[发明专利]一种光纤陀螺分辨率评测方法

摘要

本发明公开了一种光纤陀螺分辨率评测方法，光纤陀螺安装在有北向基准的单轴位置转台上，使其输入轴与水平面平行。根据待测分辨率指标以及当地纬度确定测试位置，将位置转台转动到测试位置，采集多组光纤陀螺数据后进行计算，评判光纤陀螺的分辨率是否满足待测指标要求。本发明操作简单，易于实现，保证了测试的正确性和精度。

主权项

一种光纤陀螺分辨率评测方法，其特征在于，该方法包括转台试验和数据处理两部分，该方法使用的转台为有北向基准的单轴位置转台；其中，所述转台试验的具体步骤如下：(1)将光纤陀螺通过工装安装于带有北向基准的单轴位置转台上，并使得光纤陀螺输入轴与水平面平行；此时，光纤陀螺输入轴上的角速率理论值Ω和理论输出值F为：Ω＝Ωe·cosΨ·cosθF＝K(D0+Ωe·cosΨ·cosθ)式中，K为陀螺标度因数，D0为光纤陀螺零偏，Ωe为地球自转角速率，可取15.0411度/小时，Ψ为测试点地理纬度，θ为光纤陀螺输入轴与北向的夹角；(2)以光纤陀螺输入轴与北向的夹角θ为45度时的位置作为基础位置，此时光纤陀螺的输入值Ω即为“规定的输入角速率”： Ω = 2 2 Ω e · cos Ψ (3)根据待测的分辨率ΔΩ，由： θ = cos - 1 ( ΔΩ + 2 2 Ω e cos ψ Ω e cos ψ ) 确定测试时的位置，即计算出该测试位置光纤陀螺输入轴与北向的夹角θ的数值，记为θ1；(4)转动位置转台，在光纤陀螺输入轴与北向的夹角为45度的位置上测试t秒光纤陀螺输出值并取平均值，记为F31，测试时间t由待测光纤陀螺的精度决定，具体通过Allan方差分析方法计算；(5)转动位置转台，在光纤陀螺输入轴与北向的夹角为225度的位置上测试t秒光纤陀螺输出值并取平均值，记为F41；(6)重复步骤(4)和步骤(5)，共进行N次两位置测试，N一般为大于5的自然数，得到光纤陀螺数据F3j和F4j(j＝1‑N)，每次测试中，两个位置的光纤陀螺角速率理论输出值分别为： F 3 j = K ( D 0 + 2 2 Ω e · cos Ψ ) F 4 j = K ( D 0 - 2 2 Ω e · cos Ψ ) (7)转动位置转台，在光纤陀螺输入轴与北向的夹角为θ1的位置上测试t秒光纤陀螺输出值并取平均值，记为F11；(8)转动位置转台，在光纤陀螺输入轴与北向的夹角为θ1+π的位置上测试t秒光纤陀螺输出值并取平均值，记为F21；(9)重复步骤(7)和步骤(8)，共进行N次两位置测试，N一般为大于5的自然数，得到光纤陀螺数据F1j和F2j(j＝1‑N)；每次测试中，两个位置的光纤陀螺角速率理论输出值分别为：F1j＝K(D0+Ωe·cosΨ·cosθ1)F2j＝K(D0+Ωe·cosΨ·cos(θ1+π))转台试验结束后，共采集到2N组光纤陀螺数据进行处理，用于评判光纤陀螺的分辨率是否满足待评判指标；所述数据处理具体步骤如下：(1)计算2N组测试的光纤陀螺角速率测量值ωj(j＝1‑N)； ω j = F 1 j - F 2 j 2 K ω 0 j = F 3 j - F 4 j 2 K (2)对于N个计算结果ωj(j＝1‑N)，抛弃两个最大值和两个最小值，对剩余的测试值求均值作为角速率的测量值ω；(3)对于N个计算结果ω0j(j＝1‑N)，抛弃两个最大值和两个最小值，对剩余的测试值求均值作为基础角速率的测量值ω0；(4)计算测量误差δ的数值： δ = ω - ω 0 ΔΩ 当δ落在[0.5，1.5]区间内，认为被测光纤陀螺的分辨率优于待评判值，否则认为被测光纤陀螺的分辨率劣于待评判值。