[发明专利]基于单轴激光陀螺测角仪的多轴转台垂直度误差检测方法

权利要求书

1.一种基于单轴激光陀螺测角仪的多轴转台垂直度误差检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1:将安装在卡具内的单轴激光陀螺测角仪安装在多轴转台的工作台面上，建立所述单轴激光陀螺测角仪在多轴转台上的方位轴的投影坐标系O-X₁Y₁Z₁和俯仰轴的投影坐标系O-X₂Y₂Z₂，两个坐标系的原点O₁和O₂为所述单轴激光陀螺测角仪的回转中心线上任意一点，且两原点重合为O点；

S2:对所述单轴激光陀螺测角仪进行上电、预热30分钟，标定刻度系数K和偏置B；

S3:所述方位轴与所述俯仰轴分别旋转，记录所述单轴激光陀螺测角仪输出的脉冲数，完成第一位置、第二位置、第三位置、第四位置的标定，确定所述单轴激光陀螺测角仪的敏感轴所在象限；

S4:所述方位轴处于第一位置和第三位置的时候，分别计算所述敏感轴在O₂X₂方向的投影角α₁、α₂，计算公式如下：

式中，K表示刻度系数，表示失准角；

所述方位轴处于零位或者起始位置时，表示所述俯仰轴以角速度30°/s逆时针旋转360°的过程中，所述单轴激光陀螺测角仪输出的脉冲数的和；表示所述俯仰轴以角速度30°/s顺时针旋转360°的过程中，所述单轴激光陀螺测角仪输出的脉冲数的和；

所述方位轴以90°为步长，顺时针旋转到180°位置后，表示所述俯仰轴以角速度30°/s逆时针旋转360°的过程中，所述单轴激光陀螺测角仪输出的脉冲数的和；表示所述俯仰轴以角速度30°/s顺时针旋转360°的过程中，所述单轴激光陀螺测角仪输出的脉冲数的和；

所述方位轴处于第二位置和第四位置的时候，分别计算所述敏感轴在O₂Y₂方向的投影角β₁、β₂，计算公式如下：

式中，K表示刻度系数，表示失准角；

所述方位轴以90°为步长，顺时针旋转到90°位置后，表示所述俯仰轴以角速度30°/s逆时针旋转360°的过程中，所述单轴激光陀螺测角仪输出的脉冲数的和；表示所述俯仰轴以角速度30°/s顺时针旋转360°的过程中，所述单轴激光陀螺测角仪输出的脉冲数的和；

所述方位轴以90°为步长，顺时针旋转到270°位置后，表示所述俯仰轴以角速度30°/s逆时针旋转360°的过程中，所述单轴激光陀螺测角仪输出的脉冲数的和；表示所述俯仰轴以角速度30°/s顺时针旋转360°的过程中，所述单轴激光陀螺测角仪输出的脉冲数的和；

S5:建立所述敏感轴的垂直度θ、失准角和投影角γ的约束关系，当所述方位轴分别转动到第一、第二、第三、第四位置时，根据所述敏感轴的角速度ω在O₂X₂轴的投影关系，当所述敏感轴在所述方位轴的投影坐标系O₁-X₁Y₁Z₁的第一象限或者第二象限的时候，建立约束关系：

式中，α₁和α₂分别表示所述敏感轴在O₂X₂方向的投影角；β₁和β₂分别表示所述敏感轴在O₂Y₂方向的投影角；

当所述敏感轴在所述方位轴的投影坐标系O₁-X₁Y₁Z₁的第三象限或者第四象限的时候，建立约束关系：

式中，α₁和α₂分别表示所述敏感轴在O₂X₂方向的投影角；β₁和β₂分别表示所述敏感轴在O₂Y₂方向的投影角；

求解所述垂直度θ、所述投影角γ和所述失准角的计算公式如下：

式中，α₁和α₂分别表示所述敏感轴在O₂X₂方向的投影角；β₁和β₂分别表示所述敏感轴在O₂Y₂方向的投影角；所述垂直度θ的单位为角秒，所述失准角的单位为角分，所述投影角γ的单位为度；

确定所述垂直度θ的方向；当所述垂直度θ为正值，表示所述方位轴在起始位置时，O₂X₂轴绕O₂Y₂轴逆时针旋转，当所述垂直度θ为负值，表示所述方位轴在起始位置时，O₂X₂轴绕O₂Y₂轴顺时针旋转。