[发明专利]由陀螺系统执行的测量方法

说明书

本发明涉及振动陀螺仪，其原理是基于科里奥利效应，并且其更具体地涉及由此类陀螺仪所传送的旋转角度值的精确度。

这类振动陀螺仪通常应用于导航的惯性系统中，在这种情况下，例如用于陀螺罗盘，将其设计用于传送以地理北向(定向)为参考方向相关的角度测量结果。

科氏振动陀螺仪(CVG)类型的轴线对称陀螺仪，例如半球共振陀螺仪(HRG)类型或更通常地称为类型I，如文档“Type I and Type II micromachined vibratory gyroscopes”中所描述的陀螺仪，详见：Andrei M.Shkel，p586-593，IEEE/ION(Institute of Electrical and Electronic Engineers/Institute of Navigation′PLANS 2006，San Diego，CA，USA)，它开环形式进行操作并能够基于表示该陀螺仪相对测量电极的振动位置的角度测量来进行绝对旋转角度的测量。

在文档FR2755227中，通过进动指令监视该振动位置，这种陀螺仪还可用于闭环形式。

在这种情况下，陀螺仪的振动位置保持在固定位置并且从该指令中推断出测量结果，因此就需要将该陀螺仪保持在固定的振动位置中。此类操作也被称为“陀螺仪反馈”。通过物理测量所传送的数值不再对应于角度而是对应于旋转速度。

通过这些振动陀螺仪传送的测量结果可能被一些误差所破坏，这些误差本质上是相对于测量电极的振动位置的函数。因此，这些误差会随着振动位置而发生改变。

这些误差会产生降低测量数值精确度的影响。因此，有必要寻求减少这些误差以便提高此类陀螺仪性能的方法。

文档EP 1752733在闭环形式操作或陀螺仪操作的内容中，描述了一种旨在减少影响测量值的误差从而提高这类测量设备的性能的方法。

为此，将这类角速度陀螺仪在其90°分隔的两个振动位置之间的误差对称性作为起始点，以便于通过命令改变角速度陀螺仪在其分隔90°的两个振动位置之间的振动位置，从而减少这些误差的平均值。

在从一个振动位置切换至另一个振动位置的过程中，此文档提供了用于闭环的、陀螺式的、环路方式第二陀螺仪，以便于当第一角速度陀螺仪处于改变振动位置的过程中而不能传送所要测量转速的相应测量结果时，传送转速的测量结果，而不传送第一速度陀螺仪的测量结果。

然而，应当注意到的是，由角速度陀螺仪所传送的测量结果显示出，相对于以开环形式操作的陀螺仪自身所传送的测量结果来说，会降低所传送的测量结果的准确性，该测量结果本质上关联于为获取转速所须应用的指令引起的转变带来的不确定性。

本发明旨在克服这些缺点。

本发明的实施例涉及类型I的陀螺仪。

本发明旨在改进现状。

本发明的第一方面提出了一种通过陀螺系统执行的测量方法，该陀螺系统至少包括：

-振动陀螺仪，作为第一角度测量装置，设计用于在多个振动位置中改变其振动位置并在所述多个振动位置的其中一个振动位置上沿着测量轴传送角度值的第一测量结果，所述第一测量装置具有作为角度值的第一零基准；以及

-第二角度测量装置，设计用于沿着所述测量轴传送角度值的第二测量结果，所述第二测量装置具有作为角度值的第二零基准；

所述测量方法包括下述步骤以改变第一角度测量装置的振动位置：

/a/在第一时间阶段，同时传送第一角度值和第二角度值，该第一角度值由在多个振动位置中的当前振动位置上振动的第一角度测量装置传送，该第二角度值由第二角度测量装置传送，并通过基于在所述第一时间阶段所获取的第一和第二角度值的比较结果调整第二零基准，从这些值中推算出校正后的第二角度值；

/b/在第二时间阶段，命令第一角度测量装置的振动位置从所述多个振动位置中的当前位置改变到另一振动位置；

/c/在第三时间阶段，同时传送第一角度值和第二角度值，该第一角度值由第一角度测量装置传送，该第二角度值由第二角度测量装置传送，并通过基于在所述第三时间阶段所获取的第一和第二角度值的比较结果调整第一零基准，从这些值中推算出校正后的第一角度值。

由于这些测量，在持续传送相应角度测量值时，用作第一测量装置的振动陀螺仪的振动位置可以轮换。

首先，在这种系统中，第一和第二测量装置都设计用于传送角度值。从而有利于可能使由第一测量装置或第二测量装置分别传送的角度值适合为由第二测量装置或第一测量装置分别传送的角度值。为此，提供了使第一测量装置的第一零基准或第二测量装置的第二零基准分别适应第二测量装置的第二零基准或第一测量装置的第一零基准。