一種雙饋回路陀螺調制方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種陀螺調制方法，將陀螺安裝在雙軸轉位機構上，通過轉位機構帶 動陀螺繞水平軸和方位軸進行轉動，利用雙軸轉位機構周期性的旋轉可以對陀螺的常值漂 移和標度因數非線性等誤差進行有效調制，從而使陀螺能夠在使用中得到更好的使用精 度。
【背景技術】
[0002] 目前很多高精度的慣性技術系統中，都是通過采用高精度的陀螺來保證精度。但 生產高精度的陀螺難度較大，同時使用成本也高。
【發明內容】
[0003] 為了克服現有技術的缺點，本發明提供一種雙饋回路陀螺調制方法。它方法簡單， 體積小，控制精度高。
[0004] 本發明解決其技術問題所采取的技術方案是:采用內回路速度環和外回路位置環 構成的二環伺服系統對三軸框架進行旋轉和定位，針對單軸旋轉和雙軸旋轉對陀螺的調制 的優缺點，采用單、雙軸交替旋轉方案進行調制。將被測試系統相對導航坐標系旋轉，使慣 性器件常值偏差沿著導航系呈周期性變化，在一個轉動周期內使常值漂移引起的誤差相互 抵消，此時的漂移不再引起誤差的發散。
[0005] 本發明方法簡單，體積小，控制精度高。
【具體實施方式】
[0006] 組成及基本原理:整體系統主要由電機驅動的三軸框架結構、陀螺和電路板組成。
[0007] 采用內回路速度環和外回路位置環構成的二環伺服系統對三軸框架進行旋轉和 定位，針對單軸旋轉和雙軸旋轉對陀螺的調制的優缺點，采用單、雙軸交替旋轉方案進行調 制。將被測試系統相對導航坐標系旋轉，使慣性器件常值偏差沿著導航系呈周期性變化，在 一個轉動周期內使常值漂移引起的誤差相互抵消，此時的漂移不再引起誤差的發散。
[0008] 所述的單軸旋轉次序:0°-90°-180°--90°四次序旋轉。
[0009] 所述的雙軸旋轉次序:〇° -90° 4180° 4-90°交替八次序旋轉。
[0010] 陀螺漂移偏置的調制：由于八次序的停止位置對稱且停止時間相等，在停止階段 漂移被調制平均，對角速度無累積誤差。根據b系到P系的方向余弦矩陣CPb可計算出1-8旋轉 次序陀螺漂移引起的η系下等效角速度誤差(δ = 1……8)為：
[0015] c〇lbb為陀螺敏感的角速率信息在b系上的投影，ερ為陀螺常漂。
[0016] 計算出1-8旋轉次序陀螺漂移偏置調制后引起的累積角度誤差為：
[0018] 上式說明在一個完整旋轉周期內東北天三個方向上的等效陀螺漂移累積誤差為 零，完全補償了三個軸的陀螺漂移。
[0019] 非對稱性標度因數誤差的調制:非對稱性標度因數誤差引起的角速度誤差：
[0021] ωιρΡ為陀螺敏感的角速率信息在Ρ系上的投影，Sg為陀螺的標度因數誤差。
[0022] 從上式可以看出，非對稱性標度因數誤差與敏感軸輸入角速度相乘后相當于陀螺 漂移偏置，因此可以被調制平均。
[0023] 對稱性標度因數誤差的調制:對稱性標度因數誤差引起的角速度誤差：
[0025]將相關量代入上式得1~8次序對稱性標度因數誤差引起的角速度誤差為：
[0034]在一個調制周期內，陀螺對稱性標度因數誤差引起的等效角速度誤差為：
[0036] 上式在一個周期內積分不為零，說明該調制方式無法調制標度因數對稱性誤差， 上式矩陣中第一項為零是因為該分析是在靜基座下，地球自轉角速度東向分量為零，不存 在與對稱性標度因數耦合的誤差。
[0037] ω ibb 陀螺敏感的角速率ig息在b系上的投影；
[0038] ερ--陀螺常漂；
[0039] CPb--b系到p系的方向余弦矩陣；
[0040] (δ ω ibb) i(i = 1……8) -一1-8旋轉次序陀螺漂移引起的n系下等效角速度誤差；
[0041 ] ω ipp 陀螺敏感的角速率ig息在P系上的投影；
[0042] Sg 陀螺的標度因數誤差；
[0043] obpP一一平臺相對載體角速率在平臺坐標系上的投影；
[0044] ω ieU、ω ieN--地球自傳角速度東向、北向分量。
【主權項】
1. 一種雙饋回路陀螺調制方法，其特征在于:采用內回路速度環和外回路位置環構成 的二環伺服系統對三軸框架進行旋轉和定位，針對單軸旋轉和雙軸旋轉對陀螺的調制的優 缺點，采用單軸旋轉次序、雙軸旋轉次序交替旋轉方案進行調制;將被測試系統相對導航坐 標系旋轉，使慣性器件常值偏差沿著導航系呈周期性變化，在一個轉動周期內使常值漂移 引起的誤差相互抵消，此時的漂移不再引起誤差的發散。2. 根據權利要求1的雙饋回路陀螺調制方法，其特征在于:所述的單軸旋轉次序:0°4 90° - 180° --90°四次序旋轉。3. 根據權利要求1的雙饋回路陀螺調制方法，其特征在于:所述的雙軸旋轉次序:0° - 90° -180° --90°交替八次序旋轉。
【專利摘要】本發明涉及一種雙饋回路陀螺調制方法，采用內回路速度環和外回路位置環構成的二環伺服系統對三軸框架進行旋轉和定位，針對單軸旋轉和雙軸旋轉對陀螺的調制的優缺點，采用單、雙軸交替旋轉方案進行調制。將被測試系統相對導航坐標系旋轉，使慣性器件常值偏差沿著導航系呈周期性變化，在一個轉動周期內使常值漂移引起的誤差相互抵消，此時的漂移不再引起誤差的發散。它方法簡單，體積小，控制精度高。
【IPC分類】G01C25/00
【公開號】CN105606124
【申請號】CN201510960130
【發明人】井世麗
【申請人】河北漢光重工有限責任公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年12月21日