[发明专利]基于面内模态旋转的轴对称陀螺仪零位自补偿系统及方法

权利要求书

1.一种基于面内模态旋转的轴对称陀螺仪零位自补偿方法，其特征在于：包括轴对称谐振子、陀螺仪驱动与检测模态控制子系统、面内模态旋转控制系统，陀螺仪驱动与检测模态控制子系统包括驱动模态控制部分与检测模态控制部分，驱动模态控制部分用以保持谐振子驱动方向工作于谐振状态，检测模态控制部分用于平衡哥氏效应产生的驻波进动，并将平衡电压作为角速度的测量结果进行输出；

所述面内模态旋转控制系统包括旋转矩阵解算算法模块和面内模态旋转控制系统；旋转矩阵解算算法模块用于实现电极坐标系与旋转坐标系间转换，将面内模态旋转控制系统在旋转坐标系下进行设计，与陀螺仪驱动与检测模态控制子系统建立直接联系，并将旋转坐标系下的输出作为系统的检测输出；面内模态旋转控制系统利用面内模态的正反旋转，消除面内模态旋转所引入的检测零位；

该方法包括以下步骤：

步骤1：在陀螺仪驱动与检测模态控制子系统和面内模态旋转控制系统的共同作用下，轴对称谐振子驻波运动轴向以缓慢角速度Ω_r旋转；

陀螺仪谐振子运动方程为：

步骤2：利用面内模态旋转控制系统中面内模态正反旋转控制器，实现面内模态旋转正反变换；

步骤3：通过面内模态旋转控制系统中旋转矩阵解算算法模块，实现将陀螺仪驱动与检测模态控制子系统中电极坐标系下的谐振子位移信号v_x、v_y转换为旋转坐标系下的谐振子位移信号r_d、r_s；

此时，谐振子机械误差所形成的零位为：

步骤4：利用信号解调的手段抑制由于谐振子结构误差所形成的零位漂移，消除由于面内模态旋转所引入的检测零位，并输出系统测量结果。