一種基於光纖監測的撓性陀螺過載項抗幹擾測試裝置的製作方法
2023-10-19 02:33:22 2
專利名稱：一種基於光纖監測的撓性陀螺過載項抗幹擾測試裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於慣性器件測試技術領域，具體來說是一種基於光纖監測的撓性陀螺過載項抗幹擾測試裝置。
背景技術：
撓性陀螺是一種機械式雙自由度陀螺儀，廣泛應用在各種導航、制導與控制系統中。在實際應用中，撓性陀螺儀的角速度測量值中存在著由於各種幹擾力矩產生的漂移誤差，一般由靜態漂移誤差、動態漂移誤差和隨機漂移誤差等組成，其中由線運動引起的靜態漂移誤差是撓性陀螺漂移誤差的主要部分，也是撓性捷聯慣導系統誤差的主要因素。一般地，撓性陀螺靜態漂移誤差主要由零偏誤差(與環境過載無關)和一次比力敏感誤差(與環境過載的一次方成正比)組成。在使用前，撓性陀螺必須經過標定，得到其誤差數學模型中的各項係數，然後在導航計算時對撓性陀螺的測量值進行補償，消除撓性陀螺漂移誤差的影響。通常的標定方法是利用雙軸或三軸位置臺，採用多位置標定法(八位置、二十四位置或其它多位置)得到撓性陀螺的零偏誤差項和一次比力誤差項。對於大過載應用環境，還要通過地面的離心機提供過載激勵，測試得到撓性陀螺比力敏感誤差項係數在大過載環境下的數值。然而，大過載測試設備往往由於轉軸不平行、設備結構件彈性變形、振動等因素使其所提供的線性過載中夾雜著角速度幹擾。該角速度幹擾會被撓性陀螺敏感到，從而影響到撓性陀螺比力敏感項係數的測試結果。如果該幹擾的量級超過或與撓性陀螺的比力敏感誤差相當時，將無法得到撓性陀螺的比力敏感誤差。所以，必須採取一定的裝置消除大過載激勵中夾雜的角速度幹擾。現有的撓性陀螺過載項測試方法是多位置標定法(參考文獻I
3)，將撓性陀螺通過轉接裝置安裝到轉臺上，然後轉臺轉到特定的位置後靜止，因此，其所使用的轉接裝置沒有抗動態幹擾的措施，不適用於高動態有角速度幹擾下撓性陀螺標定與測試。參考文獻[I]撓性陀螺儀最優八位置標定方法，中國發明專利，申請號 200810101156. 3，公開號CN 101231178A，富立，王玲玲，劉文麗;參考文獻[2]撓性陀螺儀靜態漂移誤差模型最優二十四位置標定方法，中國發明專利，授權公告號CN 101377422B, 富立，郭志英，王玲玲，劉文麗；參考文獻[3]撓性陀螺儀靜態漂移零次和一次加速度相關項誤差模型最優位置標定方法，中國發明專利，申請公布號CN 101738203A,富立，王新玲， 劉文麗，王玲玲。
發明內容
本發明的目的在於在撓性陀螺大過載測試中，利用本裝置實現光纖陀螺與被測試撓性陀螺同軸向安裝，通過光纖陀螺的監測，達到消除設備誤差引起的撓性陀螺幹擾角速度的目的。本發明提供的基於光纖監測的撓性陀螺過載項抗幹擾測試裝置，包括測試安裝基準面、標定安裝基準面、撓性陀螺安裝基座和光纖陀螺安裝基座，由整塊材料機械加工而成。撓性陀螺安裝基座和光纖陀螺安裝基座設置在測試裝置內部。所述的測試安裝基準面和標定安裝基準面上分別都設置有安裝孔，安裝孔用於與大過載設備連接。測試安裝基準面和標定安裝基準面是相互垂直的外底面和外側面。光纖陀螺安裝基座上的光纖陀螺安裝面與標定安裝基準面平行且與測試安裝基準面垂直。撓性陀螺安裝基座上的撓性陀螺安裝面與標定安裝基準面垂直且與測試安裝基準面平行，與光纖陀螺安裝面垂直。撓性陀螺安裝面上有用於撓性陀螺安裝的螺紋孔，螺紋孔的位置保證撓性陀螺安裝後其被測試軸與標定安裝基準面垂直且與光纖陀螺敏感軸平行。使用時，通過安裝方式的改變，可以進行光纖陀螺及撓性陀螺被測試軸的標度因數標定，也可以進行撓性陀螺大過載測試。本發明的優點在於實現了將光纖陀螺敏感軸與撓性陀螺被測試軸同向安裝，利用光纖陀螺對環境過載不敏感的特點，將撓性陀螺被測試軸的輸出與光纖陀螺的輸出進行相減，從而將設備幹擾角速度從撓性陀螺輸出中去除，得到純淨的撓性陀螺過載誤差數據，為撓性陀螺過載項誤差提取提供可用數據。
圖Ia為本發明的測試裝置的立體結構示意圖；圖Ib為本發明的測試裝置的仰視角度的結構示意圖；圖2為本發明的測試裝置的安裝示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細說明。本發明提供一種基於光纖監測的撓性陀螺過載項抗幹擾測試裝置，如圖la、lb所示，本裝置總體上呈「L」形，包括測試安裝基準面I、標定安裝基準面2、撓性陀螺安裝基座 3和光纖陀螺安裝基座4，由整塊材料機械加工而成。如圖Ia所示，撓性陀螺安裝基座3和光纖陀螺安裝基座4設置在測試裝置內部。如圖Ib所示，所述的測試安裝基準面I和標定安裝基準面2上分別都設置有安裝孔101和安裝孔201，測試安裝基準面I和標定安裝基準面2是「L」形裝置的相互垂直的外底面和外側面。光纖陀螺安裝基座4上的光纖陀螺安裝面401與標定安裝基準面2平行且與測試安裝基準面I垂直。撓性陀螺安裝基座3上的撓性陀螺安裝面301與標定安裝基準面2垂直且與測試安裝基準面I平行，與光纖陀螺安裝面401垂直。撓性陀螺安裝面301上有四個用於撓性陀螺安裝的螺紋孔302，螺紋孔302 的位置保證撓性陀螺6安裝後其被測試軸與標定安裝基準面2垂直且與光纖陀螺敏感軸平行。使用時，標定安裝基準面2或測試安裝基準面I與大過載設備5的安裝面相接觸，如圖 2，用螺釘或螺栓通過安裝孔201或101固緊。使用時，通過安裝方式的改變，可以進行光纖陀螺及撓性陀螺被測試軸的標度因數標定，也可以進行撓性陀螺大過載測試，使用本發明的測試裝置進行監測用光纖陀螺及撓性陀螺被測試軸的標度因數標定，監測用光纖陀螺7通過螺釘安裝到光纖陀螺基座4的光纖陀螺安裝面401上，被測試撓性陀螺6通過螺釘安裝到撓性陀螺安裝面301上，進行撓性陀螺6的標度因數測試時，將裝置的標定安裝基準面2與大過載設備5的安裝面貼合，用螺釘或螺栓通過安裝孔201固緊。標度因數測試完成後，將本發明的測試裝置連同撓性陀螺6和光纖陀螺7 —起從大過載設備5上拆下，將測試安裝基準面I與大過載設備5提供的安裝面貼合，如圖2所示，用螺釘或螺栓通過安裝孔101固緊，就可以進行撓性陀螺大過載測試。本發明提供的測試裝置中，監測用光纖陀螺的敏感軸與撓性陀螺被測軸同向安裝，安裝精度可由裝置的機械加工精度保證。本裝置的標定安裝基準面2與標度因數標定設備通過螺釘固接，可用於監測用光纖陀螺與撓性陀螺被測軸的標度因數現場標定。
權利要求
1.一種基於光纖監測的撓性陀螺過載項抗幹擾測試裝置，其特徵在於包括測試安裝基準面、標定安裝基準面、撓性陀螺安裝基座和光纖陀螺安裝基座，由整塊材料機械加工而成；測試安裝基準面和標定安裝基準面是相互垂直的外底面和外側面，總體上呈「L」形，撓性陀螺安裝基座和光纖陀螺安裝基座設置在測試裝置內部，所述的測試安裝基準面和標定安裝基準面上分別都設置有安裝孔，安裝孔用於與大過載設備連接；光纖陀螺安裝基座上的光纖陀螺安裝面與標定安裝基準面平行且與測試安裝基準面垂直；撓性陀螺安裝基座上的撓性陀螺安裝面與標定安裝基準面垂直且與測試安裝基準面平行，與光纖陀螺安裝面垂直；撓性陀螺安裝面上有用於撓性陀螺安裝的螺紋孔，螺紋孔的位置保證撓性陀螺安裝後其被測試軸與標定安裝基準面垂直且與光纖陀螺敏感軸平行。
2.根據權利要求I所述的一種基於光纖監測的撓性陀螺過載項抗幹擾測試裝置，其特徵在於當進行光纖陀螺及撓性陀螺被測試軸的標度因數標定時，監測用光纖陀螺通過螺釘安裝到光纖陀螺基座的光纖陀螺安裝面上，被測試撓性陀螺通過螺釘安裝到撓性陀螺安裝面上，將標定安裝基準面與大過載設備的安裝面貼合，用螺釘或螺栓通過安裝孔固緊。
3.根據權利要求I所述的一種基於光纖監測的撓性陀螺過載項抗幹擾測試裝置，其特徵在於當進行撓性陀螺大過載測試時，將測試安裝基準面與大過載設備提供的安裝面貼合，用螺釘或螺栓通過安裝孔固緊。
全文摘要
本發明公開了一種基於光纖監測的撓性陀螺過載項抗幹擾測試裝置，屬於慣性器件測試技術領域。所述的測試裝置包括測試安裝基準面、標定安裝基準面、撓性陀螺安裝基座和光纖陀螺安裝基座，由整塊材料機械加工而成；撓性陀螺安裝基座和光纖陀螺安裝基座設置在測試裝置內部。所述的測試安裝基準面和標定安裝基準面上分別用於與大過載設備連接。使用時，通過安裝方式的改變，可以進行光纖陀螺及撓性陀螺被測試軸的標度因數標定和撓性陀螺大過載測試。本發明實現了將光纖陀螺敏感軸與撓性陀螺被測試軸同向安裝，利用光纖陀螺對環境過載不敏感的特點，得到純淨的撓性陀螺過載誤差數據，為撓性陀螺過載項誤差提取提供可用數據。
文檔編號G01C19/00GK102607590SQ20121004387
公開日2012年7月25日 申請日期2012年2月24日 優先權日2012年2月24日
發明者張春熹, 李保國, 蘆佳振, 高爽 申請人:北京航空航天大學