基于增量法的動態(tài)條件下高精度光纖陀螺性能測試方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供基于增量法的動態(tài)條件下高精度光纖陀螺性能測試方法，將光纖陀螺在靜態(tài)條件下進(jìn)行標(biāo)定，確定出標(biāo)度因數(shù)、安裝誤差角、零位修正值；將光纖陀螺安裝在轉(zhuǎn)臺上并轉(zhuǎn)至天向，使光纖陀螺的Z軸與水平面垂直，記錄時間t內(nèi)光纖陀螺輸出的角速度Ne，并計(jì)算出光纖陀螺輸出的平均值；控制轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動時間T，在采樣時間間隔dt條件下，記錄下光纖陀螺Z軸輸出的離散的N個陀螺輸出值，同時記錄下轉(zhuǎn)臺在時間T內(nèi)轉(zhuǎn)動的角度；將N個光纖陀螺輸出值進(jìn)行累加并減去這段時間內(nèi)由于地球自轉(zhuǎn)引起的角速度，求出時間T內(nèi)光纖陀螺轉(zhuǎn)動的角度，同時與轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角度進(jìn)行對比。本發(fā)明能夠有效的反映出高精度光纖陀螺在動態(tài)條件下的微小誤差。
【專利說明】基于增量法的動態(tài)條件下高精度光纖陀螺性能測試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種測量方法，具體地說是光纖陀螺測試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光纖陀螺是一種基于薩格奈克(Sagnac)效應(yīng)的新型全固態(tài)的敏感角速率和角偏差的光纖傳感器。因其具有抗沖擊、抗加速運(yùn)動、靈敏度高、壽命長、動態(tài)范圍寬、體積小、重量輕、價格低等優(yōu)點(diǎn)。在近年來，已經(jīng)被廣泛推廣應(yīng)用在飛機(jī)、船舶等機(jī)動載體上，具有廣泛的發(fā)展前途和應(yīng)用前景。
[0003]如何提高高精度光纖陀螺的精度一直以來是研究人員們比較關(guān)注的一個重要問題，而傳統(tǒng)光纖陀螺的標(biāo)定是在精密轉(zhuǎn)臺上進(jìn)行標(biāo)定的，標(biāo)定的方法包括靜態(tài)多位置實(shí)驗(yàn)和角速率實(shí)驗(yàn)兩種方法，這兩種方法相互結(jié)合具有較高的標(biāo)定精度，然而由于轉(zhuǎn)臺存在轉(zhuǎn)臺間隙及安裝誤差，同時轉(zhuǎn)臺精度有限，動態(tài)微小誤差在現(xiàn)有的標(biāo)定方法下無法精確的發(fā)現(xiàn)。傳統(tǒng)的標(biāo)定方法只適用于靜態(tài)條件下的中低精度的光纖陀螺。對于高精度光纖陀螺，動態(tài)特性是一個重要指標(biāo)，傳統(tǒng)的標(biāo)定方法無法測試和標(biāo)定出動態(tài)條件下的微小誤差。這就阻礙了聞精度光纖陀螺精度的進(jìn)一步提聞。
[0004]根據(jù)國內(nèi)外已發(fā)表的相關(guān)文獻(xiàn)可知，目前缺乏一種理想的高精度光纖陀螺的動態(tài)微小誤差的測試與標(biāo)定方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供基于增量法的動態(tài)條件下高精度光纖陀螺性能測試方法。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0007]本發(fā)明基于增量法的動態(tài)條件下高精度光纖陀螺性能測試方法，其特征是:
[0008](I)將待測的光纖陀螺在靜態(tài)條件下進(jìn)行標(biāo)定，確定出光纖陀螺的標(biāo)度因數(shù)、安裝誤差角、零位修正值；
[0009](2)將標(biāo)定好的待測光纖陀螺安裝在轉(zhuǎn)臺上并轉(zhuǎn)至天向，使光纖陀螺的Z軸與水平面垂直，靜止時間t，記錄時間t內(nèi)光纖陀螺輸出的角速度凡，并計(jì)算出這段時間內(nèi)光纖陀螺輸出的平均值S ;
[0010](3)控制轉(zhuǎn)臺沿逆時針或順時針方向轉(zhuǎn)動時間T，通過讓轉(zhuǎn)臺搖擺來模擬隨機(jī)的動態(tài)運(yùn)動，在采樣時間間隔dt條件下，記錄下光纖陀螺Z軸輸出的離散的N個陀螺輸出值Ng,同時記錄下轉(zhuǎn)臺在時間T內(nèi)轉(zhuǎn)動的角度Θ ；
[0011](4)將N個光纖陀螺輸出值&進(jìn)行累加并減去這段時間內(nèi)由于地球自轉(zhuǎn)引起的角速度，求出時間T內(nèi)光纖陀螺轉(zhuǎn)動的角度，同時與轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角度θ進(jìn)行對比，得出表示光纖陀螺的誤差性能的數(shù)值W:
【權(quán)利要求】
1.基于增量法的動態(tài)條件下高精度光纖陀螺性能測試方法，其特征是: (1)將待測的光纖陀螺在靜態(tài)條件下進(jìn)行標(biāo)定，確定出光纖陀螺的標(biāo)度因數(shù)、安裝誤差角、零位修正值； (2)將標(biāo)定好的待測光纖陀螺安裝在轉(zhuǎn)臺上并轉(zhuǎn)至天向，使光纖陀螺的Z軸與水平面垂直，靜止時間t，記錄時間t內(nèi)光纖陀螺輸出的角速度凡，并計(jì)算出這段時間內(nèi)光纖陀螺輸出的平均值S ; (3)控制轉(zhuǎn)臺沿逆時針或順時針方向轉(zhuǎn)動時間T，通過讓轉(zhuǎn)臺搖擺來模擬隨機(jī)的動態(tài)運(yùn)動，在采樣時間間隔dt條件下，記錄下光纖陀螺Z軸輸出的離散的N個陀螺輸出值Ng，同時記錄下轉(zhuǎn)臺在時間T內(nèi)轉(zhuǎn)動的角度Θ ； (4)將N個光纖陀螺輸出值Ng進(jìn)行累加并減去這段時間內(nèi)由于地球自轉(zhuǎn)引起的角速度，求出時間T內(nèi)光纖陀螺轉(zhuǎn)動的角度，同時與轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角度Θ進(jìn)行對比，得出表示光纖陀螺的誤差性能的數(shù)值W:1V = Jl * (t Nv - S * N) / C - Θ 其中:dt為采樣時間間隔，C為Z軸的標(biāo)度因數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于增量法的動態(tài)條件下高精度光纖陀螺性能測試方法，其特征是:步驟(3)轉(zhuǎn)臺沿逆時針或順時針方向轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動同時為變角速運(yùn)動和變角加速度運(yùn)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于增量法的動態(tài)條件下高精度光纖陀螺性能測試方法，其特征是:所述的t為1-3分鐘，所述的T為10-30分鐘。
【文檔編號】G01C25/00GK104034351SQ201410246936
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月5日
【發(fā)明者】李緒友, 孫波, 于瑩瑩, 王歲兒, 凌衛(wèi)偉, 郭麗姝, 劉攀, 張志永, 郭慧, 許振龍 申請人:哈爾濱工程大學(xué)