一种悬浮类陀螺仪的定子旋转调制误差补偿方法技术
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种悬浮类陀螺仪的定子旋转调制误差补偿方法，适用于悬浮式陀螺仪的优化设计和高精度角速率测量。技术背景陀螺仪作为主要的惯性导航检测设备，在军用、民用领域都发挥着重要的作用。悬浮类陀螺仪，是通过悬浮的陀螺转子转动产生动量矩来敏感陀螺壳体相对惯性空间角运动的仪器。按悬浮方式主要分为静电陀螺仪、磁悬浮陀螺仪、液浮陀螺仪以及气浮陀螺仪。传统的悬浮转子式角速率陀螺仪具有定轴性，利用这一特性，可以为被测对象提供方位基准。这个基准的精度高低，主要取决于陀螺漂移误差的大小。陀螺漂移越小，它所提供的方位基准精度越高，因此陀螺漂移是衡量陀螺仪精度的主要指标。现代滤波理论尤其是卡尔曼滤波充分利用了信号和噪声的先验统计知识，根据给定的最优准则，对测量数据进行滤波处理，可以用于抑制陀螺漂移，但是这种方法需要先验的统计知识，在实际应用中很难得到。秦东黎在《一种球形气浮气动陀螺仪的设计方法及误差分析研究》中提出一种适用于小型气浮转子的气体反作用力驱动方式，避免了电磁干扰，有利于提高陀螺仪的敏感精度，但是不能从原理上消减陀螺漂移。旋转调制技术可以平均掉与陀螺壳体有关的漂移误差，使测量精度得到增强。杨国梁等人在《旋转调制式激光捷联惯导安装误差分析与标定》中提出基于单元体自旋转和三轴转台的误差标定方案，实现了对漂移误差的精确标定，但是该方法是系统级的调制方案。事实上，现有的旋转调制都是基于系统级的，体积大、功耗高，不便于系统小型化和...
【技术保护点】
一种悬浮类陀螺仪的定子旋转调制误差补偿方法，其特征在于：利用轴承定子旋转周期运动作为载波对被测信号进行旋转调制；随后对被调制信号进行旋转解调；通过对解调信号进行积分滤波消除陀螺漂移误差，实现对陀螺房相对惯性空间角速率的高精度检测，具体包括以下步骤：(1)旋转调制定子旋转条件下，旋转调制量测方程为：其中，e为检测到的力矩器电信号，h为检测到的轴承位移号，K为比例系数常值矩阵，L为从陀螺常值漂移到陀螺常值漂移力矩的转换矩阵，为旋转定子坐标系相对惯性空间角速率，分别是陀螺房相对惯性空间的姿态角速率在陀螺房坐标X‑Y‑Z系的X轴和Y轴上的分量，Ω为轴承定子绕转子角动量矢量轴旋转角速率，ε为陀螺漂移误差，εx，εy是ε在x、y两个自由度上的分量；(2)旋转解调对旋转调制量测方程进行解调，并将其映射到X‑Y‑Z陀螺房g系下，可得：cos(Ωt)-sin(Ωt)sin(Ωt)cos(Ωt)f(e,h)=KωIgXωIgY+Lcos(Ωt)ϵx-sin(Ωt)ϵysin(&Omega...
【技术特征摘要】
1.一种悬浮类陀螺仪的定子旋转调制误差补偿方法，其特征在于：利用轴承定子旋转
周期运动作为载波对被测信号进行旋转调制；随后对被调制信号进行旋转解调；通过对解
调信号进行积分滤波消除陀螺漂移误差，实现对陀螺房相对惯性空间角速率的高精度检
测，具体包括以下步骤：
(1)旋转调制
定子旋转条件下，旋转调制量测方程为：
其中，e为检测到的力矩器电信号，h为检测到的轴承位移号，K为比例系数常值矩阵，L
为从陀螺常值漂移到陀螺常值漂移力矩的转换矩阵，为旋转定子坐标系相对惯性空间
角速率，分别是陀螺房相对惯性空间的姿态角速率在陀螺房坐标X-Y-Z系的
X轴和Y轴上的分量，Ω为轴承定子绕转子角动量矢量轴旋转角速率，ε为陀螺漂移误差，
εx，εy是ε在x、y两个自由度上的分量；
(2)旋转解调
对旋转调制量测方程进行解调，并将其映射到X-Y-Z陀螺房g系下，可得：
cos ( Ω t ) - sin ( Ω t ) sin ( Ω t ) cos ( Ω t ) f ( e , h ) = K ...
【专利技术属性】
技术研发人员：任元，缪存孝，樊亚洪，陈晓岑，蔡远文，刘虎，辛朝军，夏长峰，许国锋，
申请(专利权)人：中国人民解放军装备学院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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