本發明專利技術涉及一種確定軸對稱振動傳感器（７）的旋轉速度的方法，所述傳感器（７）包括與控制電極（４）和檢測電極（５）關聯的振動件（１）以產生具有大約為ｎ的周期性的形變且具有基于傳感器旋轉的可變位置（Θ）的振動，所述方法的特征在于包括以下步驟：接連地評估所述振動相對于所述電極的至少２Ｎ＋１個位置的旋轉速度的評價，所述位置相對于彼此幾何偏移，并且使用預設的比例因子通過應用進動控制來將振動從一個位置移到另一個位置；從２Ｎ＋１個評估中識別秩最高達Ｎ的至少一個諧波漂移；以及從已減去所識別出的諧波漂移的至少一個評估確定旋轉速度。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】確定軸對稱振動傳感器的旋轉速度的方法以及實現該方法的慣性設備本專利技術涉及一種確定軸對稱傳感器的旋轉速度的方法，以及包括軸對稱振動傳感器的相應的慣性設備。本專利技術尤其涉及在振動的位置上呈現諧波地取決于所述振動相對于該設施的外殼的位置的角度漂移的傳感器。
技術介紹
為了確定載體的方位，尤其是為了對飛機進行導航，已知可使用具有一個或更多個軸對稱振動傳感器的慣性設備，每個軸對稱振動傳感器利用具有階數等于或大于四的對稱性并能實現兩個相同和正交的退化振動模式的諧振器，其呈現相對于對稱軸具有η階周期性的形變，即，具有η倍于與圍繞對稱軸公轉一周相同的振動模式的形變。尤其地，已知使用2階的傳感器，諸如，包括適宜數目的電極的半球鐘形振動傳感器，或者諸如其中兩種模式中的振動方位不幾何正交但模態正交(即，它們模態上偏移)的quapason振動陀螺儀。還已知軸對稱振動傳感器適宜用于自由陀螺儀模式或速率陀螺儀模式。在自由陀螺儀模式中，振動被保持，但讓其位置自由；當載體的方位改變時，振動相對于基座的位置即代表載體已轉過的角度。在速率陀螺儀模式中，振動被保持并且其相對于其基座的位置通過應用適宜的電子控制信號而保持駐定；因此這些控制信號的值即表示載體在慣性空間中的旋轉速度。還已知當振動陀螺儀在自由陀螺儀模式中操作時，該陀螺儀呈現引起振動位置上的變化的漂移誤差，即使當該載體不受任何旋轉作用時亦是如此。該漂移包括兩個分量，一常數分量和一交變漂移分量，其中常數分量對于半球諧振陀螺儀是每小時百分之幾度的數量級，而交變漂移分量由諧波組成，主要由與振動傳感器具有相同階數η的諧波以及該振動傳感器的階數兩倍的諧波組成，這取決于振動的位置。使用半球諧振陀螺儀，階數為η的諧波產生每小時一度的數量級的漂移誤差，階數為2η的諧波產生每小時十分之一度的數量級的漂移誤差。已知在車間中來校準陀螺儀和建立校正表，當這些陀螺儀在使用中時可應用這些校正表。然而，漂移誤差不僅是振動位置的函數，還是環境溫度和陀螺儀的老化的函數。在實踐中，校正的潛能被限制。此外，從文獻US 2006/037417獲知了一種方法，用于借助于振動陀螺儀來測量旋轉速度，其中規定將借助于模型預測的信號與在向振動的預定位置進動期間測得的信號相比較。從該比較中，提取用于更新該模型的數據。因此該步驟并不直接涉及確定旋轉速度， 而是涉及使得有可能得到關于該陀螺儀行為的更佳知識的步驟。確定旋轉速度在于將陀螺儀設置成為以該陀螺儀的固有振蕩頻率的兩倍的頻率振動以及測量進動。專利技術目的本專利技術的目的是確定軸對稱振蕩傳感器的旋轉速度同時最小化漂移誤差。專利技術概述為了達到該目的，本專利技術提供了一種確定軸對稱振動傳感器的旋轉速度的方法，該軸對稱振動傳感器具有與控制電極和檢測電極關聯的振動件，以產生具有呈現η階周期性的形變并且具有作為傳感器的旋轉的函數的可變的位置的振動，該方法的特征在于包括以下步驟·接連地評估該振動相對于這些電極的至少2Ν+1個位置的旋轉速度，這些位置相對于彼此幾何偏移，并且使用預先建立的比例因子通過應用進動控制信號將振動從一個位置移到另一個位置；·從2Ν+1個評估中識別該振動的秩最高達N的至少一個諧波漂移；以及·為已減去所識別出的諧波漂移的至少一個評估確定旋轉速度。每個評估包括傳感器速度中的非諧波漂移、該速度中的諧波漂移、以及噪聲。該識別階段用于識別秩最高達N的諧波漂移，從而能夠從至少一個評估中減去該漂移以確定不再受該漂移影響的旋轉速度。借助于本專利技術，殘余的漂移誤差由此很小，并且是因非諧波漂移以及還因較高階的諧波漂移而導致，但其振幅相對較小。由此可在設備的初始校準期間補償該誤差，只有值初始很小且已被補償的變化對設備的測得旋轉速度造成干擾。有利地，本方法包括從多個評估中減去諧波漂移以及對這些評估取平均的步驟。因此，取平均起到減少噪聲的作用，由此進一步改善速度確定的精確度。當輸入值為零時，用于測量振動的角度位置的電子編碼器所產生的線性誤差是最大的，因此可選擇用于測量旋轉速度的角度以避免(遞送輸入到角度編碼器的信號的)檢測電極輸出零值。還適當地觀察到，所描述的本專利技術以下述原理操作正是諧振器的諧波漂移導致在振動的各個位置之間旋轉速度測量上的誤差因此需要使應用于傳感器的所有旋轉速度全都相同并在這些測量時自始至終恒定，這是因為否則不可能消去諧波漂移項。事實上，現實的約束是獲知對應于這些測量的時間段期間的各個旋轉速度之間的差額，而相同的恒定速度純粹是差額為零的特殊情況。本專利技術還提供了一種用于實現本專利技術的方法的慣性設備。該慣性設備包括具有與控制電極和檢測電極關聯的振動件的軸對稱振動傳感器、用于激發該傳感器以產生振動的裝置，并包括用于評估該傳感器在該振動相對于這些電極的2Ν+1個位置中的每個位置中的旋轉速度的裝置，用于在使用預先建立的比例因子的同時應用進動控制信號直至該振動到達該2Ν+1個位置中的每個位置的裝置，以及用于識別該振動的秩最高達N的至少一個諧波漂移并在已從至少一個評估中減去該至少一個所識別出的諧波漂移之后從所述至少一個評估確定旋轉速度的裝置。附圖簡要說明在閱讀以下參照附圖給出的本專利技術的特定非限定性實現的描述時本專利技術的其它特征和優點將顯現，其中·附圖說明圖1是沿圖2的I-I的概略軸向剖視圖，其示出半球鐘形振動傳感器； 圖2是沿圖1的II-II線的剖視圖；·圖3是示出本專利技術的方法的實現及其各種應用的框圖；以及·圖4是地球儀以及振動傳感器的概略視圖，其說明本專利技術的尋北應用。專利技術具體描述參考圖1和2，示出具有二階形變的振動傳感器的本專利技術的慣性設備。該設備包括半球鐘形振動傳感器7，該傳感器7按照已知的方式包括搭載在基座2(也由硅石制成)上的硅石鐘1、鐘1由密封的外殼3包圍，使得該傳感器能在真空中操作。還是按照已知方式，鐘1的內表面與其底部邊緣一樣是鍍金屬的，該底部邊緣面向兩對控制電極4和兩對檢測電極5延伸，這些電極適宜地連接至控制和檢測單元6以產生圖2中由點劃線表示、且其位置由相對于參考電極5的角度θ來標識的振動11。振動 11的位置由控制單元6通過向控制電極4應用進動控制信號來控制。根據本專利技術的方法包括以下步驟·接連地評估該振動相對于這些電極的至少2Ν+1個位置的旋轉速度，這些位置相對于彼此幾何偏移，并且通過在使用預先建立的比例因子的同時應用進動控制信號來將該振動從一個位置移到另一個位置；·從2Ν+1個評估中識別該振動的秩最高達N的至少一個諧波漂移；以及·從已減去所識別出的諧波漂移的至少一個評估確定旋轉速度。軸對稱振動傳感器中的諧波漂移誤差的模型具有以下形式權利要求1.一種確定軸對稱振動傳感器(7)的旋轉速度的方法，所述傳感器具有與控制電極 (4)和檢測電極( 關聯的振動件(1)，以產生呈現η階周期性且具有作為所述傳感器的旋轉的函數的可變的位置(Θ)的振動，所述方法的特征在于，包括以下步驟接連地評估所述振動相對于所述電極的至少為2Ν+1個位置的旋轉速度，所述位置相對于彼此幾何偏移，并且使用預先建立的比例因子通過應用進動控制信號將所述振動從一個位置移到另一個位置；從2Ν+1個評估中識別所述振動的秩最高達N的至少一個諧波漂移；以及為已減去所識別出的諧波漂移的至少一個評估確定旋轉速度。2.如權利要求1所述的方法，包括從多個本文檔來自技高網...
【技術保護點】
１．一種確定軸對稱振動傳感器（７）的旋轉速度的方法，所述傳感器具有與控制電極（４）和檢測電極（５）關聯的振動件（１），以產生呈現ｎ階周期性且具有作為所述傳感器的旋轉的函數的可變的位置（θ）的振動，所述方法的特征在于，包括以下步驟：接連地評估所述振動相對于所述電極的至少為２Ｎ＋１個位置的旋轉速度，所述位置相對于彼此幾何偏移，并且使用預先建立的比例因子通過應用進動控制信號將所述振動從一個位置移到另一個位置；從２Ｎ＋１個評估中識別所述振動的秩最高達Ｎ的至少一個諧波漂移；以及為已減去所識別出的諧波漂移的至少一個評估確定旋轉速度。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：D·羅伯弗洛德，
申請(專利權)人：薩甘安全防護公司，
類型：發明
國別省市：FR
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