[发明专利]基于光纤监测和双轴转台离心机的挠性陀螺二次过载项测试方法

权利要求书

1.基于光纤监测和双轴转台离心机的挠性陀螺二次过载项测试方法，其特征在于：

第一步：将光纤陀螺和挠性陀螺安装在离心机上：

所述的离心机带双轴随动转台，所述的双轴随动转台包括安装在离心机旋转台面上的内旋转台和外旋转台，所述的外旋转台的旋转轴与离心机的转轴平行，内旋转台固联在外旋转台上，内旋转台的旋转轴与外旋转台旋转轴垂直，挠性陀螺和光纤陀螺固定安装在内旋转台上；测试试验前，调整外旋转台的台面和离心机旋转台面与水平面平行，然后将挠性陀螺和单轴光纤陀螺安装在内旋转台的台面上；安装时使挠性陀螺的敏感轴Y轴与内旋转台的旋转轴平行，挠性陀螺的敏感轴X轴与外旋转台的旋转轴垂直，光纤陀螺的敏感轴与挠性陀螺的X轴平行；挠性陀螺的供电及信号通过双轴随动转台和离心机的滑环连接到供电电源和数据采集计算机；

第二步：通过控制界面将离心机和双轴随动转台分别控制在其零位位置并保持静止，此时挠性陀螺的敏感轴X指向当地的地理北向，Y轴水平，自转参考轴Z向上，光纤陀螺敏感轴与挠性陀螺X轴都指向当地地理北向，挠性陀螺与光纤陀螺加电，预热稳定；

第三步：打开数据采集计算机中的采集软件开始采集挠性陀螺和光纤陀螺的静态输出数据；

第四步：使离心机以角速度ω_t＝5ω₀旋转，双轴随动转台中的外旋转台以角速度-ω_t、内旋转台以角速度ω₀同步旋转，挠性陀螺敏感轴感受到的环境过载加速度幅值为：

a0=(5ω0·π180)2·R/g0]]>

其中，R是挠性陀螺自转参考轴到离心机转动轴的距离，g₀是当地标准重力加速度；

第五步：离心机和双轴随动转台转速稳定后，采集挠性陀螺X轴和Y轴的过载输出数据；

第六步：重复第四步和第五步，设定不同的内旋转台的角速度ω₀＝ω_i，i＝1，2，3，……n，获得不同环境过载加速度a_i下的挠性陀螺、光纤陀螺的过载输出数据；

第七步：测试完成后，离心机与双轴随动转台关机，停止数据采集，系统断电；

第八步：计算二次过载项系数。

2.根据权利要求1所述的基于光纤监测和双轴转台离心机的挠性陀螺二次过载项测试方法，其特征在于：第八步中所述的记载二次过载项系数，具体为：

(1)对采集到的初始静态下挠性陀螺X轴和光纤陀螺的静态输出数据求取平均值；

(2)对采集到的不同环境过载加速度下挠性陀螺X轴和光纤陀螺的输出数据分别减去对应轴的初始静态输出数据的平均值；

(3)依据下式计算挠性陀螺X轴输出残差，其中挠性陀螺、光纤陀螺的标度因数已经通过标定测试得到：

(4)对挠性陀螺残差在不同过载加速度a_i的数据D_ij(X)，截取整周期数据，周期截取的数据个数N_i满足其中t为采样周期，m取整数600，为过载加速度a_i下的数据采集时间，i＝1，2，3，…n；j＝1，2…；

(5)对截取的各过载加速度段挠性陀螺X轴残差数据进行傅里叶级数运算，分别得到傅里叶级数p次正弦谐波系数A_pxi和p次余弦谐波系数B_pxi：

Apxi=2(Σj=1NiDij(X)sin(jπpωit/180))/Ni,Bpxi=2(Σj=1NiDij(X)cos(jπpωit/180))/Ni]]>

其中，p＝1，2，3，…12；

(6)求取不同过载加速度下挠性陀螺二次过载项系数：

Kxxi=2(B8xi+B10xi+B12xi)/ai2]]>

Kxyi=-2(A9xi+A11xi)/ai2]]>

Kxzi=-4(A8xi+A12xi)/ai2]]>

Kyzi=2(B9xi+B11xi)/ai2]]>

Kzzi=-2(B8xi-B10xi+B12xi)/ai2]]>

根据上述K_xxi，K_xyi，K_xzi，K_yzi，K_zzi与相应地环境过载加速度a_i的对应关系，得到挠性陀螺比力敏感二次过载项系数在不同环境过载加速度下的数值。