光纖陀螺輸出延遲時(shí)間自動(dòng)測(cè)量的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種光纖陀螺輸出延遲時(shí)間自動(dòng)測(cè)量的方法及裝置，計(jì)算機(jī)通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元控制電機(jī)產(chǎn)生周期性轉(zhuǎn)動(dòng)，后通過(guò)光纖陀螺采集單元和軸角編碼器采集單元同步采集被測(cè)光纖陀螺和高精度絕對(duì)式軸角編碼器輸出的數(shù)據(jù)；計(jì)算機(jī)再分別處理兩組數(shù)據(jù)，得到軸角編碼器和被測(cè)光纖陀螺輸出的兩條載物臺(tái)周期性轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)曲線，兩條運(yùn)動(dòng)曲線的相位差即為被測(cè)陀螺的輸出滯后時(shí)間；分別在電機(jī)不同轉(zhuǎn)動(dòng)頻率下側(cè)得多組數(shù)據(jù)，即可準(zhǔn)確測(cè)量被測(cè)光纖陀螺的輸出延遲時(shí)間。本發(fā)明測(cè)量方法新穎、測(cè)量裝置簡(jiǎn)單。測(cè)量過(guò)程以計(jì)算機(jī)為核心，實(shí)現(xiàn)光纖陀螺輸出延遲時(shí)間自動(dòng)測(cè)量，能夠顯著提高測(cè)試效率以及測(cè)試一致性。
【專利說(shuō)明】光纖陀螺輸出延遲時(shí)間自動(dòng)測(cè)量的方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光纖陀螺輸出延遲時(shí)間自動(dòng)測(cè)量的方法及裝置，具體涉及一種電機(jī)周期性轉(zhuǎn)動(dòng)的控制、轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)以及其監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與被測(cè)光纖陀螺輸出數(shù)據(jù)的處理方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖陀螺是基于Sagnac效應(yīng)的敏感角速率的一種傳感器，在國(guó)防軍事領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。光纖陀螺輸出延遲時(shí)間是光纖陀螺信號(hào)輸出相對(duì)于信號(hào)輸入的延遲時(shí)間中與輸入頻率無(wú)關(guān)的部分，是反應(yīng)光纖陀螺儀動(dòng)態(tài)性能的一個(gè)指標(biāo)。
[0003]現(xiàn)代飛行器、飛航武器等飛行速度高，飛行姿態(tài)變化快，在高動(dòng)態(tài)環(huán)境下的其表現(xiàn)很大程度上取決于裝載的各種傳感器的性能。因此，在姿態(tài)測(cè)量及慣性導(dǎo)航等領(lǐng)域不可或缺的光纖陀螺的輸出延遲時(shí)間長(zhǎng)短成為了光纖陀螺動(dòng)態(tài)性能評(píng)測(cè)的一個(gè)重要因素。由此可見(jiàn)，光纖陀螺輸出延遲時(shí)間的準(zhǔn)確測(cè)量對(duì)光纖陀螺的使用及相關(guān)領(lǐng)域十分重要。
[0004]現(xiàn)有的測(cè)量光纖陀螺輸出延遲時(shí)間的系統(tǒng)，其基本測(cè)量原理是利用撞擊產(chǎn)生瞬時(shí)角速度輸入，再測(cè)量瞬時(shí)角速度輸入時(shí)刻與光纖陀螺輸出時(shí)刻之間的時(shí)間差。但是現(xiàn)有系統(tǒng)測(cè)量過(guò)程中的撞擊動(dòng)作，則需要人工操作完成，而且撞擊完成時(shí)刻的判定難以準(zhǔn)確界定，使得系統(tǒng)測(cè)量效率低、一致性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種光纖陀螺輸出延遲時(shí)間自動(dòng)測(cè)量的方法及裝置。
[0006]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:一種光纖陀螺輸出延遲時(shí)間自動(dòng)測(cè)量的方法，包括以下步驟:
[0007](I)對(duì)被測(cè)光纖陀螺輸入某一周期性變化的角速度并實(shí)時(shí)采集被測(cè)光纖陀螺輸出的角速度。
[0008](2)比較被測(cè)光纖陀螺輸出的角速度與輸入的角速度的相位差，該相位差即為當(dāng)前輸入角速度變化頻率的光纖陀螺輸出滯后時(shí)間。
[0009](3)改變輸入角速度變化頻率，重復(fù)步驟(I)和(2)，從而得到不同輸入角速度變化頻率的光纖陀螺輸出滯后時(shí)間。
[0010](4)對(duì)步驟(3)得到的不同輸入角速度變化頻率下的光纖陀螺輸出滯后時(shí)間進(jìn)行線性擬合，得到被測(cè)光纖陀螺輸出滯后時(shí)間隨輸入角速度變化頻率的變化關(guān)系:At=K.f+Td。式中，At為被測(cè)光纖陀螺輸出滯后時(shí)間，K為系數(shù)，f為輸入角速度變化頻率，Td即為本發(fā)明的方法要測(cè)量的光纖陀螺輸出延遲時(shí)間。
[0011]一種光纖陀螺輸出延遲時(shí)間自動(dòng)測(cè)量的裝置，該裝置用于測(cè)量被測(cè)光纖陀螺的輸出延遲時(shí)間，該裝置包括:基座、電機(jī)、軸角編碼器、載物臺(tái)、光纖陀螺采集單元、軸角編碼器采集單元、電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元和計(jì)算機(jī)；其中，所述電機(jī)固定在基座上，軸角編碼器安裝在電機(jī)的電機(jī)軸上，載物臺(tái)固定在電機(jī)軸的頂部；電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元與電機(jī)相連，軸角編碼器采集單元與軸角編碼器相連，光纖陀螺采集單元與測(cè)量被測(cè)光纖陀螺相連；光纖陀螺采集單元、軸角編碼器采集單元和電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元均與計(jì)算機(jī)相連；被測(cè)光纖陀螺安裝在載物臺(tái)上后，計(jì)算機(jī)根據(jù)設(shè)定的轉(zhuǎn)角變化角頻率，發(fā)送周期性調(diào)制信息給電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元；電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元根據(jù)收到的調(diào)制信息控制電機(jī)周期性轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)載物臺(tái)周期性轉(zhuǎn)動(dòng)，從而為被測(cè)光纖陀螺提供一個(gè)持續(xù)的周期性變化的角速度輸入；計(jì)算機(jī)通過(guò)光纖陀螺采集單元及軸角編碼器采集單元同時(shí)同步記錄軸角編碼器監(jiān)測(cè)到的載物臺(tái)轉(zhuǎn)過(guò)的角度數(shù)據(jù)和被測(cè)光纖陀螺輸出的載物臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的數(shù)據(jù)；計(jì)算機(jī)分別對(duì)兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，得到軸角編碼器以轉(zhuǎn)動(dòng)角度描述的載物臺(tái)周期性轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)曲線以及被測(cè)光纖陀螺輸出的以轉(zhuǎn)動(dòng)角速度描述的載物臺(tái)周期性轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)曲線；計(jì)算機(jī)再以軸角編碼器記錄的運(yùn)動(dòng)曲線為基準(zhǔn)，對(duì)被測(cè)光纖陀螺輸出的運(yùn)動(dòng)曲線進(jìn)行相位分析，計(jì)算其相位差，該相位差即為當(dāng)前轉(zhuǎn)角變化角頻率下被測(cè)光纖陀螺的輸出滯后時(shí)間；改變計(jì)算機(jī)中設(shè)定的轉(zhuǎn)角變化角頻率，從而得到不同輸入角速度變化頻率的光纖陀螺輸出滯后時(shí)間；對(duì)不同輸入角速度變化頻率下的光纖陀螺輸出滯后時(shí)間進(jìn)行線性擬合，得到被測(cè)光纖陀螺輸出滯后時(shí)間隨輸入角速度變化頻率的變化關(guān)系:Λ t=K.f+Td。式中，Λ t為被測(cè)光纖陀螺輸出滯后時(shí)間，K為系數(shù)，f為輸入角速度變化頻率，Td即為本發(fā)明的方法要測(cè)量的光纖陀螺輸出延遲時(shí)間。
[0012]本發(fā)明具有的有益效果是:本發(fā)明提供了一種光纖陀螺輸出延遲時(shí)間自動(dòng)測(cè)量的方法及測(cè)量裝置。該測(cè)量裝置可以根據(jù)設(shè)置的測(cè)量參數(shù)由全自動(dòng)控制測(cè)量過(guò)程，無(wú)需人工介入。該測(cè)量方法新穎、測(cè)量裝置簡(jiǎn)單，實(shí)際應(yīng)用能夠顯著提高測(cè)試效率以及測(cè)試一致性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1光纖陀螺輸出延遲時(shí)間的全自動(dòng)測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0014]圖2光纖陀螺采集單元組成結(jié)構(gòu)及連接示意圖；
[0015]圖3軸角編碼器采集單元組成結(jié)構(gòu)及連接示意圖；
[0016]圖4電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元組成結(jié)構(gòu)及連接示意圖；
[0017]圖5光纖陀螺輸出延遲時(shí)間測(cè)量原理不意圖；
[0018]圖中:基座1、電機(jī)2、電機(jī)軸3、軸角編碼器4、載物臺(tái)5、光纖陀螺米集單兀6、軸角編碼器采集單元7、電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元8、計(jì)算機(jī)9、被測(cè)光纖陀螺10、光纖陀螺電源模塊11、光纖陀螺通信接口模塊12、第一數(shù)據(jù)緩存模塊13、第一計(jì)算機(jī)通信接口模塊14、軸角編碼器電源模塊15、軸角編碼器通信接口模塊16、第二數(shù)據(jù)緩存模塊17、第二計(jì)算機(jī)通信接口模塊18、第二計(jì)算機(jī)通信接口模塊19、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊20。
【具體實(shí)施方式】
[0019]光纖陀螺是一種角速度傳感器。光纖陀螺測(cè)量角速度實(shí)質(zhì)是對(duì)輸入的物理角速度信號(hào)經(jīng)過(guò)處理后通過(guò)電信號(hào)輸出的過(guò)程。光纖陀螺輸出的延遲時(shí)間長(zhǎng)短就與該處理過(guò)程快慢相關(guān)。理想的光纖陀螺的輸出延遲時(shí)間為零。此時(shí)，光纖陀螺的輸出，能夠與輸入的角速度同步變化。實(shí)際上，由于光纖陀螺輸出延遲時(shí)間的存在，當(dāng)輸入的角速度發(fā)生變化時(shí)光纖陀螺會(huì)滯后一段時(shí)間后才在輸出數(shù)據(jù)上表現(xiàn)該輸入角速度的變化。如圖5所示，如果給被測(cè)光纖陀螺輸入一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)角度Θ in隨時(shí)間t周期性變化的轉(zhuǎn)動(dòng)，表示為:[0020]Θ in=A.sin (B.t)
[0021]式中，Θ in為轉(zhuǎn)動(dòng)的角度(大于零表示順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，小于零表示逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng));A為最大轉(zhuǎn)角為轉(zhuǎn)角變化的角頻率。
[0022]此時(shí)，對(duì)輸入的轉(zhuǎn)動(dòng)角度表達(dá)式求導(dǎo)即可得到被測(cè)光纖陀螺感受到的輸入角速度，表不為:
[0023]ω in=A.Bcos (B.t)
[0024]式中，《in表不輸入角速度。但是光纖陀螺輸出延時(shí)間的存在會(huì)使得被測(cè)光纖陀螺輸出的角速度變化情況相較于輸入的角速度出現(xiàn)一個(gè)附加相位差，即:
[0025]ω out=A.Bcos (B.t_ Δ t)
[0026]式中，表不被測(cè)光纖陀螺輸出的角速度。該相位差就是被測(cè)光纖陀螺在轉(zhuǎn)角變化的角頻率B下的輸出延遲時(shí)間At，如圖5所示。
[0027]由于光纖陀螺輸出延遲時(shí)間是光纖陀螺信號(hào)輸出相對(duì)于信號(hào)輸入的滯后時(shí)間中與輸入頻率無(wú)關(guān)的部分。為此我們須在被測(cè)光纖陀螺的頻帶寬度內(nèi)選取一系列轉(zhuǎn)動(dòng)角頻率Bi,分別得到被測(cè)光纖陀螺在不同轉(zhuǎn)動(dòng)角頻率Bi下的輸出滯后時(shí)間At”再通過(guò)對(duì)被測(cè)光纖陀螺在不同轉(zhuǎn)動(dòng)角頻率Bi下的輸出滯后時(shí)間Ati的數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合，得到At隨B變化的關(guān)系A(chǔ)t=f(B)。令B=0，就能得到被測(cè)光纖陀螺輸出滯后時(shí)間隨輸入轉(zhuǎn)動(dòng)頻率的變化關(guān)系中與頻率參數(shù)無(wú)關(guān)的部分，即被測(cè)光纖陀螺的輸出延遲時(shí)間。
[0028]本發(fā)明光纖陀螺輸出延遲時(shí)間自動(dòng)測(cè)量的方法，包括以下步驟:
[0029]1、對(duì)被測(cè)光纖陀螺輸入某一周期性變化的角速度并實(shí)時(shí)采集被測(cè)光纖陀螺輸出的角速度。
[0030]2、比較被測(cè)光纖陀螺輸出的角速度與輸入的角速度的相位差，該相位差即為當(dāng)前輸入角速度變化頻率的光纖陀螺輸出滯后時(shí)間。
[0031]3、改變輸入角速度變化頻率，重復(fù)步驟I和2，從而得到不同輸入角速度變化頻率的光纖陀螺輸出滯后時(shí)間。
[0032]4、對(duì)步驟3得到的不同輸入角速度變化頻率下的光纖陀螺輸出滯后時(shí)間進(jìn)行線性擬合，得到被測(cè)光纖陀螺輸出滯后時(shí)間隨輸入角速度變化頻率的變化關(guān)系:△ t=K.f+Td。式中，△ t為被測(cè)光纖陀螺輸出滯后時(shí)間，K為系數(shù)，f為輸入角速度變化頻率，Td即為本發(fā)明的方法要測(cè)量的光纖陀螺輸出延遲時(shí)間。。
[0033]如圖1所示，本發(fā)明光纖陀螺輸出延遲時(shí)間自動(dòng)測(cè)量的裝置，該裝置用于測(cè)量被測(cè)光纖陀螺10的輸出延遲時(shí)間，該裝置包括:基座1、電機(jī)2、軸角編碼器4、載物臺(tái)5、光纖陀螺采集單元6、軸角編碼器采集單元7、電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元8和計(jì)算機(jī)9。其中，電機(jī)2固定在基座I上，軸角編碼器4安裝在電機(jī)2的電機(jī)軸3上，載物臺(tái)5固定在電機(jī)軸3的頂部；電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元8與電機(jī)2相連，軸角編碼器采集單元7與軸角編碼器4相連，光纖陀螺采集單元6與測(cè)量被測(cè)光纖陀螺10相連；光纖陀螺采集單元6、軸角編碼器采集單元7和電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元8均與計(jì)算機(jī)9相連。
[0034]電機(jī)2通過(guò)電機(jī)軸3帶動(dòng)載物臺(tái)5及安裝于載物臺(tái)5上的被測(cè)光纖陀螺10同步做周期性運(yùn)動(dòng)。電機(jī)軸3上安裝的軸角編碼器4實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)載物臺(tái)5的轉(zhuǎn)角。被測(cè)光纖陀螺10的敏感軸與電機(jī)軸3的軸心保持同心，使得光纖陀螺10能夠準(zhǔn)確測(cè)量載物臺(tái)5的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度。[0035]如圖2所示，光纖陀螺采集單元6由光纖陀螺電源模塊11、光纖陀螺通信接口模塊12、第一數(shù)據(jù)緩存模塊13和第一計(jì)算機(jī)通信接口模塊14組成。光纖陀螺電源模塊11為被測(cè)光纖陀螺10供電，光纖陀螺通信接口模塊12、數(shù)據(jù)緩存模塊13和第一計(jì)算機(jī)通信接口模塊14依次相連，光纖陀螺通信接口模塊12與被測(cè)光纖陀螺10相連，第一計(jì)算機(jī)通信接口模塊14與計(jì)算機(jī)9相連。
[0036]光纖陀螺采集單元6可以為被測(cè)光纖陀螺10供電，與被測(cè)光纖陀螺10通信并連續(xù)采集其輸出數(shù)據(jù)，再將數(shù)據(jù)通過(guò)第一計(jì)算機(jī)通信接口模塊14發(fā)送給計(jì)算機(jī)9。
[0037]如圖3所示，軸角編碼器采集單元7由軸角編碼器電源模塊15、軸角編碼器通信接口模塊16、第二數(shù)據(jù)緩存模塊17和第二計(jì)算機(jī)通信接口模塊18組成，軸角編碼器電源模塊15為軸角編碼器4供電，軸角編碼器通信接口模塊16、第二數(shù)據(jù)緩存模塊17和第二計(jì)算機(jī)通信接口模塊18依次相連，軸角編碼器通信接口模塊16與軸角編碼器4相連，第二計(jì)算機(jī)通信接口模塊18與計(jì)算機(jī)9相連。
[0038]軸角編碼器采集單元7可以為軸角編碼器4供電，與軸角編碼器4通信并連續(xù)采集其輸出數(shù)據(jù)，再將數(shù)據(jù)通過(guò)第二計(jì)算機(jī)通信接口模塊18發(fā)送給計(jì)算機(jī)9。
[0039]如圖4所示，電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元8由計(jì)算機(jī)通信接口模塊19和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊20相連組成，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊20與電機(jī)2連接，第三計(jì)算機(jī)通信接口模塊19與計(jì)算機(jī)9相連。
[0040]電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元8能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)通信接口模塊19接收計(jì)算機(jī)9發(fā)出的周期性角速度調(diào)制信息，進(jìn)而通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊20驅(qū)動(dòng)電機(jī)2完成相應(yīng)動(dòng)作。
[0041]計(jì)算機(jī)9可以按照設(shè)定的測(cè)量參數(shù)通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元8精確控制電機(jī)2產(chǎn)生周期性轉(zhuǎn)動(dòng)；通過(guò)光纖陀螺采集單元6和軸角編碼器采集單元7同步采集被測(cè)光纖陀螺連接10和軸角編碼器4輸出的數(shù)據(jù)，再分別對(duì)兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到軸角編碼器4記錄的載物臺(tái)5周期性轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)曲線以及被測(cè)光纖陀螺10輸出的周期性轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)曲線。以軸角編碼器4記錄的運(yùn)動(dòng)曲線為基準(zhǔn)，對(duì)被測(cè)光纖陀螺10輸出的運(yùn)動(dòng)曲線進(jìn)行相位分析，計(jì)算其相位差，得到當(dāng)前轉(zhuǎn)動(dòng)頻率下輸出滯后時(shí)間。
[0042]當(dāng)輸入轉(zhuǎn)動(dòng)角頻率確定時(shí)，測(cè)量一次光纖陀螺輸出滯后時(shí)間過(guò)程如下:
[0043]1、被測(cè)光纖陀螺10安裝在載物臺(tái)上后，計(jì)算機(jī)9根據(jù)設(shè)定的轉(zhuǎn)角變化角頻率，發(fā)送周期性調(diào)制信息給電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元8。電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元8根據(jù)收到的調(diào)制信息控制電機(jī)2周期性轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)載物臺(tái)5周期性轉(zhuǎn)動(dòng)，從而為被測(cè)光纖陀螺10提供一個(gè)持續(xù)的周期性變化的角速度輸入；
[0044]2、計(jì)算機(jī)9通過(guò)光纖陀螺采集單元6及軸角編碼器采集單元7同時(shí)同步記錄軸角編碼器監(jiān)測(cè)到的載物臺(tái)5轉(zhuǎn)過(guò)的角度數(shù)據(jù)和被測(cè)光纖陀螺10輸出的載物臺(tái)5轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的數(shù)據(jù)；
[0045]3、計(jì)算機(jī)9分別對(duì)兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，得到軸角編碼器4以轉(zhuǎn)動(dòng)角度描述的載物臺(tái)5周期性轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)曲線以及被測(cè)光纖陀螺10輸出的以轉(zhuǎn)動(dòng)角速度描述的載物臺(tái)5周期性轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)曲線；
[0046]4、計(jì)算機(jī)9再以軸角編碼器4記錄的運(yùn)動(dòng)曲線為基準(zhǔn)，對(duì)被測(cè)光纖陀螺10輸出的運(yùn)動(dòng)曲線進(jìn)行相位分析，計(jì)算其相位差，該相位差即為當(dāng)前轉(zhuǎn)角變化角頻率下被測(cè)光纖陀螺的輸出滯后時(shí)間；
[0047]5、計(jì)算機(jī)9發(fā)送停止指令給電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元8。電機(jī)2停止動(dòng)作,測(cè)量完成。[0048]根據(jù)測(cè)量原理，計(jì)算機(jī)9控制電機(jī)2分別以選定的角頻率轉(zhuǎn)動(dòng)，測(cè)得對(duì)應(yīng)角頻率轉(zhuǎn)動(dòng)下被測(cè)光纖陀螺輸出的滯后時(shí)間，后經(jīng)過(guò)線性擬合，即可準(zhǔn)確評(píng)估被測(cè)光纖陀螺的輸出延遲時(shí)間。
【權(quán)利要求】
1.一種光纖陀螺輸出延遲時(shí)間自動(dòng)測(cè)量的方法，其特征在于，包括以下步驟:(1)對(duì)被測(cè)光纖陀螺輸入某一周期性變化的角速度并實(shí)時(shí)采集被測(cè)光纖陀螺輸出的角速度。 (2)比較被測(cè)光纖陀螺輸出的角速度與輸入的角速度的相位差，該相位差即為當(dāng)前輸入角速度變化頻率的光纖陀螺輸出滯后時(shí)間。 (3)改變輸入角速度變化頻率，重復(fù)步驟I和2，從而得到不同輸入角速度變化頻率的光纖陀螺輸出滯后時(shí)間。 (4)對(duì)步驟3得到的不同輸入角速度變化頻率下的光纖陀螺輸出滯后時(shí)間進(jìn)行線性擬合，得到被測(cè)光纖陀螺輸出滯后時(shí)間隨輸入角速度變化頻率的變化關(guān)系:At=K.f+Td。式中，Λ t為被測(cè)光纖陀螺輸出滯后時(shí)間，K為系數(shù)，f為輸入角速度變化頻率，Td即為本發(fā)明的方法要測(cè)量的光纖陀螺輸出延遲時(shí)間。
2.一種光纖陀螺輸出延遲時(shí)間自動(dòng)測(cè)量的裝置，該裝置用于測(cè)量被測(cè)光纖陀螺(10)的輸出延遲時(shí)間，其特征在于，該裝置包括:基座(I)、電機(jī)(2)、軸角編碼器(4)、載物臺(tái)(5)、光纖陀螺采集單元(6)、軸角編碼器采集單元(7)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元(8)和計(jì)算機(jī)(9)等；其中，所述電機(jī)(2)固定在基座(I)上，軸角編碼器(4)安裝在電機(jī)(2)的電機(jī)軸(3)上，載物臺(tái)(5)固定在電機(jī)軸(3)的頂部；電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元(8)與電機(jī)(2)相連，軸角編碼器采集單元(7)與軸角編碼器(4)相連，光纖陀螺采集單元(6)與測(cè)量被測(cè)光纖陀螺(10)相連；光纖陀螺采集單元(6)、軸角編碼器采集單元(7)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元(8)均與計(jì)算機(jī)(9)相連；被測(cè)光纖陀螺(10)安裝在載物臺(tái)上后，計(jì)算機(jī)(9)根據(jù)設(shè)定的轉(zhuǎn)角變化角頻率，發(fā)送周期性調(diào)制信息給電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元(8);電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元(8)根據(jù)收到的調(diào)制信息控制電機(jī)(2)周期性轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)載物臺(tái)(5)同步周期性轉(zhuǎn)動(dòng)，從而為被測(cè)光纖陀螺(10)提供一個(gè)持續(xù)的周期性變化的角速度輸入；計(jì)算機(jī)(9)通過(guò)光纖陀螺采集單元(6)及軸角編碼器采集單元(7)同時(shí)同步記錄軸角編碼器監(jiān)測(cè)到的載物臺(tái)(5)轉(zhuǎn)過(guò)的角度數(shù)據(jù)和被測(cè)光纖陀螺(10)輸出的載物臺(tái)(5)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的數(shù)據(jù)；計(jì)算機(jī)(9)分別對(duì)兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，得到軸角編碼器(4)以轉(zhuǎn)動(dòng)角度描述的載物臺(tái)(5)周期性轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)曲線以及被測(cè)光纖陀螺(10)輸出的以轉(zhuǎn)動(dòng)角速度描述的載物臺(tái)(5)周期性轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)曲線；計(jì)算機(jī)(9)再以軸角編碼器(4)記錄的運(yùn)動(dòng)曲線為基準(zhǔn)，對(duì)被測(cè)光纖陀螺(10)輸出的運(yùn)動(dòng)曲線進(jìn)行相位分析，計(jì)算其相位差，該相位差即為當(dāng)前轉(zhuǎn)角變化角頻率下被測(cè)光纖陀螺的輸出滯后時(shí)間；改變計(jì)算機(jī)(9)中設(shè)定的轉(zhuǎn)角變化角頻率，從而得到不同輸入角速度變化頻率的光纖陀螺輸出滯后時(shí)間；對(duì)不同輸入角速度變化頻率下的光纖陀螺輸出滯后時(shí)間進(jìn)行線性擬合，得到被測(cè)光纖陀螺輸出滯后時(shí)間隨輸入角速度變化頻率的變化關(guān)系:At=K.f+Td。式中，At為被測(cè)光纖陀螺輸出滯后時(shí)間，K為系數(shù)，f為輸入角速度變化頻率，Td即為本發(fā)明的方法要測(cè)量的光纖陀螺輸出延遲時(shí)間。
【文檔編號(hào)】G01C25/00GK103884352SQ201410095948
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年3月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月15日
【發(fā)明者】王映宇, 周一覽, 陳杏藩, 劉承 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)