[发明专利]一种激光陀螺可靠性测试系统及方法

说明书

本发明属于惯性测量技术，具体涉及一种激光陀螺可靠性测试系统和方法。该激光陀螺可靠性测试系统，包括温度应力施加装置(2)、电应力施加装置(3)、控制电路(4)及至少一个激光陀螺(1)，所述激光陀螺(1)设置在温度应力施加装置(2)内部，所述电应力施加装置(3)与激光陀螺(1)电连接，所述控制电路(4)分别与激光陀螺(1)、电应力施加装置(3)电连接。本发明提供一种成本低、耗时短的激光陀螺可靠性测试系统和方法，从而客观的评价产品的性能。

技术领域

本发明属于惯性测量技术，具体涉及一种激光陀螺可靠性测试系统及测试方法。

背景技术

基于Sagnac效应的激光陀螺作为一种角度测量装置，广泛应用于航空、航天、航海等各类惯性导航系统。由于激光陀螺的高可靠(MTBF 高达80000h)、长寿命特点，使用传统可靠性评估方式进行可靠性指标验证，需要高额的试验成本和时间成本。通过失效机理分析，发现激光陀螺的关键功能性能参数——“输出光强”随工作时间的延长而逐渐下降，“模电压”随工作时间的延长而逐渐上升，并且这种退化趋势是不可逆的。因此可以利用激光陀螺失效前的性能退化数据对产品性能的退化过程进行分析，利用产品失效与产品性能退化之间的关系对产品MTBF 进行评定。在正常应力条件下激光陀螺退化极其缓慢。因此，本方案采取加速退化试验(ADT)方式，在不改变产品退化机理的前提下，通过提高应力水平来加速产品性能退化，采集产品在高应力水平下的性能退化数据，并利用这些数据来估计产品MTBF及预测产品在正常应力下的 MTBF。

发明内容

本发明的目的是：提供一种成本低、耗时短的激光陀螺可靠性测试系统和方法，从而客观的评价产品的性能。

一方面，提供一种激光陀螺可靠性测试系统，包括温度应力施加装置 2、电应力施加装置3、控制电路4及至少一个激光陀螺1，所述激光陀螺1设置在温度应力施加装置2内部，所述电应力施加装置3与激光陀螺1电连接，所述控制电路4分别与激光陀螺1、电应力施加装置3电连接。

进一步地，所述电应力施加装置3为激光陀螺放电控制器，控制激光陀螺1放电电流大小。

进一步地，所述电应力施加装置3与控制电路4为一体结构；

所述电应力施加装置3对激光陀螺1施加电应力；

所述控制电路4获取激光陀螺的输出参数。

进一步地，所述控制电路4设置在温度应力施加装置2内部或外部；所述温度应力施加装置2对激光陀螺1施加温度应力。

另一方面，提供一种激光陀螺可靠性测试方法，该方法包括如下步骤，

通过温度应力施加装置2对激光陀螺1施加不同等级的退化试验温度应力；通过电应力施加装置3对激光陀螺1施加不同等级的退化试验电应力；

调节不同等级的退化试验温度应力和退化试验电应力，获取不同等级的退化试验温度应力和退化试验电应力条件下的激光陀螺输出参数；

拟合不同等级的退化试验温度应力和退化试验电应力以及不同等级的退化试验温度应力和退化试验电应力条件下对应的激光陀螺输出参数，获取激光陀螺退化模型、寿命模型和加速模型；

根据寿命模型和加速模型，选择不同的温度应力和电应力，获得激光陀螺在相应条件下的可靠性。

进一步地，所述激光陀螺的退化试验温度应力和退化试验电应力包括超过激光陀螺正常应用范围内的温度应力和电应力。

进一步地，所述激光陀螺寿命模型为

F(t)＝1-exp(-(t/η)^m)

其中，t是时间，η是产品特征寿命，m是形状参数。

进一步地，所述激光陀螺退化模型为线性模型