一種光纖陀螺閾值高精度測試方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種光纖陀螺閾值高精度測試方法。光纖陀螺高精度尋北，先粗對準北向，然后精對準北向；光纖陀螺高精度閾值測試，多次轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)臺光纖陀螺閾值測試對準角度，多次角度穩(wěn)定后測量光纖陀螺輸出進行是否滿足光纖陀螺測量的閾值要求判斷，獲得最小的轉(zhuǎn)臺偏移角度β滿足閾值要求，以該轉(zhuǎn)臺偏移角度對應(yīng)的光纖陀螺理論輸出值作為光纖陀螺的光纖陀螺閾值。本發(fā)明專利技術(shù)有效解決了現(xiàn)有方法中單軸光纖陀螺尋北精度低的問題，減小光纖陀螺閾值測試對準角度偏差帶來的閾值測試誤差，有效提高光纖陀螺在閾值測試時的精度，有效解決了光纖陀螺尋北時的北向誤差帶來的影響，有效提高光纖陀螺在閾值測試時的精度。在閾值測試時的精度。在閾值測試時的精度。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種光纖陀螺閾值高精度測試方法


[0001]本專利技術(shù)涉及了一種光纖陀螺儀測試方法，尤其是一種光纖陀螺閾值高精度測試方法。

技術(shù)介紹

[0002]閾值是衡量光纖陀螺測量死區(qū)大小的重要指標。目前的閾值測試通常按照GJB2426A
?
2015的閾值測試方法4007執(zhí)行。其中高精度光纖陀螺的閾值測試方法通常按照方法以來執(zhí)行，其方法如下：
[0003]a)陀螺儀通過安裝夾具固定在水平位置轉(zhuǎn)臺上，其IRA在水平面內(nèi)，設(shè)定采樣間隔時間及采樣次數(shù)，預(yù)熱時間后測試。
[0004]b)使陀螺儀IRA指向地理東向，采樣一定時間，測量陀螺儀輸出的平均值0；轉(zhuǎn)臺逆時針轉(zhuǎn)動角度穩(wěn)定后采樣一定時間，測試陀螺儀輸出均值：使陀螺儀的IRA再次指向地理東向，測量陀螺儀輸出均值。
[0005]c)改變轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動角度，重復(fù)步驟b)，計算得到陀螺儀正向閾值。
[0006]d)按相同方法，順時針轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)臺，測試陀螺儀輸出的平均值，計算得到陀螺儀反向閾值。
[0007]e)將所測正、反向閾值取絕對值，其最大值即為陀螺儀閾值。具體轉(zhuǎn)動角度的大小應(yīng)符合相關(guān)文件規(guī)定。
[0008]當(dāng)滿足以下公式時，最小輸入角速度為光纖陀螺閾值：
[0009][0010]其中，F(xiàn)
tj
為光纖陀螺角速度理論輸入值，F(xiàn)
′
j
為光纖陀螺角速度計算值。
[0011]在日常實踐過程中，發(fā)現(xiàn)
技術(shù)介紹
中有如下不足：
[0012]1)常規(guī)閾值測試前的單軸光纖陀螺尋北精度較低，尤其對于角度控制較差的轉(zhuǎn)臺，其尋北的角度誤差會增大。
[0013]2)光纖陀螺的閾值測試中，轉(zhuǎn)臺偏轉(zhuǎn)的角度較轉(zhuǎn)臺角度控制標準差相比較大，當(dāng)轉(zhuǎn)臺輸入角度對光纖陀螺敏感軸輸入角速度較大。同時，對于閾值較小的光纖陀螺，無法準確的測量出其閾值。
[0014]3)單軸光纖陀螺的北向誤差對光纖陀螺在閾值測試時的精度影響較大，且無法避免。

技術(shù)實現(xiàn)思路

[0015]本專利技術(shù)的目的在于提供一種光纖陀螺閾值高精度測試方法與裝置，以解決上述
技術(shù)介紹
中提出的問題。
[0016]本專利技術(shù)是通過如下的技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的：
[0017]本專利技術(shù)方法是將光纖陀螺傾斜地固定于單軸水平轉(zhuǎn)臺上，然后包括：
[0018]步驟1：光纖陀螺高精度尋北；
[0019]步驟2：光纖陀螺高精度閾值測試。
[0020]所述步驟1中，將光纖陀螺正向安裝在工裝上，工裝與轉(zhuǎn)臺實現(xiàn)機械固連，具體為：
[0021]步驟1.1：粗對準北向
[0022]步驟1.1.1：將轉(zhuǎn)臺依次轉(zhuǎn)動到θ、θ+180
°
、θ+90
°
、θ+270
°
，其中北向?qū)势鹗冀嵌圈葹槿我饨嵌龋?br/>[0023]每次角度穩(wěn)定后測量光纖陀螺輸出，取四次角度穩(wěn)定后測量光纖陀螺輸出的平均值，分別記為ω
m1
、ω
m2
、ω
m3
、ω
m4
，分別為第一光纖陀螺北向?qū)瘦敵鼋撬俣?、第二光纖陀螺北向?qū)瘦敵鼋撬俣?、第三光纖陀螺北向?qū)瘦敵鼋撬俣取⒌谒墓饫w陀螺北向?qū)瘦敵鼋撬俣龋?br/>[0024]測量光纖陀螺輸出具體為測量一段時間內(nèi)的輸出的平均值。
[0025]步驟1.1.2：按照以下公式獲得轉(zhuǎn)臺粗北向?qū)式嵌龋?br/>[0026]θ
粗
＝atan2(ω
m4
?
ω
m2
，ω
m1
?
ω
m3
)
[0027]其中，θ
粗
表示轉(zhuǎn)臺粗北向?qū)式嵌龋?br/>[0028]步驟1.2：精對準北向：
[0029]步驟1.2.1：將轉(zhuǎn)臺依次轉(zhuǎn)動到θ
粗
+45
°
、θ
粗
+225
°
、θ
粗
+135
°
、，θ
粗
+315
°
，每次角度穩(wěn)定后測量光纖陀螺輸出，取四次角度穩(wěn)定后測量光纖陀螺輸出的平均值，分別記為ω
m5
、ω
m6
、ω
m7
、ω
m8
，分別為第五光纖陀螺北向?qū)瘦敵鼋撬俣?、第六光纖陀螺北向?qū)瘦敵鼋撬俣取⒌谄吖饫w陀螺北向?qū)瘦敵鼋撬俣?、第八光纖陀螺北向?qū)瘦敵鼋撬俣龋?br/>[0030]步驟1.2.2：按照以下公式獲得轉(zhuǎn)臺精北向?qū)式嵌龋?br/>[0031]θ
精
＝atan2(ω
m8
?
ω
m6
，ω
m5
?
ω
m7
)
[0032]其中，θ
精
表示轉(zhuǎn)臺精北向?qū)式嵌龋?br/>[0033]然后將轉(zhuǎn)臺精北向?qū)式嵌圈?br/>精
作為此時光纖陀螺北向所對應(yīng)的轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)角。
[0034]所述步驟1.1.1中的四次轉(zhuǎn)臺角度的光纖陀螺輸出測量時長相等，所述步驟1.2.1中的四次轉(zhuǎn)臺角度的光纖陀螺輸出測量時長相等，且不小于步驟1.2.1中的測量時長。
[0035]上述atan2()表示四象限反正切計算，該值必須為實數(shù)。
[0036]所述步驟2中，具體為：
[0037]步驟2.1：根據(jù)光纖陀螺高精度尋北獲得的轉(zhuǎn)臺精北向?qū)式嵌圈?br/>精
將轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)到θ
測
＝θ
精
+180
°
，θ
測
表示光纖陀螺閾值測試對準角度，此時為光纖陀螺探測軸與光纖陀螺理論0角速度輸入方向重合；
[0038]步驟2.2：依次將轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動到θ
測
、θ
測
+β、θ
測
、θ
測
?
β、θ
測
，每次角度穩(wěn)定后測量光纖陀螺輸出，β表示轉(zhuǎn)臺偏移角度，將五次角度穩(wěn)定后測量光纖陀螺輸出的平均值分別記為ω
p1
、ω
p2
、ω
p3
、ω
p4
、ω
p5
；
[0039]步驟2.3：計算是否滿足光纖陀螺測量的閾值要求：
[0040]若滿足閾值要求，則進一步減小轉(zhuǎn)臺偏移角度β，重復(fù)步驟2.2，進行更高的光纖陀螺閾值測量；
[0041]若不滿足閾值要求，則進一步增加轉(zhuǎn)臺偏移角度β，重復(fù)步驟2.2，進行更低的光纖陀螺閾值測量；
[0042]直到找到最小的轉(zhuǎn)臺偏移角度β滿足閾值要求，則剛好通過閾值測試；
[0043]步驟2.4：以滿足閾值要求的最小的轉(zhuǎn)臺偏移角度β為光纖陀螺閾值對應(yīng)的轉(zhuǎn)臺角度，最終以該轉(zhuǎn)臺偏移角度β對應(yīng)的光纖陀螺理論輸出值ω
th1
作為光纖陀螺的光纖陀螺正向輸入閾值；
[0044]步驟2.5：將光纖陀螺反向安裝在本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種光纖陀螺閾值高精度測試方法，其特征在于方法是將光纖陀螺傾斜地固定于單軸水平轉(zhuǎn)臺上，然后包括：步驟1：光纖陀螺高精度尋北；步驟2：光纖陀螺高精度閾值測試。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖陀螺閾值高精度測試方法，其特征在于：所述步驟1中，具體為：步驟1.1：粗對準北向步驟1.1.1：將轉(zhuǎn)臺依次轉(zhuǎn)動到θ、θ+180
°
、θ+90
°
、θ+270
°
，其中北向?qū)势鹗冀嵌圈葹槿我饨嵌龋幻看谓嵌确€(wěn)定后測量光纖陀螺輸出，取四次角度穩(wěn)定后測量光纖陀螺輸出的平均值，分別記為ω
m1
、ω
m2
、ω
m3
、ω
m4
；步驟1.1.2：按照以下公式獲得轉(zhuǎn)臺粗北向?qū)式嵌龋害?br/> 粗
＝atan2(ω
m4
?
ω
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，ω
m1
?
ω
m3
)其中，θ
粗
表示轉(zhuǎn)臺粗北向?qū)式嵌?；步驟1.2：精對準北向：步驟1.2.1：將轉(zhuǎn)臺依次轉(zhuǎn)動到θ
粗
+45
°
、θ
粗
+225
°
、θ
粗
+135
°
、，θ
粗
+315
°
，每次角度穩(wěn)定后測量光纖陀螺輸出，取四次角度穩(wěn)定后測量光纖陀螺輸出的平均值，分別記為ω
m5
、ω
m6
、ω
m7
、ω
m8
；步驟1.2.2：按照以下公式獲得轉(zhuǎn)臺精北向?qū)式嵌龋害?br/> 精
＝atan2(ω
m8
?
ω
m6
，ω
m5
?
ω
m7
)其中，θ
精
表示轉(zhuǎn)臺精北向?qū)式嵌?；然后將轉(zhuǎn)臺精北向?qū)式嵌圈?br/> 精
作為此時光纖陀螺北向所對應(yīng)的轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)角。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種光纖陀螺閾值高精度測試方法，其特征在于：所述步驟1.1.1中的四次轉(zhuǎn)臺角度的光纖陀螺輸出測量時長相等，所述步驟1.2.1中的四次轉(zhuǎn)臺角度的光纖陀螺輸出測量時長相等，且不小于步驟1.2.1中的測量時長。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖陀螺閾值高精度測試方法，其特征在于：所述步驟2中，具體為：步驟2.1：根據(jù)光纖陀螺高精度尋北獲得的轉(zhuǎn)臺精北向?qū)式嵌圈?br/> 精
將轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)到θ
測
＝θ
精
+180
°
，θ
測
表示光纖陀螺閾值測試對準角度，此時為光纖陀螺探測軸與光纖陀螺理論0角速度輸入方向重合；步驟2.2：依次將轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動到θ
測
、θ
測
+β、θ
測
、θ
測
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β、θ
測
，每次角度穩(wěn)定后測量光纖陀螺輸出，β表示轉(zhuǎn)臺偏移角度，將五次角度穩(wěn)定后測量光纖陀螺輸出的平均值分別記為ω
p1
、ω
...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳杏藩，劉一石，
申請(專利權(quán))人：浙江大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：