[发明专利]硅微陀螺仪振动状态角位移误差测试方法

权利要求书

1.一种硅微陀螺仪振动状态角位移误差测定方法，包括如下步骤：

(10)共轴放置：将角振动台固定在转台轴心处，将硅微陀螺仪固定安装在角振动台机内，使陀螺仪的敏感轴、角振动台的振动轴与转台共轴；

(20)实验前零漂信号测量：转台静止状态下，给硅微陀螺仪、转台上电，预热陀螺仪至零偏稳定，连续采集在实验前零漂状态下硅微陀螺仪的零漂输出信号；

(30)旋转状态信号测量：转台以不同转速旋转，采集不同转速下硅微陀螺仪的旋转状态输出信号；

(40)实验后零漂信号测量：转台重归静止状态，连续采集在实验后零漂状态下硅微陀螺仪的零漂输出信号；

(50)标度因数获取：根据实验前后零漂信号和旋转状态信号，计算得到陀螺仪输出信号与输入角速率的线性斜率，即标度因数；

(60)振动状态信号测量：转台静止状态下，角振动台以不同频率、不同振幅振动，采集不同频率、不同振幅下硅微陀螺仪的振动状态输出信号；

(70)角位移误差计算：根据振动状态输出信号和标度因数，计算得到振动状态下陀螺仪在振动过程中随时间积累的角位移误差；

所述(30)旋转状态信号测量步骤具体为：

开启转台，设置转速r以步进Δr从0，r₁，…，r_m逐渐增大至最大r_m，再以相同步进从r_m，r_m+1，…，r_2m-1，0逐渐减小至0，且r_k＝r_2m-k，k＝0，1，…，m，在每个速度持续相同时间并进行点数为q的输出信号采样，保存数据F_k,j、F_2m-k,j，

其中，对应的F_k,j为转速增加到r_k时采集陀螺仪输出信号，F_2m-k,j为转速减小到r_2m-k时采集陀螺仪旋转状态输出信号；

其特征在于，所述(50)标度因数获取步骤包括：

(51)平均零偏信号计算：按下式计算平均零偏信号，

式中，F_前i为实验前零漂输出信号，F_后i为实验后零漂输出信号，i＝1，2，…，p，p为零漂输出信号采集点数；

(52)平均旋转状态输出信号计算：按下式计算不同转速对应的平均旋转状态输出信号，

其中，对应的F_k,j为转速增加到r_k时采集陀螺仪输出信号，F_2m-k,j为转速减小到r_2m-k时采集陀螺仪输出信号，j＝1，2，…，q，q为每个速度下采样点数，k＝0，1，…，m，m为输入不同速度个数；

(53)真实输出信号计算：按下式计算扣除零偏后，不同转速对应的真实旋转状态输出信号，

其中，为不同转速下平均旋转状态输出信号，为平均零偏信号，k＝0，1，…，m，m为输入不同速度个数；

(54)标度因数计算：按下式计算陀螺仪真实旋转状态输出信号与输入角速率的线性斜率，即陀螺仪标度因数K值，

其中，r_k为输入角速率，F_k为扣除零偏后平均输出信号，k＝1，…，m，m为输入不同速度个数。

2.根据权利要求1所述的角位移误差测定方法，其特征在于，所述(60)振动状态信号测量步骤具体为：

设置角振动台频率为f₀，振幅为开启角振动台持续时间v·Δt进行点数为v·b输出信号采样，v为采样周期个数，Δt为每个采样周期时间，b为每个采样周期采集点数，关闭振动台保存数据。

3.根据权利要求2所述的角位移误差测定方法，其特征在于，所述(70)角位移误差计算步骤包括：

(71)敏感输入角速率计算：按下式计算每个采样周期Δt内陀螺仪敏感到的输入角速率，

其中，F_s为每个采样周期下的输出信号，s＝1，2，…，b，b为每个采样周期采集点数，a＝1，2，…，v，v为采样周期个数；

(72)角位移偏差计算：按下式计算振动状态下，陀螺仪振动误差随时间积累的角位移偏差，

其中，a＝1，2，…，v，v为采样周期个数。