半球谐振陀螺的输出补偿方法和系统的利记博彩app
【专利摘要】本发明公开了一种半球谐振陀螺的输出补偿方法和系统。所述输出补偿方法包括：测量半球谐振陀螺的加速度矢量，并根据测量的加速度矢量，以及预先确定的加速度漂移模型，计算出半球谐振陀螺的输出漂移量；根据计算出的半球谐振陀螺的输出漂移量，对半球谐振陀螺的输出进行补偿；所述补偿系统包括：加速度测量模块，用于测量沿半球谐振陀螺的加速度矢量；输出漂移量计算模块，用于根据测量出的加速度矢量、预先确定的加速度漂移模型，计算出半球谐振陀螺的输出漂移量；输出补偿模块，用于根据计算出的输出漂移量，对半球谐振陀螺的输出进行补偿。应用本发明，可以根据建立的HRG的加速度漂移模型对HRG的输出进行补偿，提高HRG的输出精度。
【专利说明】半球谐振陀螺的输出补偿方法和系统【技术领域】
[0001]本发明涉及惯性导航【技术领域】，尤其涉及半球谐振陀螺的输出补偿方法和系统。【背景技术】
[0002]HRG (Hemispherical Resonant Gyro,半球谐振陀螺)是一种新型高精度、可靠性高的惯导级固态波陀螺，具有体积小、重量轻、功耗低、启动快、抗辐射能力强、抗冲击振动性良好、寿命长等优点，广泛应用在卫星、空间飞行器等惯性导航系统中。
[0003]惯性导航系统的工作精度主要取决于HRG的输出精度，也就是HRG的角速度精度，而输出漂移，也就是HRG的角速度漂移是造成HRG输出误差的原因，因此对建立漂移模型以及补偿方法的研究具有十分重要的意义。目前，国内外关于HRG谐振子质量分布不均匀、激励系统误差、振型角测量系统结构误差、温度场变化以及基座高频振动所产生的漂移做了很多研究工作。
[0004]本发明的发明人在对HRG单表进行速率标定，以及对组合系统进行多位置的安装误差标定过程发现，当标定完成后，将IMU (Inertial MeasurementUnit,惯性测量单元)停在标定点位置，HRG输出误差较大，这种情况说明重力场能够使HRG产生输出漂移，在HRG实际使用中，重力以及载体运动加速度不可避免地作用到HRG本身，影响HRG的输出精度。然而，关于加速度导致的HRG输出漂移的研究却相对空白，因此有必要提供一种HRG的输出补偿方法和系统，确定出HRG的加速度矢量与HRG的输出漂移量之间的关系——加速度漂移模型后，可以通过计算出的输出漂移量对HRG的输出进行补偿，从而提高HRG的输出精度。
【发明内容】
[0005]本发明的发明目的在于提供了一种HRG的输出补偿方法和系统，可以根据建立的HRG的加速度漂移模型对HRG的输出进行补偿，提高HRG的输出精度。
[0006]根据本发明的一个方面，提供了一种半球谐振陀螺的输出补偿方法，包括:
[0007]测量所述半球谐振陀螺的加速度矢量，并根据测量的加速度矢量，以及预先确定的加速度漂移模型，计算出所述半球谐振陀螺的输出漂移量；
[0008]根据计算出的所述半球谐振陀螺的输出漂移量，对所述半球谐振陀螺的输出进行补偿。
[0009]进一步，所述加速度漂移模型具体为:
【权利要求】
1.一种半球谐振陀螺的输出补偿方法，其特征在于，包括: 测量所述半球谐振陀螺的加速度矢量，并根据测量的加速度矢量，以及预先确定的加速度漂移模型，计算出所述半球谐振陀螺的输出漂移量； 根据计算出的所述半球谐振陀螺的输出漂移量，对所述半球谐振陀螺的输出进行补偿。
2.根据权利要求1所述的输出补偿方法，其特征在于，所述加速度漂移模型具体为:
3.一种半球谐振陀螺的加速度漂移模型建立方法，其特征在于，包括: 对于预先设定的每组谐振子参数值，确定该组谐振子参数值下所述半球谐振陀螺的输出漂移量；其中，所述谐振子参数值包括:所述谐振子的振型角和振幅； 根据所述半球谐振陀螺的加速度矢量与谐振子参数值的函数关系，以及在每组谐振子参数值下确定出的所述半球谐振陀螺的输出漂移量，确定出所述半球谐振陀螺的加速度矢量与所述半球谐振陀螺的输出漂移量之间的关系，作为所述加速度漂移模型。
4.根据权利要求3所述的模型建立方法，其特征在于，所述确定该组谐振子参数值下所述半球谐振陀螺的输出漂移量，具体包括: 调节所述半球谐振陀螺的稳幅激励电极的电压振幅和反馈激励电极的电压振幅，使得所述半球谐振陀螺的谐振子达到该组谐振子参数值后，计算所述半球谐振陀螺的激励器的空间域的每个网格点的电容间隙、反馈激振幅值； 根据每个网格点的电容间隙计算出每个网格点的反馈激励器的激励系数； 根据每个网格点的反馈激振幅值和反馈激励器的激励系数，计算出每个网格点的输出漂移量； 对每个网格点的输出漂移量进行平均后得到该组谐振子参数值下所述半球谐振陀螺的输出漂移量。
5.根据权利要求3所述的模型建立方法，其特征在于，所述半球谐振陀螺的加速度矢量与谐振子参数值的函数关系，具体如公式组2所示:
6.根据权利要求4所述的模型建立方法，其特征在于，所述根据每个网格点的反馈激振幅值和反馈激励器的激励系数，计算出每个网格点的输出漂移量，具体为: 对于所述半球谐振陀螺的激励器的空间域的每个网格点，根据如下公式4计算该网格点的输出漂移量Q:
7.一种半球谐振陀螺的输出补偿系统，其特征在于，包括: 加速度测量模块，用于测量沿所述半球谐振陀螺的加速度矢量； 输出漂移量计算模块，用于根据所述加速度测量模块测量出的加速度矢量，以及预先确定的加速度漂移模型，计算出所述半球谐振陀螺的输出漂移量； 输出补偿模块，用于根据所述输出漂移量计算模块计算出的输出漂移量，对所述半球谐振陀螺的输出进行补偿。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括: 加速度漂移模型建立装置，用于确定预先设定的每组谐振子参数值下所述半球谐振陀螺的输出漂移量；并根据所述半球谐振陀螺的加速度矢量与谐振子参数值的函数关系，以及在每组谐振子参数值下确定出的所述半球谐振陀螺的输出漂移量，确定出所述半球谐振陀螺的加速度矢量与所述半球谐振陀螺的输出漂移量之间的关系，作为所述加速度漂移模型。
9.一种半球谐振陀螺的加速度漂移模型建立系统，其特征在于，包括: 加速度漂移模型建立装置，用于确定预先设定的每组谐振子参数值下所述半球谐振陀螺的输出漂移量；并根据所述半球谐振陀螺的加速度矢量与谐振子参数值的函数关系，以及由所述输出漂移模块确定的每组谐振子参数值下的所述半球谐振陀螺的输出漂移量，确定出所述半球谐振陀螺的加速度矢量与所述半球谐振陀螺的输出漂移量之间的关系，作为所述加速度漂移模型。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述加速度漂移模型建立装置，具体包括: 谐振子参数值调节单元，用于调节所述半球谐振陀螺的稳幅激励电极的电压振幅和反馈激励电极的电压振幅，使得所述半球谐振陀螺的谐振子达到预先设定的每组谐振子参数值； 电容间隙与反馈激振幅值计算单元，对于每组谐振子参数值，用于计算该组谐振子参数值下所述半球谐振陀螺的激励器的空间域的每个网格点的电容间隙、反馈激振幅值；反馈激励器的激励系数计算单元，对于每组谐振子参数值，用于根据该组谐振子参数值下每个网格点的电容间隙计算出该组谐振子参数值下每个网格点的反馈激励器的激励系数； 输出漂移量计算单元，对于每组谐振子参数值，用于根据该组谐振子参数值下每个网格点的反馈激振幅值和反馈激励器的激励系数，计算出该组谐振子参数值下每个网格点的输出漂移量；并对每个网`格点的输出漂移量进行平均后得到该组谐振子参数值下所述半球谐振陀螺的输出漂移量； 漂移模型建立单元，用于根据所述半球谐振陀螺的加速度矢量与谐振子参数值的函数关系，以及由所述输出漂移量计算单元确定的每组谐振子参数值下的所述半球谐振陀螺的输出漂移量，确定出所述半球谐振陀螺的加速度矢量与所述半球谐振陀螺的输出漂移量之间的关系，作为所述加速度漂移模型。
【文档编号】G01C19/56GK103674060SQ201310625255
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年11月28日 优先权日:2013年11月28日
【发明者】伊国兴, 奚伯齐, 李清华, 谢阳光, 祁子洋 申请人:哈尔滨工业大学