[发明专利]一种三轴一体高精度光纤陀螺的标定方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种三轴一体高精度光纤陀螺的标定方法及装置，属于光电测量技术领域。

背景技术

光纤陀螺经过几十年的发展已成为惯性技术领域的主流陀螺，并在多种场合得到了成功的应用，相对于其它类型的陀螺有一系列的优点：抗冲击、无活动部件、启动时间短、体积小、工艺简单、可靠性高等。三轴一体光纤陀螺是一种将惯性导航所需三个正交方向的陀螺设计成一体化的光纤陀螺，对光路、电路、结构等方面均进行综合考虑，达到最优化设计，所以三轴一体设计将是光纤陀螺发展和应用的重要方向。

三轴光纤陀螺装配、调试完成后，在出厂前需要对其各轴向标度、零偏、安装失准角等参数进行精确测试，完成标定过程。现有关于光纤陀螺的标定方法主要是针对单轴光纤陀螺的零偏、标度、输入轴失准角的测试方法，主要是通过将单轴光纤陀螺指向东或西向静态测试、将单轴光纤陀螺以一定的角速率沿轴转动测试等过程获得光纤陀螺的零偏、标度、输入轴失准角，但这种单轴光纤陀螺的标定方法中未考虑地球转速分量引起的误差。

因此，在现有技术的光纤陀螺的标定方法中，存在由于未考虑地球转速分量引起的误差导致测试的准确性较差以及测试精度较低的问题。

发明内容

本发明提供了一种三轴一体高精度光纤陀螺的标定方法及装置，以解决在现有技术的光纤陀螺的标定方法中，存在由于未考虑地球转速分量引起的误差导致测试的准确性较差以及测试精度较低的问题。

一种三轴一体高精度光纤陀螺的标定方法，包括：

将三轴一体高精度光纤陀螺通过基准工装设置在三轴位置速率转台上，在每个轴朝向预定方向的过程中获得该轴向的输出数字脉冲量均值，并根据获得的脉冲量均值计算获得三轴一体高精度光纤陀螺X、Y、Z三个方向的输出零偏值；

将设置在三轴位置速率转台上的三轴一体高精度光纤陀螺各轴分别朝向预定方向以多个预定角速率转动预定角度值，在转动过程中获得每个预定角速率对应的转动轴向的输出数字脉冲量均值，根据获得的输出脉冲量均值计算获得三轴一体高精度光纤陀螺X、Y、Z三个方向的标度因数值；

将设置在三轴位置速率转台上的三轴一体高精度光纤陀螺各轴分别朝预定方向以预定角速率转动预定角度值，转动过程中测试与转动轴正交的两轴向输出脉冲均值，根据获得的脉冲均值计算获得三轴一体高精度光纤陀螺X、Y、Z三个方向的失准角度值；

根据所述获得的三轴一体高精度光纤陀螺X、Y、Z三个方向的输出零偏值、三轴一体高精度光纤陀螺X、Y、Z三个方向的标度因数值以及三轴一体高精度光纤陀螺X、Y、Z三个方向的失准角度值建立三轴一体高精度光纤陀螺标定转换模型，并根据所述三轴一体高精度光纤陀螺标定转换模型对X、Y、Z三个方向的输出脉冲进行标定转换。

一种三轴一体高精度光纤陀螺的标定装置，包括：

零偏值计算模块，用于在每个轴朝向预定方向的过程中获得该轴向的输出数字脉冲量均值，并根据获得的脉冲量均值计算获得三轴一体高精度光纤陀螺X、Y、Z三个方向的输出零偏值；

标度因数值计算模块，用于在将设置在三轴位置速率转台上的三轴一体高精度光纤陀螺各轴分别朝向预定方向以多个预定角速率转动预定角度值的过程中获得每个预定角速率对应的转动轴向的输出数字脉冲量均值，根据获得的输出脉冲量均值计算获得三轴一体高精度光纤陀螺X、Y、Z三个方向的标度因数值；

失准角度计算模块，用于在将设置在三轴位置速率转台上的三轴一体高精度光纤陀螺各轴分别朝预定方向以预定角速率转动预定角度值的过程中测试与转动轴正交的两轴向输出脉冲均值，根据获得的脉冲均值计算获得三轴一体高精度光纤陀螺X、Y、Z三个方向的失准角度值；

标定模块，用于根据所述获得的三轴一体高精度光纤陀螺X、Y、Z三个方向的输出零偏值、三轴一体高精度光纤陀螺X、Y、Z三个方向的标度因数值以及三轴一体高精度光纤陀螺X、Y、Z三个方向的失准角度值建立三轴一体高精度光纤陀螺标定转换模型，并根据所述三轴一体高精度光纤陀螺标定转换模型对X、Y、Z三个方向的输出脉冲进行标定转换。

本发明通过将三轴一体高精度光纤陀螺通过基准工装设置在三轴位置速率转台上，进行静止和转动测量，根据测量结果计算各轴输出零偏值、标度因数值和失准角度值，并据此建立三轴一体高精度光纤陀螺标定转换模型，对三轴一体高精度光纤陀螺输出量进行标定转换，具有测试准确性好、精度高以及标定精度高的特点。

附图说明

图1是本发明的具体实施方式提供的一种三轴一体高精度光纤陀螺的标定方法的流程示意图；