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专利名称：一种基于光纤监测的挠性陀螺过载项抗干扰测试装置的制作方法
技术领域：
本发明属于惯性器件测试技术领域，具体来说是一种基于光纤监测的挠性陀螺过载项抗干扰测试装置。
背景技术：
挠性陀螺是一种机械式双自由度陀螺仪，广泛应用在各种导航、制导与控制系统中。在实际应用中，挠性陀螺仪的角速度测量值中存在着由于各种干扰力矩产生的漂移误差，一般由静态漂移误差、动态漂移误差和随机漂移误差等组成，其中由线运动引起的静态漂移误差是挠性陀螺漂移误差的主要部分，也是挠性捷联惯导系统误差的主要因素。一般地，挠性陀螺静态漂移误差主要由零偏误差(与环境过载无关)和一次比力敏感误差(与环境过载的一次方成正比)组成。在使用前，挠性陀螺必须经过标定，得到其误差数学模型中的各项系数，然后在导航计算时对挠性陀螺的测量值进行补偿，消除挠性陀螺漂移误差的影响。通常的标定方法是利用双轴或三轴位置台，采用多位置标定法(八位置、二十四位置或其它多位置)得到挠性陀螺的零偏误差项和一次比力误差项。对于大过载应用环境，还要通过地面的离心机提供过载激励，测试得到挠性陀螺比力敏感误差项系数在大过载环境下的数值。然而，大过载测试设备往往由于转轴不平行、设备结构件弹性变形、振动等因素使其所提供的线性过载中夹杂着角速度干扰。该角速度干扰会被挠性陀螺敏感到，从而影响到挠性陀螺比力敏感项系数的测试结果。如果该干扰的量级超过或与挠性陀螺的比力敏感误差相当时，将无法得到挠性陀螺的比力敏感误差。所以，必须采取一定的装置消除大过载激励中夹杂的角速度干扰。现有的挠性陀螺过载项测试方法是多位置标定法(参考文献I
3)，将挠性陀螺通过转接装置安装到转台上，然后转台转到特定的位置后静止，因此，其所使用的转接装置没有抗动态干扰的措施，不适用于高动态有角速度干扰下挠性陀螺标定与测试。参考文献[I]挠性陀螺仪最优八位置标定方法，中国发明专利，申请号 200810101156. 3，公开号CN 101231178A，富立，王玲玲，刘文丽;参考文献[2]挠性陀螺仪静态漂移误差模型最优二十四位置标定方法，中国发明专利，授权公告号CN 101377422B, 富立，郭志英，王玲玲，刘文丽；参考文献[3]挠性陀螺仪静态漂移零次和一次加速度相关项误差模型最优位置标定方法，中国发明专利，申请公布号CN 101738203A,富立，王新玲， 刘文丽，王玲玲。

发明内容
本发明的目的在于在挠性陀螺大过载测试中，利用本装置实现光纤陀螺与被测试挠性陀螺同轴向安装，通过光纤陀螺的监测，达到消除设备误差引起的挠性陀螺干扰角速度的目的。本发明提供的基于光纤监测的挠性陀螺过载项抗干扰测试装置，包括测试安装基准面、标定安装基准面、挠性陀螺安装基座和光纤陀螺安装基座，由整块材料机械加工而成。挠性陀螺安装基座和光纤陀螺安装基座设置在测试装置内部。所述的测试安装基准面和标定安装基准面上分别都设置有安装孔，安装孔用于与大过载设备连接。测试安装基准面和标定安装基准面是相互垂直的外底面和外侧面。光纤陀螺安装基座上的光纤陀螺安装面与标定安装基准面平行且与测试安装基准面垂直。挠性陀螺安装基座上的挠性陀螺安装面与标定安装基准面垂直且与测试安装基准面平行，与光纤陀螺安装面垂直。挠性陀螺安装面上有用于挠性陀螺安装的螺纹孔，螺纹孔的位置保证挠性陀螺安装后其被测试轴与标定安装基准面垂直且与光纤陀螺敏感轴平行。使用时，通过安装方式的改变，可以进行光纤陀螺及挠性陀螺被测试轴的标度因数标定，也可以进行挠性陀螺大过载测试。本发明的优点在于实现了将光纤陀螺敏感轴与挠性陀螺被测试轴同向安装，利用光纤陀螺对环境过载不敏感的特点，将挠性陀螺被测试轴的输出与光纤陀螺的输出进行相减，从而将设备干扰角速度从挠性陀螺输出中去除，得到纯净的挠性陀螺过载误差数据，为挠性陀螺过载项误差提取提供可用数据。


图Ia为本发明的测试装置的立体结构示意图；图Ib为本发明的测试装置的仰视角度的结构示意图；图2为本发明的测试装置的安装示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。本发明提供一种基于光纤监测的挠性陀螺过载项抗干扰测试装置，如图la、lb所示，本装置总体上呈“L”形，包括测试安装基准面I、标定安装基准面2、挠性陀螺安装基座 3和光纤陀螺安装基座4，由整块材料机械加工而成。如图Ia所示，挠性陀螺安装基座3和光纤陀螺安装基座4设置在测试装置内部。如图Ib所示，所述的测试安装基准面I和标定安装基准面2上分别都设置有安装孔101和安装孔201，测试安装基准面I和标定安装基准面2是“L”形装置的相互垂直的外底面和外侧面。光纤陀螺安装基座4上的光纤陀螺安装面401与标定安装基准面2平行且与测试安装基准面I垂直。挠性陀螺安装基座3上的挠性陀螺安装面301与标定安装基准面2垂直且与测试安装基准面I平行，与光纤陀螺安装面401垂直。挠性陀螺安装面301上有四个用于挠性陀螺安装的螺纹孔302，螺纹孔302 的位置保证挠性陀螺6安装后其被测试轴与标定安装基准面2垂直且与光纤陀螺敏感轴平行。使用时，标定安装基准面2或测试安装基准面I与大过载设备5的安装面相接触，如图 2，用螺钉或螺栓通过安装孔201或101固紧。使用时，通过安装方式的改变，可以进行光纤陀螺及挠性陀螺被测试轴的标度因数标定，也可以进行挠性陀螺大过载测试，使用本发明的测试装置进行监测用光纤陀螺及挠性陀螺被测试轴的标度因数标定，监测用光纤陀螺7通过螺钉安装到光纤陀螺基座4的光纤陀螺安装面401上，被测试挠性陀螺6通过螺钉安装到挠性陀螺安装面301上，进行挠性陀螺6的标度因数测试时，将装置的标定安装基准面2与大过载设备5的安装面贴合，用螺钉或螺栓通过安装孔201固紧。标度因数测试完成后，将本发明的测试装置连同挠性陀螺6和光纤陀螺7 —起从大过载设备5上拆下，将测试安装基准面I与大过载设备5提供的安装面贴合，如图2所示，用螺钉或螺栓通过安装孔101固紧，就可以进行挠性陀螺大过载测试。本发明提供的测试装置中，监测用光纤陀螺的敏感轴与挠性陀螺被测轴同向安装，安装精度可由装置的机械加工精度保证。本装置的标定安装基准面2与标度因数标定设备通过螺钉固接，可用于监测用光纤陀螺与挠性陀螺被测轴的标度因数现场标定。
权利要求
1.一种基于光纤监测的挠性陀螺过载项抗干扰测试装置，其特征在于包括测试安装基准面、标定安装基准面、挠性陀螺安装基座和光纤陀螺安装基座，由整块材料机械加工而成；测试安装基准面和标定安装基准面是相互垂直的外底面和外侧面，总体上呈“L”形，挠性陀螺安装基座和光纤陀螺安装基座设置在测试装置内部，所述的测试安装基准面和标定安装基准面上分别都设置有安装孔，安装孔用于与大过载设备连接；光纤陀螺安装基座上的光纤陀螺安装面与标定安装基准面平行且与测试安装基准面垂直；挠性陀螺安装基座上的挠性陀螺安装面与标定安装基准面垂直且与测试安装基准面平行，与光纤陀螺安装面垂直；挠性陀螺安装面上有用于挠性陀螺安装的螺纹孔，螺纹孔的位置保证挠性陀螺安装后其被测试轴与标定安装基准面垂直且与光纤陀螺敏感轴平行。
2.根据权利要求I所述的一种基于光纤监测的挠性陀螺过载项抗干扰测试装置，其特征在于当进行光纤陀螺及挠性陀螺被测试轴的标度因数标定时，监测用光纤陀螺通过螺钉安装到光纤陀螺基座的光纤陀螺安装面上，被测试挠性陀螺通过螺钉安装到挠性陀螺安装面上，将标定安装基准面与大过载设备的安装面贴合，用螺钉或螺栓通过安装孔固紧。
3.根据权利要求I所述的一种基于光纤监测的挠性陀螺过载项抗干扰测试装置，其特征在于当进行挠性陀螺大过载测试时，将测试安装基准面与大过载设备提供的安装面贴合，用螺钉或螺栓通过安装孔固紧。
全文摘要
本发明公开了一种基于光纤监测的挠性陀螺过载项抗干扰测试装置，属于惯性器件测试技术领域。所述的测试装置包括测试安装基准面、标定安装基准面、挠性陀螺安装基座和光纤陀螺安装基座，由整块材料机械加工而成；挠性陀螺安装基座和光纤陀螺安装基座设置在测试装置内部。所述的测试安装基准面和标定安装基准面上分别用于与大过载设备连接。使用时，通过安装方式的改变，可以进行光纤陀螺及挠性陀螺被测试轴的标度因数标定和挠性陀螺大过载测试。本发明实现了将光纤陀螺敏感轴与挠性陀螺被测试轴同向安装，利用光纤陀螺对环境过载不敏感的特点，得到纯净的挠性陀螺过载误差数据，为挠性陀螺过载项误差提取提供可用数据。
文档编号G01C19/00GK102607590SQ20121004387
公开日2012年7月25日 申请日期2012年2月24日 优先权日2012年2月24日
发明者张春熹, 李保国, 芦佳振, 高爽 申请人:北京航空航天大学