[发明专利]一种双光纤陀螺带宽测试系统及测试方法

权利要求书

1.一种双光纤陀螺带宽测试系统，其特征在于，包括基准测试通道、待测测试通道、控制机柜(1)、角振动台(2)和计算机(4)；

所述基准测试通道包括基准陀螺(6)、基准测试线缆(8)、基准电源箱(9)以及基准采集软件(10)，利用基准测试线缆(8)将基准陀螺(6)与基准电源箱(9)和运行基准采集软件(10)的计算机(4)电气连接，实施对基准陀螺(6)的供电及数据采集；所述待测测试通道包括待测陀螺(11)、待测线缆(13)、待测电源箱(14)以及待测采集软件(15)；利用待测线缆(13)将待测陀螺(11)与待测电源箱(14)和运行待测采集软件(15)的计算机(4)电气连接，实施对待测陀螺(11)的供电及数据采集；所述待测陀螺(11)的带宽＜50Hz，所述基准陀螺(6)的带宽为待测陀螺(11)的四倍及以上；

所述控制机柜(1)与角振动台(2)电气连接，用于输出特定频率、幅值、相位的正弦振动曲线，实施对角振动台(2)运动状态的控制；所述基准陀螺(6)和待测陀螺(11)刚性固定在角振动台(2)上，且两陀螺的敏感轴与角振动台(2)的敏感轴平行；

所述基准采集软件(10)采集并保存基准陀螺(6)的输出信号，并将其作为待测陀螺(11)的输入信号，待测采集软件(15)采集并保存待测陀螺(11)的输出信号，并将其作为待测陀螺(11)自身的输出信号，对待测陀螺(11)的输入信号和输出信号分别进行正弦曲线拟合，利用最小二乘法获得输入信号和输出信号在各个频率下的幅值；根据不同测试频率下待测陀螺(11)输入信号和输出信号的幅值比，得到各测试频率下对应的幅值增益G；同时，根据待测陀螺(11)的传递函数公式得到的幅频特性公式，结合得到的各测试频率下对应的幅值增益G，利用最小二乘法拟合获得待测陀螺(11)的时间常数T，最后根据光纤陀螺的带宽公式，代入时间常数T即获得光纤陀螺的带宽。

2.根据权利要求1所述的双光纤陀螺带宽测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括继电器(5)，所述计算机(4)对继电器(5)发送指令，利用继电器(5)对基准电源箱(9)和待测电源箱(14)进行通断控制，以对两陀螺同时进行通断电。

3.根据权利要求1所述的双光纤陀螺带宽测试系统，其特征在于，所述基准陀螺(6)和待测陀螺(11)分别通过基准角振动工装(7)和待测角振动工装(12)安装在角振动台(2)上，所述基准角振动工装(7)和待测角振动工装(12)均为框体结构，框体内部设置有与陀螺安装孔对应的定位孔，陀螺置于框体内部后通过对准定位孔和安装孔并穿设螺纹连接件实施安装。

4.根据权利要求3所述的双光纤陀螺带宽测试系统，其特征在于，所述基准角振动工装(7)和待测角振动工装(12)上束缚有压条，通过穿设压条并进入角振动台(2)的螺纹连接件，将基准角振动工装(7)和待测角振动工装(12)安装在角振动台(2)上。

5.根据权利要求1所述的双光纤陀螺带宽测试系统，其特征在于，所述待测线缆(13)通过滑环(3)转接待测电源箱(14)和计算机(4)，所述基准测试线缆(8)通过滑环(3)转接基准电源箱(9)和计算机(4)。

6.一种双光纤陀螺带宽测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，搭建权利要求1至5之一所述的测试系统，设定测试参数；

S2，采用基准采集软件采集并保存基准陀螺的输出信号并将其作为待测陀螺的输入信号，待测采集软件采集并保存待测陀螺的输出信号，并将其作为待测陀螺自身的输出信号；对待测陀螺的输入信号和输出信号分别进行正弦曲线拟合，利用最小二乘法获得输入信号和输出信号在各个频率下的幅值F_Am、F_Bm；

S3，根据不同测试频率下待测陀螺的输入信号和输出信号的幅值比，得到各测试频率下对应的幅值增益G；同时，根据待测陀螺的传递函数公式得到的幅频特性公式，结合得到的各测试频率下对应的幅值增益G，利用最小二乘法拟合获得待测陀螺的时间常数T，最后根据光纤陀螺的带宽公式，代入时间常数T即获得光纤陀螺的带宽。