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)平面的投影平行，參見圖5。雙向 恒速偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)目的其一，是該轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)角速度在激光陀螺敏感軸上的分 量，實(shí)現(xiàn)對(duì)激光陀螺恒速偏頻；其二，是對(duì)激光陀螺的其它剩余誤差和加速度計(jì)的偏置及安 裝誤差進(jìn)行旋轉(zhuǎn)調(diào)制，使這些常值誤差被調(diào)制成零均值的交變誤差，經(jīng)積分濾波得以消除。 加速度計(jì)經(jīng)誤差調(diào)制濾波，便可以精確測(cè)量尋北儀的姿態(tài)角，在有姿態(tài)角的情況下尋北，該 姿態(tài)角可以精確補(bǔ)償由于姿態(tài)角而產(chǎn)生的尋北誤差；在調(diào)平尋北狀態(tài)下該姿態(tài)角可用于精 確調(diào)平尋北儀。雙向恒速偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)由帶齒輪減速器的同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，該轉(zhuǎn)臺(tái)上用一個(gè) 凸臺(tái)與基座上安裝的撥桿及其光電開關(guān)控制同步電機(jī)的轉(zhuǎn)向，參見圖6，限制撥桿運(yùn)動(dòng)的限 位銷同時(shí)也是該轉(zhuǎn)臺(tái)的限位銷，轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)角被限定為360。 +2y。 y角的大小要保證同步 電機(jī)換向后達(dá)到同步轉(zhuǎn)速(其角度根據(jù)實(shí)際情況確定)。為保證激光陀螺采樣工作在恒速 旋轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行的條件，轉(zhuǎn)臺(tái)a零點(diǎn)角度位置應(yīng)在2Y角中間位置。計(jì)算機(jī)每個(gè)采樣周期都采 集雙向恒速偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)測(cè)角裝置輸出的角度a ，在激光陀螺采樣工作時(shí)，用該角度a對(duì)激光 陀螺和加速度計(jì)的輸出進(jìn)行坐標(biāo)變換。角度a還可以計(jì)算角增量A a (A ai = a r a卜》， 當(dāng)A a發(fā)生突變時(shí)，即認(rèn)為該轉(zhuǎn)臺(tái)通過測(cè)角裝置的零點(diǎn)，此刻發(fā)出過零點(diǎn)信號(hào)，觸發(fā)"啟 動(dòng)"或"停止"激光陀螺和加速度計(jì)的連續(xù)采樣過程，使每次連續(xù)采樣過程都在偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)正 反恒速轉(zhuǎn)動(dòng)的整360。范圍內(nèi)。這對(duì)于激光陀螺的其它剩余誤差和加速度計(jì)的偏置及安裝 誤差進(jìn)行旋轉(zhuǎn)調(diào)制，和抵消轉(zhuǎn)臺(tái)測(cè)角裝置與同步電機(jī)轉(zhuǎn)速的誤差是必要的條件。尋北儀內(nèi) 的雙向恒速偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)角有限，可采用軟電纜輸電，避免使用接觸式輸電裝置。
本發(fā)明"雙向恒速偏頻"激光陀螺尋北計(jì)算方法以調(diào)平尋北為例。X'軸激光陀螺 靜(無偏頻分量)輸出角增量。
A Qx, = A Q ' x, ]i A a sinP 注當(dāng)偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)反時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)式中用"-"號(hào)；當(dāng)偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)J
!時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)式中用"+ "
X'軸角增量在偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)坐標(biāo)系上的投影
<formula>formula see original document page 6</formula> 導(dǎo)航坐標(biāo)系上的角增][OO37] 萬位角計(jì)算 /g"<formula>formula see original document page 7</formula>
注解 1 X' _激光陀螺敏感軸； 2. A Q ' x,- —個(gè)采數(shù)周期激光陀螺的總輸出角增量； 3. A Qx,- —個(gè)采數(shù)周期激光陀螺的靜(無偏頻分量)輸出角增量； 4. a _偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)的角位置； 5. A a - —個(gè)采數(shù)周期偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)角(角增量)； 6.n-偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)一個(gè)整轉(zhuǎn)(360° )的采數(shù)次數(shù)； 7.m-尋北過程偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)的整轉(zhuǎn)數(shù)。 本發(fā)明中幾個(gè)角度的含義及確定原則 a -偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)角(某一時(shí)刻的角位置)； 《-偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)角速度； A a -偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)一個(gè)采數(shù)周期的轉(zhuǎn)角(角增量)； P-激光陀螺安裝角； Y-偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)限動(dòng)角在360°整轉(zhuǎn)的兩端各設(shè)置一個(gè)換向(反轉(zhuǎn))變速緩沖角, 偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)角速度^在尋北儀中是根據(jù)誤差旋轉(zhuǎn)調(diào)制的需要而設(shè)置的。

<formula>formula see original document page 7</formula>
激光陀螺安裝角13是為了使激光陀螺測(cè)量軸能得到偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)角速度丑的一 個(gè)適當(dāng)?shù)耐队胺至?，?dāng)P =0時(shí)，偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸與激光陀螺測(cè)量軸垂直(90° )，投影分
量:'^in^-0，偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)就不能給激光陀螺提供偏頻角速度。當(dāng)e角大小合適時(shí)，投影分
量':^sin/ 就能使激光陀螺的工作區(qū)脫離激光陀螺的閉鎖區(qū)。所以，e角的大小由激光陀
螺閉鎖區(qū)(由激光陀螺質(zhì)量而定)、被測(cè)角速度(地球自轉(zhuǎn)角速度)最大值和偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn) 角速度^的大小來確定。
權(quán)利要求
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(shí)施(1).在繞垂直軸(1)旋轉(zhuǎn)的雙向恒速偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)(2)上，安裝一只激光陀螺(3)和一只加速度計(jì)(4)，將激光陀螺(3)的敏感軸偏離雙向恒速偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)平面β角，加速度計(jì)(4)的輸入軸(5)與偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)平面平行，并與激光陀螺敏感軸在偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)平面的投影平行；(2).雙向恒速偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)(2)由帶齒輪減速器的同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)該轉(zhuǎn)臺(tái)上用一個(gè)凸臺(tái)(6)與基座上安裝的撥桿(7)及光電開關(guān)(8)控制同步電機(jī)的轉(zhuǎn)向，限制撥桿運(yùn)動(dòng)的限位銷(9)同時(shí)作為該轉(zhuǎn)臺(tái)的限位銷，轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)角被限定為360°+2γ；γ角的大小要保證同步電機(jī)換向后達(dá)到同步轉(zhuǎn)速；雙向恒速偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)(2)與精密測(cè)角裝置連接，精密測(cè)角裝置的零位應(yīng)置于偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)兩個(gè)極限位置中間，即在2γ角的中間位置；(3).雙向恒速偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)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(qū)域移出閉鎖區(qū)；旋轉(zhuǎn)角速度又同時(shí)對(duì)激光陀螺的剩余誤差和加速度計(jì)的偏置及安裝誤差進(jìn)行旋轉(zhuǎn)調(diào)制；(4).計(jì)算機(jī)每個(gè)采樣周期都采集雙向恒速偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)測(cè)角裝置輸出的角度α，在激光陀螺采樣工作時(shí)，用該角度α對(duì)激光陀螺和加速度計(jì)的輸出進(jìn)行坐標(biāo)變換；(5).雙向恒速偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)上加速度計(jì)的輸出經(jīng)坐標(biāo)變換和誤差旋轉(zhuǎn)調(diào)制，精確計(jì)算出尋北儀的姿態(tài)角，該姿態(tài)角在調(diào)平尋北狀態(tài)下用于精確調(diào)平尋北儀，或者在有姿態(tài)角狀態(tài)下尋北時(shí)進(jìn)行姿態(tài)角誤差補(bǔ)償。F2009102544841C00011.tif,F2009102544841C00012.tif,F2009102544841C00013.tif
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的激光陀螺尋北方法，其特征是在步驟(4)中角度a還 可以計(jì)算角增量A a (A Qi = cii-Pi—》，用它可以消除激光陀螺輸出中的偏頻量 (± A asinP);當(dāng)A a發(fā)生突變，g卩0°與360°正反向跳變時(shí)，即認(rèn)為該轉(zhuǎn)臺(tái)通過測(cè)角 裝置的零點(diǎn)，此刻發(fā)出過零點(diǎn)信號(hào)，觸發(fā)"啟動(dòng)"或"停止"激光陀螺和加速度計(jì)的連續(xù)采樣 過程，使計(jì)算機(jī)每次連續(xù)采樣過程都在偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)恒速轉(zhuǎn)動(dòng)的整360°范圍內(nèi)，以保證激光陀 螺是在"雙向恒速偏頻"狀態(tài)下工作。
3. 實(shí)現(xiàn)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(gè)繞垂直軸 (1)旋轉(zhuǎn)的雙向恒速偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)(2)，在該轉(zhuǎn)臺(tái)上安裝一個(gè)激光陀螺(3)和一個(gè)加速度計(jì)(4) 且激光陀螺(3)敏感軸偏離該轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)平面13角，加速度計(jì)(4)的輸入軸(5)與偏頻轉(zhuǎn)臺(tái) 旋轉(zhuǎn)平面平行，并與激光陀螺敏感軸在偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)平面的投影平行。
4. 根據(jù)權(quán)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(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)平面P角安裝由該轉(zhuǎn)臺(tái)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角速度士"^在激光陀螺敏感軸上的分量± ^為in》足以將激光陀螺的工作區(qū)域移出閉鎖區(qū)，使激光陀螺的恒速偏頻和激光陀螺及加速度計(jì)的誤差旋轉(zhuǎn)調(diào)制同時(shí)進(jìn)行。
5. 根據(jù)權(quán)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(zhuǎn)臺(tái)(2)由帶齒輪 減速器的同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，該轉(zhuǎn)臺(tái)上用一個(gè)凸臺(tái)(6)與基座上安裝的撥桿(7)及其光電 開關(guān)(8)控制同步電機(jī)的轉(zhuǎn)向，限制撥桿運(yùn)動(dòng)的限位銷(9)同時(shí)作為該轉(zhuǎn)臺(tái)的限位銷，轉(zhuǎn)臺(tái) 的轉(zhuǎn)角被限定為360。
+2y ;y角的大小要保證同步電機(jī)換向后達(dá)到同步轉(zhuǎn)速。
6. 根據(jù)權(quán)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(zhuǎn)臺(tái)(2)與精密測(cè)角裝置連接，精密測(cè)角裝置的零位應(yīng)置于偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)兩個(gè)極限位置的中間，即在2Y角的中間位置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光陀螺尋北儀，其特征是計(jì)算機(jī)每個(gè)采樣周期都采集雙向恒速偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)測(cè)角裝置輸出的角度a ，在激光陀螺和加速度計(jì)采樣工作時(shí)，用該角度a對(duì)激光陀螺和加速度計(jì)的輸出進(jìn)行坐標(biāo)變換。
8. 根據(jù)權(quán)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(zhuǎn)臺(tái)上加速度計(jì)的輸出經(jīng)坐標(biāo)變換和誤差旋轉(zhuǎn)調(diào)制，能精確計(jì)算出尋北儀的姿態(tài)角。該姿態(tài)角在調(diào)平尋北狀態(tài)下可用于精確調(diào)平尋北儀，或者在有姿態(tài)角狀態(tài)下尋北時(shí)進(jìn)行姿態(tài)角補(bǔ)償。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的激光陀螺尋北儀，其特征是計(jì)算機(jī)每次對(duì)激光陀螺和加速度計(jì)進(jìn)行連續(xù)采樣的過程，都在偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)正反恒速轉(zhuǎn)動(dòng)的整360°范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明屬于慣性導(dǎo)航設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域雙向恒速偏頻激光陀螺尋北儀，其具有一個(gè)繞垂直軸旋轉(zhuǎn)的雙向恒速偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)，在該轉(zhuǎn)臺(tái)上安裝一個(gè)激光陀螺和一個(gè)加速度計(jì)且激光陀螺敏感軸偏離該轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)平面β角，加速度計(jì)的輸入軸與偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)平面平行，并與激光陀螺敏感軸在偏頻轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)平面的投影平行。在激光陀螺尋北儀中應(yīng)用“雙向恒速偏頻技術(shù)”，徹底排除“閉鎖效應(yīng)”對(duì)激光陀螺精度的影響，并對(duì)激光陀螺由其它原因產(chǎn)生的誤差進(jìn)行旋轉(zhuǎn)誤差調(diào)制濾波，使激光陀螺精度比現(xiàn)有的其它偏頻技術(shù)有大幅度提高。從而可制造出角秒級(jí)高精度的激光陀螺尋北儀。
文檔編號(hào)G01C19/00GK101738182SQ20091025448
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日
發(fā)明者張衛(wèi)杰, 楊杰, 胡安祿, 謝玲, 趙永康, 趙治偉, 陳磊江 申請(qǐng)人:陜西寶成航空儀表有限責(zé)任公司