[发明专利]一种单轴陀螺安装误差标定与补偿的方法

说明书

一种单轴陀螺安装误差标定与补偿的方法，属于光纤陀螺及其惯性测量装置安装误差技术领域，特别涉及一种在单轴光纤陀螺惯性测量装置中的光纤陀螺安装误差标定和补偿的方法，可应用于惯性测量装置装配技术领域。本发明方法依靠安装误差导致的角速度在敏感轴上的投影测量出相对于各个轴向的安装误差角，再根据陀螺尺寸计算出需要补偿的高度，使用塞尺加工出满足补偿要求的垫片，实现减小安装误差提高陀螺测量精度的作用。

技术领域

本发明涉及一种单轴陀螺安装误差标定与补偿的方法，特别涉及一种在单轴光纤陀螺惯性测量装置中的光纤陀螺安装误差标定和补偿的方法，属于光纤陀螺及其惯性测量装置安装误差技术领域。

背景技术

随着卫星控制技术的不断发展，对卫星姿态控制的要求也在不断提高。光纤陀螺惯性测量装置作为卫星姿态控制系统的重要测量部件，其测量精度的高低直接影响卫星的姿态控制水平。

安装误差是影响光纤陀螺惯性测量装置的测量精度的重要因素，因此，为了提高惯性测量装置的测量精度，需要对安装误差进行补偿。传统的三轴组合安装误差标定是采用解算三个轴之间的误差方程，得到安装误差系数，通过数学方法进行补偿。而当惯性测量装置中的陀螺为单轴时，无法建立安装误差方程，更无法通过数学方法来标定和补偿，因此针对单轴陀螺组件提出了新的安装误差标定方法和补偿方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种单轴陀螺安装误差标定及补偿方法，该方法依靠安装误差导致的角速度在敏感轴上的投影测量出相对于各个轴向的安装误差角，再根据陀螺尺寸计算出需要补偿的高度，使用塞尺加工出满足补偿要求的垫片，实现减小安装误差提高陀螺测量精度的作用。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：

一种单轴陀螺安装误差标定与补偿的方法，单轴陀螺安装在陀螺惯性测量装置上，包括如下步骤：

(1)将陀螺惯性测量装置的X轴朝天，陀螺敏感轴朝南，放置在速率转台上；

(2)速率转台分别按正反方向转动，转动输入相同的角速率，运行预设时间；角速率选取范围为10°/s～30°/s；预设时间选取范围为36s～108s；

(3)计算陀螺敏感轴相对于陀螺惯性测量装置X轴的安装误差；

(4)将陀螺惯性测量装置的Y轴朝天，陀螺敏感轴朝南，放置在速率转台上；

(5)重复步骤(2)；

(6)计算陀螺敏感轴相对于陀螺惯性测量装置Y轴的安装误差；

(7)根据步骤(3)和步骤(6)确定的安装误差，确定单轴陀螺与陀螺惯性测量装置之间所需的垫片厚度及所需的垫片位置；

(8)根据所需的垫片厚度，利用不同厚度的塞尺加工成不同厚度的垫片；

(9)根据单轴陀螺与陀螺惯性测量装置之间所需的垫片厚度及所需的垫片位置，将不同厚度的垫片安装在单轴陀螺与陀螺惯性测量装置之间，补偿陀螺惯性测量装置的安装误差；

(10)重复步骤(1)～(6)，计算补偿后的安装误差，直到满足预设指标要求。

上述单轴陀螺安装误差标定与补偿的方法，优选的，计算陀螺敏感轴相对于陀螺惯性测量装置X轴的安装误差的方法为：

式中，δθ_xz为X轴安装误差夹角，为速率转台正方向转动时陀螺仪敏感轴的输出，为速率转台反方向转动时陀螺仪敏感轴的输出，为实际坐标系下确定X轴安装误差时速率转台的转动角速率，K为标度因数。

上述单轴陀螺安装误差标定与补偿的方法，优选的，计算陀螺敏感轴相对于陀螺惯性测量装置Y轴的安装误差的方法为：