基于半球谐振陀螺检测通路非对称性参数辨识的驻波方位角测量方法技术

基于半球谐振陀螺检测通路非对称性参数辨识的驻波方位角测量方法，它属于惯性技术领域。本发明专利技术解决了由于X/Y检测信号增益不一致、X/Y检测电极非正交以及X/Y检测信号存在相位差，导致对驻波方位角存在测量误差的问题。本发明专利技术基于增益比、检测电极偏角和相位差建立了改进的测角方程，再使用非线性最小二乘法或扩展卡尔曼滤波法对误差参数进行辨识，从而计算出谐振子驻波精确的方位角，解决了由于检测误差导致测角不精确的问题，提高了半球谐振陀螺的测量精度。本发明专利技术可以应用于惯性技术领域用。用。用。

【技术实现步骤摘要】
基于半球谐振陀螺检测通路非对称性参数辨识的驻波方位角测量方法


[0001]本专利技术属于惯性
，具体涉及一种基于半球谐振陀螺检测通路非对称性参数辨识的驻波方位角测量方法。

技术介绍

[0002]半球谐振陀螺是在航空、航天、航海等领域中广泛应用的一种主流高精度惯性器件，当存在外界角度输入时，谐振子振动驻波由于科氏力的作用产生进动，并且驻波方位角度与输入角度成正比。通过X/Y两路信号实时检测驻波位置，可以测量出外界输入角度及角速度。由于两路检测电路参数不匹配、加工制造误差、装配误差以及温度等环境因素对电路参数的影响，导致X/Y检测信号增益不一致、X/Y检测电极非正交以及X/Y检测信号存在相位差，因此，采用传统的测角方法测量驻波进动角，即驻波方位角会存在误差，降低了陀螺测角精度，所以，为了提高陀螺测角精度，提出一种基于半球谐振陀螺检测通路非对称性参数辨识的驻波方位角测量方法是非常有意义的。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为解决由于X/Y检测信号增益不一致、X/Y检测电极非正交以及X/Y检测信号存在相位差，导致对驻波本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于半球谐振陀螺检测通路非对称性参数辨识的驻波方位角测量方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：步骤一、采集半球谐振陀螺X、Y两路振动信号和转台角度θ
r
；步骤二、对采集的X、Y两路振动信号进行解调，获得解调后的信号；并对解调后的信号进行组合，获得组合后的信号E、Q、S和R；步骤三、建立考虑X与Y两路振动信号增益不一致、X与Y检测电极非正交以及X与Y两路振动信号存在相位差的测角公式；其中，θ
real
代表驻波方位角，代表检测电极偏角，k代表两路振动信号增益比，β代表X与Y两路振动信号的相位差；步骤四、对测角公式中的增益比k、检测电极偏角和相位差β进行辨识，获得增益比k的辨识结果检测电极偏角的辨识结果以及相位差β的辨识结果步骤五、将增益比辨识结果检测电极偏角辨识结果以及相位差辨识结果代入步骤三建立的测角公式中，得到半球谐振陀螺驻波方位角值。2.根据权利要求1所述的基于半球谐振陀螺检测通路非对称性参数辨识的驻波方位角测量方法，其特征在于，所述X、Y两路振动信号为：其中，x代表X路振动信号，y代表Y路振动信号，k
x
代表X路电极增益，k
y
代表Y路电极增益，h1代表X路振动信号初始相位，h2代表Y路振动信号初始相位，ω为谐振子振动频率，t为时间，θ代表主波波腹轴与X轴夹角，a代表主波波腹，q代表正交波波腹。3.根据权利要求2所述的基于半球谐振陀螺检测通路非对称性参数辨识的驻波方位角测量方法，其特征在于，所述对采集的X、Y两路振动信号进行解调，其具体过程为：步骤二一、利用锁相环生成参考信号V
rc
、V
rs
；V
rc
＝2cos(ωt+h)V
rs
＝2sin(ωt+h)其中，h代表参考信号初相；步骤二二、利用生成的参考信号对X、Y两路振动信号进行解调；其中，C
x
、S
x
、C
y
和S
y
为解调后的信号，β1和β2代表中间变量。4.根据权利要求3所述的基于半球谐振陀螺检测通路非对称性参数辨识的驻波方位角
测量方法，其特征在于，所述中间变量β1＝h
‑
h1，β2＝h
‑
h2。5.根据权利要求4所述的基于半球谐振陀螺检测通路非对称性参数辨识的驻波方位角测量方法，其特征在于，所述对解调后的信号进行组合，获得组合后的信号；其具体过...

【专利技术属性】
技术研发人员：解伟男，王奇，奚伯齐，孙一为，伊国兴，王常虹，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：