[发明专利]一种双光纤陀螺同轴装调方法

权利要求书

1.一种双光纤陀螺同轴装调方法，其特征在于具体步骤为：

第一步 构建光纤陀螺测量系统

光纤陀螺测量系统，包括：安装结构本体（3）、主光纤陀螺（1）、备份光纤陀螺（2）；主光纤陀螺（1）和备份光纤陀螺（2）背靠背排列并分别与安装结构本体（3）通过螺钉连接；

第二步 建立光纤陀螺测量系统坐标系

以主光纤陀螺（1）光纤环结构中心轴与主光纤陀螺（1）安装面的交点为坐标原点O，沿光纤陀螺测量系统横轴方向向右为X轴，按照右手定则，垂直于X轴方向为Y轴，垂直于XY平面向外为Z轴；

第三步 定义光纤陀螺敏感轴在空间的各夹角

定义光纤陀螺的敏感轴为OZ＇；

OZ＇在XZ平面的投影与Z轴的夹角为                                               ，绕Y轴逆时针旋转，即投影在X轴的正方向时，绕Y轴顺时针旋转，即投影在X轴的负方向时；

OZ＇在YZ平面的投影与Z轴的夹角为，绕X轴逆时针旋转，即投影在Y轴的正方向时,绕X轴顺时针旋转，即投影在Y轴的负方向时；

OZ＇与XY平面的夹角为A；

OZ＇在XY平面的投影与Y轴的夹角为B；

第四步 测量主光纤陀螺（1）和备份光纤陀螺（2）的初始位置

将安装结构本体（3）放在00级大理石平台上，在安装结构本体（3）上安装主光纤陀螺（1），在主光纤陀螺（1）的上端面选择两个测量点，并做标记；将杠杆千分尺的测微螺杆放在测量点Ⅰ上，调节微分筒使表盘上指针为0，再将测微螺杆放在测量点Ⅱ上，记录测量点Ⅱ的读数，完成主光纤陀螺（1）的初始位置测量；用同样的方式测量备份光纤陀螺（2）的初始位置；

第五步 标定主光纤陀螺（1）和备份光纤陀螺（2）的敏感轴OZ＇的位置

将光纤陀螺测量系统安装在转台上，通过标定得到主光纤陀螺（1）、备份光纤陀螺（2）各自的角和；

第六步 推导调节平面与光纤陀螺安装面的关系式

假设主光纤陀螺（1）、备份光纤陀螺（2）安装面下各有一调节平面，该平面使光纤陀螺的敏感轴OZ＇与坐标系OZ轴重合，从而实现两个光纤陀螺的敏感轴同轴；

以主光纤陀螺（1）为例，确定调节平面；在OZ＇轴上选一点K，以OK为对角线，建立长方体模型，在长方体中有如下关系式：

                                  （1）

——在XY平面的投影

——在Y轴上的投影

                            （2）

——在XZ平面的投影

——在X轴上的投影

                              （3）

——在Z轴上的投影

                  （4）

——在YZ平面的投影

由式（3）和（4）得：

                                                   （5）

               （6）

由式（5）和（6）得到角A、角B；调节平面垂直于平面COFK，调节平面与陀螺安装面的夹角为90°-|A|，|A|代表A的绝对值，这时确定的调节平面有两个；

光纤陀螺安装点Ⅰ、安装点Ⅱ、安装点Ⅲ和安装点Ⅳ到调节平面的距离分别记作、、和，根据转台标定出的角和，、、和有如下几种关系式，由关系式可确定唯一的调节平面；

如果，则主光纤陀螺（1），备份光纤陀螺（2）；

如果，则主光纤陀螺（1），备份光纤陀螺（2）；

如果，，，则主光纤陀螺（1），备份光纤陀螺（2）；

如果，，，则主光纤陀螺（1），备份光纤陀螺（2）；

如果，，，则主光纤陀螺（1），备份光纤陀螺（2）；

如果，，，则主光纤陀螺（1），备份光纤陀螺（2）；

如果，则主光纤陀螺（1），备份光纤陀螺（2）；

如果，则主光纤陀螺（1），备份光纤陀螺（2）；

用同样的方式得到备份光纤陀螺（2）的调节平面；

第七步 建立三维模型

在Pro/E中先建立一个等厚度的垫板模型，按照光纤陀螺安装孔尺寸做出四个安装孔，主光纤陀螺（1）和备份光纤陀螺（2）的安装孔尺寸一致，垫板的坐标系定义与光纤陀螺测量系统坐标系定义一致；Y轴所在的平面为RIGHT，平面RIGHT顺时针转过角B，生成平面DTM1，以平面DTM1为草绘平面，绘制角90°-|A|，这时需要根据角和的值，并且满足、、和的关系式，绘制出唯一的角90°-|A|，剪切掉该角，形成不等厚度的垫板；

第八步 计算垫片厚度

在三维模型中测量光纤陀螺四个安装孔处垫板的厚度，找出最小的厚度，其他几个厚度减去最小厚度即为其他几个安装孔需加垫片的厚度，这个最小厚度对应的安装孔不加垫片；

第九步 选择塞尺规格，加工垫片

选用塞尺作为加工垫片的原料，根据计算出的垫片厚度，选择塞尺规格，加工成不同厚度的垫片，并去毛刺；

第十步 加垫片，装调光纤陀螺

将安装结构本体（3）放在00级大理石平台上，拆下主光纤陀螺（1），将加工好的垫片两面涂防生锈的油脂，放在主光纤陀螺（1）的安装孔处，安装主光纤陀螺（1），在螺钉不完全拧紧的状态下，将杠杆千分尺的测微螺杆放在测量点Ⅰ上，调节微分筒使表盘上指针为0，再将测微螺杆放在测量点Ⅱ上，微旋转主光纤陀螺（1），使测量点Ⅱ的读数与初始测量位置时记录的测量点Ⅱ的读数一致，拧紧螺钉，至此完成主光纤陀螺（1）的装调；用同样的方法完成备份光纤陀螺（2）的装调。