[发明专利]一种惯组动态特性的确定方法

说明书

本发明提供一种激光惯组动态特性的确定方法，对影响激光惯组动态特性的各环节进行分析，确定动态特性计算方法，利用已有惯组样品中减振器的性能参数，计算具有同类型减振器的新设计惯组的动态特性，解决了因新设计惯组中减振器性能参数难以测得的问题，从而在设计之初便开展动态特性计算，以确定是否满足指标需求，减少后续研制中的改进及试验测试。

技术领域

本发明属于惯性测量技术领域，特别涉及一种惯组动态特性确定方法。本发明以激光惯组为例进行阐述。

背景技术

激光陀螺(RLG)是采用激光技术和Sagnac效应相结合的高性能角度敏感元件，具有性能稳定、寿命长、精度高、动态范围广、启动迅速、环境适应性好等特点。采用激光陀螺的激光捷联惯性测量组合(简称激光惯组)已广泛应用于运载火箭、导弹、宇航、飞机、船舶、车辆以及其他民用领域，为其提供角速度和视加速度信息，用于导航、制导与控制，是其关键设备。

激光陀螺均存在一定的闭锁阈值，Ω_L是激光陀螺不采用任何偏频措施时可能敏感的最小转速，当输入转速|Ω|≤Ω_L时，则不能被敏感，这就是闭锁效应，Ω_L就是通常所说的锁区。为减小陀螺锁区发展了多种偏频技术，目前已实现的激光陀螺仪中，应用最为成熟和广泛的是机械抖动偏频陀螺仪，即使陀螺绕其敏感轴来回抖动以消除锁区的影响。机抖激光陀螺实际应用时需对输出脉冲进行数字滤波，以消除抖动偏频的影响。

激光捷联惯性测量组合(简称激光惯组)由惯性仪表(激光陀螺、加速度计)、本体、箱体、减振器、电子箱等组成，惯组重要仪表(激光陀螺和加速度计)安装在本体上，本体通过减振系统安装在箱体上，如图1所示。减振器为本体上的仪表减振以适应复杂的力学环境条件，从而保持仪表的功能、精度。

激光惯组用于运载体的导航、制导与控制时，对惯性仪表敏感外界线运动、角运动响应的幅值、相位(即动态特性)要求严格，动态特性影响运载体的控制性能，动态特性要求惯性仪表的幅值响应小，相位滞后时间短。航天型号用激光惯组通常需进行单机、系统的线运动、角运动动态特性试验测试，以确定是否满足指标要求。动态特性试验过程复杂，如试验结果不符合要求需再次进行参数调试、试验测试，甚至测试、调参后发现系统设计动态特性仍不能满足要求。综上，应该对影响激光惯组动态特性的各环节进行分析，确定动态特性计算方法，从而在设计之初便开展动态特性计算，以确定是否满足指标需求，减少后续研制中的改进及试验测试，但目前未见关于上述激光惯组动态特性的预测方法。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种激光惯组动态特性的预测方法，本发明对影响激光惯组动态特性的各环节进行分析，确定动态特性计算方法，从而在设计之初便开展动态特性计算，以确定是否满足指标需求，减少后续研制中的改进及试验测试。

为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

一种惯组动态特性的确定方法，包括惯组线动态特性确定方法和惯组角动态特性确定方法；

所述惯组线动态特性确定方法包括以下步骤：

S11建立振动系统线动态特性运动模型；

S12对步骤S11运动模型中新设计惯组的振动系统线动态特性参数进行识别；新设计惯组的振动系统线动态特性参数包括本体质量m，减振系统线振动刚度k和减振系统线振动绝对阻尼系数c；

S13将步骤S12中识别的动态特性参数代入S11中的振动系统线动态特性运动模型中，计算新设计惯组的振动系统线动态特性；所述振动系统线动态特性即惯组线动态特性；

所述惯组角动态特性确定方法包括以下步骤：

S21建立减振系统角动态特性运动模型；