[发明专利]一种悬浮类陀螺旋转-偏转复合调制误差补偿方法

摘要

本发明涉及一种悬浮类陀螺仪旋转‑偏转复合调制误差补偿方法。利用轴承定子旋转周期运动作为载波对被测信号进行旋转调制；利用悬浮转子偏转周期运动作为载波对被测信号进行偏转调制；引入与旋转角度相关的解调因子对被调制信号进行旋转解调；引入与偏转角度相关的解调因子对被调制信号进行偏转解调；通过对解调信号进行积分滤波消除陀螺漂移误差，实现对陀螺房相对惯性空间角速率的高精度检测。本发明属于测量与控制技术领域，可应用于悬浮类陀螺的优化设计以及高精度姿态测量。

主权项

1.一种悬浮类陀螺仪旋转‑偏转复合调制误差补偿方法，其特征在于：利用轴承定子旋转周期运动作为载波对被测信号进行旋转调制；利用悬浮转子偏转周期运动作为载波对被测信号进行偏转调制；引入与旋转角度相关的解调因子对被调制信号进行旋转解调；引入与偏转角度相关的解调因子对被调制信号进行偏转解调；通过对解调信号进行积分滤波消除陀螺漂移误差，实现对陀螺房相对惯性空间角速率的高精度检测，具体包括以下步骤：(1)旋转调制定子旋转时，陀螺房相对惯性空间角速率在旋转坐标系x‑y‑z下量测方程为：式中，Ω为轴承定子绕转子角动量矢量轴旋转角速率；(2)偏转调制在转子偏转角度为η(t)，定子旋转角度为θ′，θ′＝θ‑Ωt时，轴承力f(x,h)可表示为：其中，t表示时间，x为检测到的轴承电信号，h为检测到的悬浮转子角位移，K为标度因子常值矩阵，为轴承力矩，为真实悬浮力矩，ε为陀螺漂移误差，常值漂移力矩，H为转子角动量矢量的模，是分别在陀螺房坐标系X‑Y‑Z中X、Y和Z轴上投影的分量；(3)偏转解调对(2)式左右两边同时乘以解调因子cos(η(t))，进行偏转解调，可得：(4)旋转解调对(3)式进行旋转解调，并将其映射到X‑Y‑Z陀螺房g系下，可得：(5)积分滤波经在周期T内的积分滤波，即可解算出陀螺房相对惯性空间角速率