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[发明专利]平板电极式半球谐振陀螺的检测与驱动切换的控制方法-CN202211641073.X有效
发明人：王奇;奚伯齐;王常虹;伊国兴;李汉时;解伟男 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-12-19 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： G01C19/5691 文献下载
摘要：平板电极式半球谐振陀螺的检测与驱动切换的控制方法，它属于惯性技术领域。本发明解决了平板电极式半球谐振陀螺检测信号与驱动信号存在串扰以及传统分时控制方法中检测信号不连续的问题。本发明对半球谐振陀螺缓冲电路上设置的多路开关进行高频切换，切换频率远高于谐振子振动频率，以切换频率对振动信号进行采样得到检测信号，在相邻两次采样之间施加驱动信号，使检测信号和驱动信号在时域上分离，消除检测信号中驱动信号的干扰。本发明方法采用与驱动检测切换频率相同的频率进行采样，检测信号为连续采样，只需采用常规数字滤波器即可完成解算。本发明方法可以应用于惯性技术领域。
平板电极半球谐振陀螺检测驱动切换控制方法

[发明专利]一种全角半球陀螺驱动通道不平衡误差辨识及补偿方法-CN202310562525.3在审
发明人： 伊国兴;孙一为;魏振楠;奚伯齐;王常虹 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2023-05-18 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：一种全角半球陀螺驱动通道不平衡误差辨识及补偿方法，涉及半球谐振陀螺的输出补偿方法，针对现有技术中方法难以保证双通道驱动链路的完全对称，既存在驱动通道不平衡误差，进而影响陀螺的控制精度的问题，本申请提出的全角半球谐振陀螺驱动通道不平衡误差辨识及补偿方法通过主动驱动半球谐振子驻波按指定速度正反向旋转，并记录陀螺输出角速率及角位置信息，依据包含驱动通道增益不平衡误差和驱动通道失准角的驱动通道不平衡误差模型，通过最小二乘法拟合实现驱动通道不平衡误差的快速精确辨识，并以辨识结果为基础，增加前馈驱动器，实现驱动通道不平衡误差的精确补偿。进而提高了陀螺的控制精度。
一种全角半球陀螺驱动通道不平衡误差辨识补偿方法

[发明专利]一种基于温度标定与补偿的半球谐振陀螺启动方法及系统-CN202310502302.8在审
发明人：王奇;奚伯齐;王常虹;伊国兴;李汉时;解伟男 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2023-05-06 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：一种基于温度标定与补偿的半球谐振陀螺启动方法及系统，它属于惯性技术领域。本发明解决了在谐振子达到热稳定之前，控制电路施加虚拟进动角速度受温度影响不断变化导致陀螺输出性能受到影响的问题。本发明通过对不同温度下半球谐振子振动频率与虚拟进动角速度标定，再采用拟合方法对标定的半球谐振子振动频率与虚拟进动角速度进行函数拟合，并最终补偿到陀螺控制系统中，实现半球谐振陀螺启动过程中陀螺输出性能的快速稳定。本发明方法可以应用于半球谐振陀螺的启动过程。
一种基于温度标定补偿半球谐振陀螺启动方法系统

[发明专利]一种半球谐振陀螺阻尼不均匀辨识方法-CN202310502303.2在审
发明人：王奇;奚伯齐;王常虹;伊国兴;李汉时;解伟男 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2023-05-06 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：一种半球谐振陀螺阻尼不均匀辨识方法，它属于惯性技术领域。本发明解决了由于谐振子驻波漂移导致陀螺输出性能差的问题。本发明采取的主要技术方案为：步骤1、将半球谐振陀螺固定在速率转台上，且半球谐振陀螺的敏感轴与转台的回转轴平行；步骤2、驱动半球谐振陀螺起振，并维持给定振幅；步骤3、驱动转台旋转；步骤4、转台转速稳定后，切断半球谐振陀螺驱动回路；步骤5、采用上位机采集半球谐振陀螺振动信号；步骤6、解算谐振子能量E；步骤7、辨识阻尼轴方位角以及阻尼不均匀幅值；步骤8、对谐振子驻波漂移进行补偿。本发明方法可以应用于半球谐振陀螺阻尼不均匀辨识。
一种半球谐振陀螺阻尼不均匀辨识方法

[发明专利]一种速率积分半球谐振陀螺性能评估方法及系统-CN202310502306.6在审
发明人：王奇;奚伯齐;王常虹;伊国兴;李汉时;解伟男 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2023-05-06 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：一种速率积分半球谐振陀螺性能评估方法及系统，它属于惯性技术领域。本发明解决了陀螺虚拟进动驱动谐振子驻波转动的转速受环境温度影响，导致难以准确评估虚拟进动控制方案的半球谐振陀螺的极限性能的问题。本发明采取的技术方案为：步骤1、将半球谐振陀螺固定在单轴转台上，使陀螺敏感轴与转台回转轴平行，并启动半球谐振陀螺；步骤2、设定转台给定转速后，驱动转台旋转；步骤3、采用数据采集上位机记录半球谐振陀螺的输出数据；步骤4、对半球谐振陀螺输出数据进行去除转台误差处理，得到去除转台误差后的半球谐振陀螺输出数据；步骤5、对步骤4得到的输出数据进行陀螺性能分析。本发明方法可以应用于惯性技术领域。
一种速率积分半球谐振陀螺性能评估方法系统

[发明专利]一种基于粒子群优化的DVL误差参数估计方法-CN202310320432.X在审
发明人： 伊国兴;张舸;魏振楠;祁子洋 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2023-03-29 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：一种基于粒子群优化的DVL误差参数估计方法，涉及导航系统技术领域。本发明是为了解决现有的DVL的误差参数估计方法还存在成本高、精度低的问题。本发明包括：获取运载体在DVL量测坐标系下的速度Vd(k)，获取运载体姿态角，利用运载体的姿态角和运载体在DVL量测坐标系下的速度进行姿态解算、速度解算、位置解算获取运载体的航位推算轨迹；将所有时刻的运载体的经、纬度和深度信息组合，获得运载体的量测轨迹，获取运载体的量测轨迹与航位推算轨迹的误差；以DVL的误差参数为待优化参数，利用运载体的量测轨迹与航位推算轨迹的误差构建适应度函数，并将适应度函数作为优化指标，进行PSO迭代并最终完成DVL的标定。本发明用于估计DVL误差参数。
一种基于粒子优化 dvl 误差参数估计方法

[发明专利]平板电极式半球谐振陀螺静态安装误差及参数辨识方法、存储介质及设备-CN202210253730.7有效
发明人：孙一为;伊国兴;魏振楠;解伟男;王常虹 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-03-15 - 公布日： 2023-06-13 - 主分类号： G01C19/5691 文献下载
摘要：平板电极式半球谐振陀螺静态安装误差及参数辨识方法、存储介质及设备，属于半球谐振陀螺检测技术领域。为了解决现有的平板电极式半球谐振陀螺静态安装误差及参数辨识方法的辨识结果存在较大误差的问题。本发明中通过对平板电极中各检测及激励电极的静态电容值进行测量，并基于平板电极电容模型得到近似解析表达式，然后通过数值估计的方式得到平板电极式半球谐振陀螺的静态安装误差及参数。本发明主要用于平板电极式半球谐振陀螺静态安装误差及参数辨识方法。
平板电极半球谐振陀螺静态安装误差参数辨识方法存储介质设备

[发明专利]一种微半球谐振陀螺性能参数辨识及静电修调方法-CN202211104793.2在审
发明人： 伊国兴;王瑞祺;王常虹;魏振楠;奚伯齐;袁立山 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-09-09 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： G01C19/56 文献下载
摘要：一种微半球谐振陀螺性能参数辨识及静电修调方法，涉及及微半球谐振陀螺领域。本发明是为了解决目前静电修调方法还存在操作复杂、修调效率低、修调精度不高的问题。本发明包括：获得微半球谐振结构的幅频特性曲线；利用幅频特性曲线进行测试获得微半球谐振结构圆频率不匹配量Δω和品质因数Q；利用步骤二获得的幅频特性曲线上两个峰值对应的激励频率fx、fy所对应的圆频率ωx、ωy，选取直接项修调电极并获取直接项修调电压与频率裂解之间的关系；利用非线性优化方法对直接项修调电压与频率裂解之间的关系进行拟合，辨识得到陀螺性能参数；利用陀螺性能参数得到耦合项修调电极及其最优修调电压。本发明用于实现微半球谐振陀螺的高精度静电修调。
一种半球谐振陀螺性能参数辨识静电方法

[发明专利]一种半球谐振陀螺振动状态监测系统及监测方法-CN202210364971.9有效
发明人：王常虹;李汉时;解伟男;奚伯齐;伊国兴 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-04-08 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： G01C19/5719 文献下载
摘要：一种半球谐振陀螺振动状态监测系统及监测方法，它属于半球谐振陀螺振动状态监测技术领域。本发明解决了现有的半球谐振陀螺振动状态监测方式存在振动信息缺失的问题。本发明方法所采取的主要技术方案为：建立包括半球谐振陀螺表头、陀螺控制板卡、转台、转台驱动器、数据采集卡和计算机的半球谐振陀螺振动状态监测系统，转台负责提供角速度输入，陀螺控制板卡负责解算陀螺振动信息并驱动谐振子振动，数据采集卡负责将陀螺振动信号采集到计算机中，计算机负责实时解算出各待监测量，并将其进行显示和保存，以及给转台驱动器发送指令来控制转台。本发明方法可以应用于对半球谐振陀螺振动状态进行监测。
一种半球谐振陀螺振动状态监测系统方法

[发明专利]一种半球谐振陀螺检测通道不平衡误差辨识及补偿方法-CN202210679577.4有效
发明人： 伊国兴;孙一为;魏振楠;王常虹;解伟男 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-06-15 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：一种半球谐振陀螺检测通道不平衡误差辨识及补偿方法，具体涉及一种速率积分半球谐振陀螺检测通道的不平衡误差的辨识及补偿方法，本发明为解决由于速率积分半球谐振陀螺检测通道的电压信号有偏差，使检测通道存在不平衡误差，导致速率积分半球谐振陀螺测量及控制精度不准确的问题，获取自由振动和高速旋转状态下的速率积分半球谐振陀螺检测通道的离散电压包络信号；根据误差平方和最小原则利用离散电压包络信号建立目标函数；利用目标函数辨识速率积分半球谐振陀螺检测通道的不平衡误差；利用不平衡误差建立检测电压误差补偿公式，根据检测电压误差补偿公式利用前馈增益补偿控制器或数字控制器补偿算法对所述不平衡误差进行补偿，校验所述补偿。
一种半球谐振陀螺检测通道不平衡误差辨识补偿方法

[发明专利]基于实测数据回放的水下无人机导航算法调试系统-CN202210089543.X有效
发明人：张舸;伊国兴;魏振楠 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-01-25 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：基于实测数据回放的水下无人机导航算法调试系统，它属于水下无人机导航算法调试技术领域。本发明解决了传统调试方法的调试效率低的问题。本发明提出的基于实测数据回放的水下无人机导航算法调试系统能够在水下试验过程中记录各传感器数据并时标化存储，并在算法调试过程中能够脱离真实水下环境，采用基于实测数据的回放进行算法仿真和数据分析，提高了调试效率，并降低了人力物力成本，为水下组合导航的算法开发和调试工作提供了崭新的思路和高效的工具。本发明方法可以应用于水下无人机导航算法调试。
基于实测数据回放水下无人机导航算法调试系统

[发明专利]一种半球谐振陀螺谐振子与平板电极装配质量检测方法-CN202210142159.1有效
发明人：魏振楠;伊国兴;孙一为;奚伯齐;王常虹 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-02-16 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： G01C19/56 文献下载
摘要：一种半球谐振陀螺谐振子与平板电极装配质量检测方法，具体涉及一种半球谐振陀螺的谐振子与平板电极之间的装配质量的检测方法，本发明为了解决平板电极式半球谐振陀螺因半球谐振子唇沿与平板电极上表面之间的间隙无法精确测量的问题，它包括以下步骤：S1、建立半球谐振陀螺的等效装配间隙与等效装配电容的关系式；S2、建立半球谐振陀螺的模拟电路，输入等效装配电容，输出电压，并确定所述模拟电路的输出电压与等效装配电容的关系式，得到各等效装配电容的实际测量值；S3、计算实际平均等效装配电容和实际等效装配电容标准差；S4、判断半球谐振陀螺装配质量是否合格。本发明用于检验半球谐振陀螺装配质量是否合格，属于装置质量检测领域。
一种半球谐振陀螺谐振子平板电极装配质量检测方法

[发明专利]一种用于谐振子与电极基板焊接的谐振子位姿调整装置-CN202210253729.4有效
发明人：魏振楠;解伟男;霍炎;王常虹;伊国兴 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-03-15 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： C03B23/20 文献下载
摘要：一种用于谐振子与电极基板焊接的谐振子位姿调整装置，涉及一种精密装配检测领域，本发明是为了解决熔融石英半球谐振子与熔融石英电极基板在对接过程中容易产生的间隙误差，间隙误差会导致熔融石英电极基板上周向均布的8个电极与半球谐振子唇沿间电容值不同，从而对半球谐振陀螺的检测与控制精度造成影响的问题。本发明所述的一种用于谐振子与电极基板焊接的谐振子位姿调整装置，包括调整支架、多个支撑调节机构、多个调整脚座和基座；所述的多个调整脚座均匀安装在基座上，所述的调整支架设置在基座的上方，多个支撑调节机构均匀插装到调整支架上且每个支撑调节机构的底端抵接在一个调整脚座内。本发明主要用于调整半球谐振子的姿态。
一种用于谐振子电极焊接调整装置

[发明专利]一种用于熔融石英半球谐振子的运动轨迹发生装置及化学蚀刻装置-CN202210396199.9有效
发明人：王常虹;魏振楠;赵瑜;伊国兴;孙一为 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-04-15 - 公布日： 2023-02-07 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：一种用于熔融石英半球谐振子的运动轨迹发生装置及化学蚀刻装置，运动轨迹发生装置包含第一电机、第一安装座、基座、曲柄回转机构和夹持装置；曲柄回转机构包含曲柄、连杆、摇杆和支撑杆；第一电机安装在第一安装座上，第一安装座固定在基座上，曲柄可转动地设置在基座上，连杆的一端与曲柄转动连接，连杆的另一端与摇杆转动连接，第二安装座固定在摇杆的另一端，第二电机固定在第二安装座上。化学蚀刻装置包含运动轨迹发生装置、旋转台、化学蚀刻液槽、去离子水槽、无水乙醇槽和安装基座；旋转台、化学蚀刻液槽、去离子水槽和无水乙醇槽均固定在安装基座上。本发明可实现熔融石英半球谐振子的运动轨迹和化学蚀刻。
一种用于熔融石英半球谐振子运动轨迹发生装置化学蚀刻

[发明专利]一种半球谐振陀螺X/Y通路驱动增益不对称性及电极非正交误差辨识方法-CN202210480919.X有效
发明人：解伟男;王奇;奚伯齐;孙一为;伊国兴;王常虹 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2022-05-05 - 公布日： 2023-02-07 - 主分类号： G06F17/10 文献下载
摘要：一种半球谐振陀螺X/Y通路驱动增益不对称性及电极非正交误差辨识方法，它属于半球谐振陀螺误差参数辨识技术领域。本发明解决了由于X/Y两路驱动信号增益不一致以及驱动电极非正交，引起驻波方位角漂移及控制回路误差的问题。本发明方法基于存在驱动增益不对称系数k及电极非正交偏角时进动速度模型，使用辨识方法对误差参数进行辨识，从而计算出驱动增益不对称误差系数及电极非正交偏角，进而解决了驻波方位角漂移及控制回路误差的问题，提高了半球谐振陀螺的性能。本发明方法可以应用于对半球谐振陀螺X/Y通路驱动增益不对称性及电极非正交误差进行辨识。
一种半球谐振陀螺通路驱动增益对称性电极正交误差辨识方法

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