[发明专利]一种环形激光测角仪敏感轴修正装置及方法

说明书

本发明属于环形激光测角仪技术，具体涉及一种环形激光测角仪敏感轴修正装置及方法。本装置包括1个六面体和1个楔形块。本发明利用六面体和转台测试得到环形激光测角仪敏感轴与其安装基准面的不正交角，加工楔角等于该不正交角的楔形块，将测角仪安装在该楔形块上表面上，改变测角仪在楔形块上表面的安装位置，利用六面体和转台测试测角仪敏感轴相对于楔形块下表面的不正交角，通过比较法得到不正交角最小对应的安装位置。本发明能够测试并大幅修正环形激光测角仪敏感轴不正交角，降低了地球自转在环形激光测角仪上的输入变化引起的测角误差，同时环形激光测角仪与修正装置采用螺钉刚性固定，修正后的敏感轴稳定性好。

技术领域

本发明属于环形激光测角仪技术，具体涉及一种环形激光测角仪敏感轴修正装置及方法。

背景技术

环形激光测角仪是一种基于Sagnac效应测量载体相对于惯性空间转动角速度或转过的角度的光学惯性传感器。当环形激光测角仪在惯性空间绕垂直于其闭合光路等效平面的轴有转动时，相向传播的顺、逆时针光的谐振频率将发生变化，其频差正比于载体相对于惯性空间转动的角速度，积分得到转过的角度。环形激光测角仪具有刻度系数误差小、短时测角精度高、响应迅速等优点，因而特别适合于高精度动态测角，如用于转台转角精度的标测。

环形激光测角仪的敏感轴垂直于其光路等效平面，由于加工、安装等误差的存在，通常其敏感轴与其安装基准面存在几个角分到十几个角分的不正交角，一般称之为敏感轴不正交角。由于环形激光测角仪是惯性传感器，当环形激光测角仪用于转台类转动机构转角精度标测时，环形激光测角仪的输出包含地球自转引起的转角以及转台转动引起的转角，因此要得到转台的转角，必须将地球自转在环形激光测角仪上引起的转角扣除掉。由于敏感轴不正交角的存在，环形激光测角仪随转台转动到不同角位置时，地球自转在环形激光测角仪上的输入会发生变化，如何精确地扣除地球自转引起的转角关系到环形激光测角仪的测角精度。传统的方法是通过事先测试环形激光测角仪在转台不同角位置的输出，通过曲线拟合建立环形激光测角仪在转台不同角位置时地球自转引起的输出，实际测量时对应扣除。这种方法存在的问题是每次标测转台时均需要进行该操作，过程繁琐，费时费力。

发明内容

本发明的目的是：提出了一种环形激光测角仪敏感轴修正装置及方法，从而无需传统的事先标定环形激光测角仪在转台不同角位置时由地球自转引起的输出，操作过程大为简化，同时修正后的环形激光测角仪敏感轴稳定性好。

本发明的技术方案：一种环形激光测角仪敏感轴修正装置，包括六面体1、楔形块2；环形激光测角仪3与楔形块2之间、楔形块2与六面体1之间固联，楔形块2为板状结构，上表面上有1圈均匀分布的螺纹孔，上表面与底面的楔角为γ。

所述楔角γ根据环形激光测角仪3的敏感轴不正交角确定。

所述楔角γ的确定方法，包括以下步骤：

步骤1：将环形激光测角仪固定在六面体上安装待测物件的面上，并将其固定在转台台面上，环形激光测角仪安装基准面的法线与转台转轴垂直，测试该状态下环形激光测角仪敏感轴与其在转台台面平面内投影之间的夹角α；

步骤2：将六面体翻转90度，将其固定在转台台面上，保持环形激光测角仪安装基准面的法线与转台转轴垂直，测试该状态下环形激光测角仪敏感轴与其在转台台面平面内投影之间的夹角β；

步骤3：综合步骤1和步骤2得到环形激光测角仪敏感轴与其安装基准面的不正交角δ，δ＝(α²+β²)^1/2，不正交角δ等同于楔角γ。

所述的六面体中与其一个顶点相关连的3个面互相垂直，待测物件安装在六面体的其他3个面中的其中1个面上，该面与相互垂直的3个面中的其中1个面平行。

所述的螺纹孔有识别标识。

所述六面体1为框架结构。