[发明专利]控制哥氏振动陀螺仪再分配以用于性能改善的方法

说明书

本发明提供一种哥氏振动陀螺仪，即“CVG”。CVG包括：第一多个致动器，其电气耦合到振动构件并且围绕CVG的驱动轴线被设置，并且可操作用于从控制器获得控制信号并且提供足以引起并维持振动构件以第一振荡模式振动的电压；第二多个致动器，其电气耦合到振动构件并且围绕CVG的感测轴线被设置，并且可操作用于基于由CVG围绕旋转轴线的旋转而引起的振动构件的第二振荡模式检测电压并且提供足以使基于第二振荡模式的电压为零的抗衡信号，其中控制器可操作用于部分基于抗衡信号确定CVG的旋转速率。

技术领域

本公开一般涉及振动陀螺仪，并且具体地，涉及一种用于电子补偿振动陀螺仪中的偏差的方法和设备。

背景技术

陀螺仪用于测量和/或维持定向。如本文所用，“陀螺仪”为传感器，其经配置检测并且测量对象相对于惯性参考系的角运动。进一步地，如本文所用，“惯性参考系”可以为坐标系或一组非加速轴线。换言之，惯性参考系为牛顿第一运动定律在其中为真的参考系。牛顿第一运动定律声称，除非受到外力作用，否则物体的速度保持不变。

哥氏振动陀螺仪(“CVG”)经配置被驱动沿着第一轴线振动。在哥氏振动陀螺仪正在围绕固定输入轴线旋转的同时，沿着第一轴线的振动生成导致沿着第二轴线的振动的哥氏力，其中所述固定输入轴线与驱动轴线未对准，例如垂直于驱动轴线。这些振动可被测量并且用于确定哥氏振动陀螺仪围绕固定输入轴线旋转的角速度。

然而，偏差可对角速度的测量产生影响。偏差可以为由于诸如例如但不限于温度、部件不一致的因素和其他适当因素造成的测量误差。这些陀螺仪在陀螺仪制造期间的校准不如所期望的准确。

例如，这些陀螺仪在制造过程期间的校准可使用与基本实时数据相比的测试数据，具体地，这些校准技术可以不考虑陀螺仪正在其中操作的环境中的温度和/或从陀螺仪被制造出来的时间起可随时间形成的不一致性的影响。进一步地，用于补偿这种偏差的一些当前可用的系统不能将来自这些振动测量的偏差减少到选定的公差内。

因此，可期望具有一种考虑以上讨论的问题以及可能的其他问题中的一个或更多个的方法和设备。

发明内容

根据本公开的方面，公开了一种哥氏振动陀螺仪(“CVG”)。CVG可包括振动构件；控制器；第一多个致动器，其电气耦合到振动构件并且围绕CVG的驱动轴线被布置，并且可操作用于从控制器获得控制信号并且提供足以引起并维持振动构件以第一振荡模式振动的电压；第二多个致动器，其电气耦合到振动构件并且围绕CVG的感测轴线被布置，并且可操作用于基于由CVG围绕旋转轴线的旋转所引起的振动构件的第二振荡模式来检测电压并且提供足以使基于第二振荡模式的电压为零的抗衡信号，其中在模态参考系中感测轴线正交于驱动轴线，其中控制器可操作用于部分基于抗衡信号确定CVG的旋转速率。

在一些方面，振动构件相对于感测轴线和驱动轴线对称。

在一些方面，控制器可操作用于通过对应的多个第一加权因子修改到第一多个致动器中的一个或更多个的控制信号。例如，对于围绕驱动轴线和/或感测轴线的两个致动器的情况，可以有由一个独立参数确定的两个加权因子。对于n个致动器的一般情况，可以有n个加权因子来调整，其中那些加权因子的选择受制于一定的约束以维持总计的致动效果。

在一些方面，控制器可操作用于通过对应的多个第二加权因子修改到第二多个致动器中的一个或更多个的抗衡信号，以补偿第二多个致动器中的一个或更多个相对于振动构件的布置的未对准。

在一些方面，控制器可操作用于按照相同的量预设对应的多个第一加权因子中的一个或更多个和对应的多个第二加权因子中的一个或更多个。

在一些方面，控制器可操作用于基于控制信号与电压之间的检测到的未对准调整多个第一加权因子中的一个或更多个，其中在与驱动轴线关联的拾取(pickoff)处测量所述电压。