[发明专利]一种光纤陀螺分辨率的测试方法

说明书

技术领域

本发明属惯性器件测试和角速率传感器标定测试技术领域，具体涉及一种光纤陀螺分辨率的测试方法。

背景技术

光纤陀螺是一种角速率传感器，用于测量载体在惯性空间的运动角速率，广泛应用于航空、航天、兵器等多种领域。随着光纤陀螺研制技术的提高，光纤陀螺精度越来越高。光纤陀螺的分辨率决定了导航、寻北等应用系统的精度，同时也能反映光纤陀螺的总体噪声水平。速率转台是测试光纤陀螺的主要仪器，现有的速率转台的角速率分辨率比光纤陀螺的分辨率低，因此如何精确测量光纤陀螺的分辨率对光纤陀螺的研制和生产具有重要的意义。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种光纤陀螺分辨率的测试方法，在现有速率转台的基础上，通过对测试方法的改进，有效的消除地球自转水平分量对测试光纤陀螺分辨率上的影响，从而用低精度速率转台精确测试高精度光纤陀螺的分辨率。

本发明采用的技术方案：一种光纤陀螺分辨率的测试方法，包括下述步骤：

1）调节速率转台：将可倾斜速率转台向南倾斜，与地平线构成的倾斜角等于试验场所的地理纬度角，此时转台轴向与地球极轴垂直，消除了地球自转水平分量对光纤陀螺测试的影响；

2）安装光纤陀螺：将光纤陀螺通过六面体工装夹具固定在速率转台上，并使速率转台的转台轴向与光纤陀螺的输入轴之间成89.5°角度关系，且使地球极轴垂直于速率转台的转台轴向与光纤陀螺的输入轴形成的平面，此时光纤陀螺的输入角速率与速率转台的角速率成余弦关系；

3）开始测试：用计算机精确控制速率转台的角速率，在光纤陀螺规定的输入角速率基础上增加光纤陀螺能敏感的最小角速率增量，由该角速率增量所产生的输出增量至少应等于按标度因素所期望输出增量的50%，多次测量即得光纤陀螺的分辨率。

上述步骤2）中，速率转台的角速率分辨率为1×10^-4°/s，用这种方法测试的光纤陀螺的最小角速率为8.7×10^-7°/s；

上述步骤3）中，

①先测试光纤陀螺的标度因数K；

②用计算机通过转台控制器实时精确地控制速率转台的角速率，并采集光纤陀螺的输出量，速率转台固定一个角速率Ω_o，光纤陀螺的输出为Y，当速率转台的输入角速率Ω_o稳定后，光纤陀螺的输入与输出之间的关系为：Y=KΩ_ocos89.5°

③在速率转台1角速率为Ω_o的基础上增加一个小的角速率增量ΔΩ=0.1°/s，对应的光纤陀螺输出增量的期望值为ΔY_o，采集光纤陀螺的输出值，重复测试若干次，取其平均值ΔY，若满足则该值对应的角速率增量ΔΩ_o有效，记录该角速率增量ΔΩ₁；

④依次取角增量ΔΩ_n=n^-1ΔΩ°/sn=2，3，4……，重复步骤③，直到式ΔYΔYo≥50%]]>不成立；

⑤取所有角速率增量ΔΩ_nn=1，2，3……中最小的角速率增量为ΔΩ，则光纤陀螺的正分辨率为θ₊=ΔΩcos89.5°；

⑥按相同的方法，控制速率转台1反方向运转，重复步骤②、③、④、⑤，测试得光纤陀螺反转分辨率θ_-=ΔΩcos89.5°；

⑦将测得的正、反分辨率取绝对值，其最大值记为θ，即为光纤陀螺分辨率。

本发明与现有技术相比简单易行，符合光纤陀螺测试要求，且光纤陀螺安装方便，易于实现，消除了地球自转对光纤陀螺测试的影响，可精确地测试出光纤陀螺的分辨率。

附图说明

图1为本发明测试系统原理图；

图2为本发明的光纤陀螺示意图；

图3为地球极轴、转台轴向和光纤陀螺轴向之间的关系图。

具体实施方式

下面结合附图1-3描述本发明的一种实施例。

一种光纤陀螺分辨率的测试方法，包括下述步骤：